Интегрированная система резервных приборов

Авторы патента:

G01C21/00 - Навигация; навигационные приборы, не отнесенные к предыдущим группам (измерение расстояния, пройденного наземным транспортным средством, G01C 22/00; измерение линейной и угловой скорости или ускорения G01P; управление курсом, высотой или положением транспортных средств G05D 1/00; системы управления движением транспорта G08G)

Владельцы патента RU 2790217:

Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (RU)

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем и систем воздушных сигналов. Интегрированная система резервных приборов содержит датчик полного давления, датчик статического давления, устройство обработки и преобразования сигналов, вычислитель, модуль пространственной ориентации, ЖК индикатор, датчик торможения, устройство управления режимами работы, креноскоп, фотодатчик, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, измерительный резистор, встроенную систему контроля, стабилизатор тока, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, источник опорного напряжения. В данную систему резервных приборов дополнительно введены устройство контроля и запоминающее устройство. Технический результат – повышение надежности за счет возможности определения температуры наружного воздуха, используя предварительно заложенные данные. 1 ил.

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.

Известна система [1] комбинированных резервных приборов для самолетов и вертолетов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давлений, соединенные с входом устройства обработки и преобразования сигналов, выход с вычислителем, модуль пространственной ориентации, ЖК экран с органом управления, устройство управления режимами работы, устройство ввода-вывода, соединенные с вычислителем.

Недостатком данной системы является то, что она не способна определять температуру торможения, а из нее истинную скорость летательного аппарата, при отказе основного источника информации.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности, за счет возможности определения температуры наружного воздуха, используя предварительно заложенные данные.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, выполненную в виде отдельного блока, содержащую датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную своими входами к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю, согласно изобретению,

дополнительно введены устройство контроля, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с седьмым входом вычислителя, и запоминающее устройство, выход которого подключен к восьмому входу вычислителя.

На фиг. 1 представлена схема системы, в которую входят датчик 1 полного давления, датчик 2 статического давления, устройство 3 обработки и преобразования сигналов, вычислитель 4, модуль 5 пространственной ориентации, ЖК индикатор 6, датчик 7 торможения, устройство 8 управления режимами работы, креноскоп 9, фотодатчик 10, устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации, измерительный резистор 12, встроенная система 13 контроля, стабилизатор 14 тока, коммутатор 15, аналого-цифровой преобразователь 16, источник 17 опорного напряжения, устройство 18 контроля, запоминающее устройство 19.

В предложенной системе датчики 1 и 2 полного и статического давления подключены через устройство 3 обработки и преобразования сигналов к вычислителю 4. Модуль 5 пространственной ориентации, устройство 8 управления режимами работы, ЖК индикатор 6 подключены также к вычислителю 4. Фотодатчик 10 соединен с устройством 8 управления режимами работы. Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации подключено своим входом к модулю 5 пространственной ориентации, а выходом к вычислителю 4. Встроенная система 13 контроля подключена своими входами к модулю 5 пространственной ориентации, к датчикам 1 и 2 полного и статического давления, а выходом к вычислителю 4. Креноскоп 9 работает автономно. Стабилизатор 14 тока, выход которого подключен к коммутатору 15 и датчику 7 торможения, выходы которого подключены к измерительному резистору 12 и коммутатору 15, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 16, на вход которого подается напряжение с

источника 17 опорного напряжения, а выход подключен к вычислителю 4. Устройство 18 контроля, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 16, а выход подключен к седьмому входу вычислителя 4. Запоминающее устройство 19 подключено к восьмому входу вычислителя.

Интегрированная система резервных приборов работает следующим образом. В процессе полета сигналы от встроенных в систему датчиков 1 и 2 полного и статического давлений поступают в устройство 3 обработки и преобразования сигналов, которое обрабатывает эти сигналы, вычисляет полное Р_п и статическое Р_ст давления, а также корректирует сигналы с датчиков 1 и 2 давлений в зависимости от температуры окружающей среды. Скорректированные сигналы давлений Р_ст, Р_п и сигнал Т_п из устройства 3 обработки и преобразования сигналов поступают в вычислитель 4. С помощью датчиков угловых скоростей, датчиков линейных ускорений и электронных вычислительных средств, размещенных в модуле 5 пространственной ориентации, вычисляются основные параметры положения летательного аппарата: угол крена, угол тангажа, гироскопический курс. Данные о пространственном положении летательного аппарата передаются в вычислитель 4, который на основе полученных сигналов с блока устройства 3 обработки и преобразования сигналов вычисляет по известным зависимостям основные пилотажные параметры: приборную скорость V_пр, истинную скорость V_ист, абсолютную высоту Н_абс, относительную высоту Н_отн, вертикальную скорость V_в, температуру наружного воздуха Т_ст, число М.

Встроенная система 13 контроля предназначена для проведения тест-контроля модуля 5 пространственной ориентации, датчиков 1 и 2 полного и статического давления во время предполетной подготовки и в полете.

При контроле модуля 5 пространственной ориентации производится измерение потребляемых токов датчиков угловой скорости с последующим сравнением измеренного значения с ожидаемым значением. Контроль исправности датчиков линейного ускорения производится алгоритмически.

Креноскоп 9 позволяет пилоту контролировать величину скольжения летательного аппарата во время координированного разворота. При правильном координированном развороте скольжение должно отсутствовать.

Фотодатчик 10 расположен на лицевой панели прибора, рядом с ЖК индикатором 6 и выдает информацию о величине внешней освещенности в устройство 8 управления режимами работы, которое через вычислитель 4 осуществляет автоматическую регулировку яркости ЖК индикатора 6. При увеличении внешней освещенности яркость ЖК индикатора 6 также увеличивается, а при снижении освещенности - снижается.

Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации позволяет повысить точность вычисления углов ориентации.

Устройство 18 контроля отслеживает работу датчика торможения, при отказе выдает в вычислитель 4 признак неисправности и разрешает вычислителю 4 определять температуру наружного воздуха используя данные, согласно ГОСТ 4401-81, которые предварительно заложены в запоминающее устройство 19. Из температуры наружного воздуха, по известной зависимости, в вычислителе 4 происходит расчет температуры торможения, которая используется для расчета вычислителем 4 истинной скорости летательного аппарата. Одновременно происходит выдача на ЖК индикатор 6 признака отказа датчика торможения и признака ухудшения точности вычисления истинной скорости летательного аппарата.

Косвенное определение температуры торможения, а из нее истинной скорости, позволяет при отказе основного источника информации о температуре торможения, несмотря на некоторое увеличение погрешности, безопасно завершить полет, что повышает надежность летательного аппарата.

Источники информации

1. Патент РФ №2635821, МПК G01C 21/00 2017 г. прототип.

2. ГОСТ 4401-81 «Межгосударственный стандарт. Атмосфера стандартная».

Интегрированная система резервных приборов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную своими входами к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю, стабилизатор тока, выход которого подключен к коммутатору и датчику торможения, выходы которого подключены к измерительному резистору и коммутатору, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, на вход которого подается напряжение с источника опорного напряжения, а выход подключен к вычислителю, отличающаяся тем, что дополнительно введены устройство контроля, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход соединен с седьмым входом вычислителя, и запоминающее устройство, выход которого подключен к восьмому входу вычислителя.

Заявленное изобретение относится к фотограмметрии и может быть использовано при дистанционном зондировании Земли. Сущность предлагаемого способа заключается в осуществлении следующих этапов, а именно: размещение летательных аппаратов-марок (ЛАМ) между фотографируемой местностью и летательным аппаратом дистанционного зондирования Земли (ЛАДЗЗ); фотографирование местности и ЛАМ на фоне этой местности с одновременной фиксацией момента времени фотографирования, приемом и записью данных от радионавигационных систем (РНС) на ЛАДЗ и каждом ЛАМ; передача на устройство обработки изображения местности данных о моменте фотографирования, данных от РНС; преобразование данных от РНС в данные местоположения (координаты) ЛАДЗ в момент фотографирования и в данные местоположения (координаты) не менее четырех ЛАМ в момент фотографирования; вычисление элементов внешнего ориентирования снимка.

Устройство магнитометрической локальной навигации // 2789733

Изобретение относится к области измерительной техники, навигации и предназначено для определения местоположения и ориентации различных объектов, в том числе и беспилотных летательных аппаратов, относительно источника переменного вращающегося магнитного поля. Техническим результатом изобретения является расширение координатного пространства области применения, где могут решаться навигационные задачи с высокой точностью с помощью устройства магнитометрической локальной навигации.

Способ выявления ложноположительных показаний устройства обработки изображения камеры // 2789502

Изобретение относится к способу выявления ложноположительных показаний устройства обработки изображения камеры (2), установленной на транспортном средстве (1), которое выдает данные моделирования линии разметки (11, 12), при этом способ выявления ложноположительных показаний содержит следующие этапы: первый этап (101) определения первого расстояния (Yi) от транспортного средства (1) до линии разметки (11, 12) в первый момент (T1) времени, второй этап (102) определения второго расстояния (Y’i) от транспортного средства (1) до линии разметки (11, 12) во второй момент (T2) времени, этап (103) вычисления первоначального разрыва, на котором первоначальный разрыв равен абсолютному значению разности между первым расстоянием (Yi) и вторым расстоянием (Y’i), этап (104) выявления ложноположительного первоначального разрыва, на котором первоначальный разрыв сравнивают с заранее определенным первоначальным нижним порогом.

Измеритель внешних возмущающих сил и моментов этих сил, действующих на фюзеляж одновинтового вертолета // 2786133

Измеритель внешних возмущающих сил и моментов этих сил, действующих на фюзеляж одновинтового вертолета, содержит блок измерителей абсолютной угловой скорости, устройство подстройки моментов инерции, связанное с вычислителем момента, сумматоры, датчики нормальной и касательной составляющих силы тяги несущего винта, датчик крутящего момента и датчик тяги хвостового винта, вычислитель координат центра масс вертолета, соединенные определенным образом, а также шесть измерителей кажущихся ускорений по два размещенных датчика на каждую ось вертолета, выходы которых связаны с соответствующими сумматорами определения средних в паре ускорений.

Способ бесплатформенной ориентации подвижных объектов // 2784859

Заявленное изобретение относится к способу бесплатформенной ориентации подвижных объектов. Для ориентации подвижных объектов формируют первичную приборную информацию о векторе кажущегося ускорения объекта по сигналам предварительно откалиброванного неортогонального блока акселерометров, векторе напряженности результирующего магнитного поля по сигналам предварительно откалиброванного неортогонального блока магнитометров, радиусе-векторе точки местоположения объекта по сигналам спутниковой навигационной системы, а также на последующей обработке этой комплексной магнито-инерциально-спутниковой информации с целью определения параметров ориентации объекта определенным образом выполняют автономный контроль, самодиагностику, коррекцию и нормировку полученных результатов.

Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации // 2784109

Изобретение относится к способу мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации. Определяют собственные локальные координаты подвижного объекта с помощью четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков с известными координатами на основании значений интервалов времени, пропорциональных расстояниям между подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных подвижным объектом запросным способом, передают измеренные значения интервалов времени другим подвижным объектам группы для определения его локальных координат, осуществляют расчет координат других объектов определенным образом на основании полученных значений, отображают рассчитанные локальные координаты подвижного объекта на экранах дисплеев в виде отметок на фоне карты местности.

Способ мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации // 2784103

Изобретение относится к способу мониторинга пространственно-временного состояния группы подвижных объектов при локальной навигации. С помощью четырех разнесенных в пространстве опорных приемопередатчиков с известными координатами определяют собственные координаты и локальные координаты управляемых подвижных объектов на основании значений расстояний между управляющим подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, измеренных управляющим подвижным объектом запросным способом путем решения системы линейных уравнений, связывающих вектор искомых координат подвижного объекта, векторы координат опорных приемопередатчиков и измеренные значения расстояний между подвижным объектом и опорными приемопередатчиками, отображают рассчитанные локальные координаты подвижных объектов на экране дисплея в виде отметок на фоне карты местности.

Способ для адаптивного управления характеристиками движения высокоавтоматизированного транспортного средства в зависимости от уровня неопределенности в оценке окружающей ситуации // 2783780

Изобретение относится к способам управления высокоавтоматизированных транспортных средств (ВАТС). Сущность способа заключается в том, что при движении ВАТС на бортовой вычислитель поступают данные от колесных энкодеров и датчика положения руля, при этом формируется текущее состояние ВАТС и гипотезы о положении ВАТС, а также планируемый путь движения в виде желаемой траектории на карте и цифровая карта препятствий.

Способ помощи при вождении и устройство помощи при вождении // 2783421

Изобретение относится к системам помощи при вождении. Технический результат заключается в автоматизации помощи при вождении по круговой проезжей части.

Способ и система определения относительного положения летательных аппаратов // 2783257

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и предназначено для обеспечения безопасности полета группы ЛА, выполняющих совместные действия в сложных навигационных условиях, в том числе, при выходе из строя спутниковой радионавигационной системы (СРНС). Для этого при работающей СРНС предусматривается определение навигационной информации каждым ЛА, передача и прием ее через каналы информационного обмена ЛА путем формирования по информации СРНС сигналов синхронизации для временного разделения передачи и приема навигационной информации, а при неработающей СРНС - автономная синхронизация временного разделения передачи и приема навигационной информации в группе ЛА с последующими передачей и приемом сигналов для определения относительных дальностей между ЛА.