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systèmes d'aéronefs. Ecole Pilote

Les instruments les plus importants sont juste devant le pilote, lui permettant, même dans des conditions météorologiques difficiles, lorsque la visibilité est limitée, de recevoir toutes les informations sur la position spatiale de l'aéronef, les paramètres des systèmes.

Gauche (droite pour le 2ème pilote) Unité d'affichage hors-bord située ou affichage externe (le plus proche du côté cockpit). Cet instrument affiche les paramètres de vol les plus importants.

Tout en haut de l'écran se trouve une ligne très importante - FMA ou Flight Mode Announcements - l'affichage des modes de vol. La cellule de gauche est utilisée pour afficher les modes de fonctionnement de l'automanette, celle du milieu - navigation horizontale et celle de droite - verticale. Sur la photo on voit que les moteurs tournent au nominal (N1), le LNAV au milieu montre que le vol est sous le contrôle du FMC - Flight Management Computera, ordinateur de bord, VNAV SPD signifie aussi que la montée est également contrôlé par la FMC

Sous les lettres CMD signifie que le pilote automatique est connecté.

À gauche se trouve l'indicateur de vitesse anémométrique, au-dessus de l'échelle se trouve la vitesse définie à laquelle l'avion accélère actuellement (indiquée par le triangle violet de vitesse définie et la flèche verte verticale de la tendance d'accélération pointant vers le haut)

En haut à droite vous pouvez voir l'altitude de consigne de 6000 pieds et l'altitude actuelle entre 4600 et 4620 pieds, en bas l'indicateur STD signifie que l'altitude est lue à la pression standard (soit 1013.2 Hpa)

Encore plus à droite se trouve un variomètre - un appareil indiquant la vitesse verticale. Il affiche actuellement un taux de montée vertical de 1800 pi/min.

Au centre de l'appareil, la position spatiale de l'avion est représentée schématiquement, l'indicateur de roulis est visible d'en haut, ce qui indique actuellement un roulis vers la gauche (l'indicateur d'en haut recule vers le roulis - roulis vers la gauche - le indicateur vers la droite) environ 2 degrés (l'avion est en virage à gauche), la valeur de tangage est visible au centre - c'est-à-dire l'angle de l'axe de l'avion par rapport à l'horizon (est de +9 degrés pour le moment ).

Les flèches violettes qui forment une croix sont appelées FD - Flight Directors, elles indiquent la direction de vol définie. La règle qui s'applique en vol est que les directeurs doivent être au centre (former une croix). Ou, si le pilote ne suit pas les consignes des directeurs, il faut les éteindre, dans le cas d'un vol à vue par exemple.

Tout en bas de l'instrument, le cap suivi par l'avion est affiché, et à droite, le pointeur violet indique le cap défini sur lequel l'avion s'allumera.

Le deuxième affichage important est l'affichage de navigation, qui donne au pilote des informations complètes sur l'endroit où se trouve l'avion et, peut-être encore plus important, où il se trouvera dans un certain temps. Donc, de haut en bas - à gauche, nous voyons les valeurs de vitesse qui nous sont déjà familières GS 259 ​​​​nœuds et TAS, ou True Air Speed ​​\u200b\u200b- la vraie vitesse de l'air de 269 nœuds. La première vitesse est la vitesse de l'avion par rapport à la surface de la terre, la vitesse la plus nécessaire en navigation. La deuxième vitesse est surtout nécessaire pour dire fièrement - notre avion vole à une vitesse de 900 km/h ..... car cette vitesse est beaucoup moins importante pour la navigation. En dessous de ces deux vitesses on voit une flèche indiquant la direction du vent, le vent est maintenant de 293 degrés 13 nœuds.

Sur la gauche, la ligne pointillée est visible - il s'agit d'une ligne prolongée depuis la piste d'où nous venons de décoller.

Dans la partie supérieure de l'appareil, nous voyons le cap suivi par notre avion et la marque MAG - le cap est magnétique. Aux hautes latitudes, le système garde une trace du vrai cap, car le pôle magnétique de la Terre ne coïncide pas avec le pôle géographique et l'avion volerait en cercles si nous continuions à utiliser le cap magnétique aux hautes latitudes.

En haut à droite, nous voyons le nom du prochain point de navigation, l'heure d'arrivée (en UTC ou GMT - temps universel) et la distance en miles.

2,5 signifie l'échelle en miles - l'échelle et l'apparence de la carte peuvent être modifiées afin de résoudre les problèmes de navigation (plus à ce sujet plus tard). En règle générale, un pilote aux commandes d'un avion a une petite échelle lors du décollage et de l'atterrissage, cela est dû au fait qu'il résout activement des problèmes tactiques et qu'il doit voir autant de détails que possible.

Le double triangle orange indique la position du traceur de parcours, le même repère que nous avons déjà vu sur l'appareil précédent (ci-dessous).

Panneau de pilotage automatique (MCP)

Un panneau très important pour contrôler l'avion en mode pilote automatique et FD (flèches directrices) en mode de pilotage manuel.

De gauche à droite : COURSE - définit le cap pour voler à travers l'aide à la navigation, l'utilisation la plus courante est l'approche ILS, VOR

Le bouton de contrôle de traction N1, définit le mode moteur en fonction du mode actuel émis par le FMS

Le bouton SPEED permet d'activer le mode de maintien de la vitesse réglée (pour le moment c'est lui qui est connecté)

Le bouton C/O bascule le mode de vitesse en tant que numéro M ou vitesse

Le bouton sous la carte IAS/MACH permet de modifier cette vitesse

Le bouton LVL/CHG active le mode dans lequel l'avion descend à une vitesse donnée au ralenti, ou monte au mode de fonctionnement maximal du moteur, qui définit le FMS.

Le bouton VNAV permet le contrôle de la montée et de la descente depuis le FMS

Plus loin au centre, nous voyons la fenêtre HDG et les numéros du cap actuellement défini, le bouton de changement de cap, sur lequel est réglé le limiteur de roulis maximal pour les manœuvres, et le bouton HDG SEL, qui active le mode dans lequel l'avion va suivre le parcours défini par le contrôleur

Plus à droite se trouvent le bouton LNAV de haut en bas - le contrôle du cap provient du FMS

VOR/LOC - le contrôle du cap provient de l'aide à la navigation en fonction de la fréquence et du cap réglés par le bouton COURSE.

APP - connexion du mode de capture du système de vol à voile, utilisé lors de l'approche d'atterrissage, c'est le mode d'approche le plus couramment utilisé.

Le panneau supérieur contient :

(de gauche de haut en bas)

FLT CONTROL (Flight Controls) - connexions pour les servomoteurs hydrauliques pour contrôler les gouvernes.
- ALTERNATE FLAPS - volets électriques en cas de panne hydraulique et à côté de l'interrupteur pour commander les volets.
- SPOILER : interrupteurs hydrauliques de spoiler.
- YAW DAMPER - un système d'amortissement automatique du lacet et de contrôle du gouvernail pendant les virages pour effectuer un virage coordonné, virage sans dérapage.
- Navigation - commutateurs de source d'information pour les systèmes de navigation
- Affiche - pareil pour l'affichage sur les affiches

Un peu plus bas se trouvent les interrupteurs de la pompe à carburant. Deux par réservoir à des fins de duplication. En conséquence, l'avion dispose de 3 réservoirs - central, gauche et droit.

Habituellement, les moteurs sont alimentés soit à partir du réservoir central, soit chacun à partir du sien, cependant il existe un interrupteur d'alimentation croisée qui ouvre un canal entre les réservoirs pour alimenter le moteur en carburant d'un côté à l'autre.

Encore plus bas on voit l'interrupteur des phares principaux, des phares de feux de position et des phares de roulage

Le panneau d'alimentation est en haut au centre.

Contrôles importants :

Sous l'écran, nous voyons deux interrupteurs d'indication d'alimentation CC et CA (alimentation CC et CA, respectivement), qui sont utilisés pour vérifier les systèmes électriques et indiquer les paramètres de puissance

BAT - Batterie. Il est utilisé pour alimenter les systèmes principaux en l'absence d'alimentation au sol ou d'alimentation des générateurs (moteurs ou APU) et démarrer l'APU.
- CAB/UTIL : éteint les consommateurs dans la cabine
- IFE/SEAT : commutateurs de consommation dans les sièges passagers (par exemple, musique)

Un peu plus bas se trouve STANDBY POWER : un interrupteur de source d'alimentation nécessaire pour alimenter les systèmes de l'avion en cas de panne du générateur, lorsqu'une alimentation constante est fournie par la batterie et que l'alimentation CA est fournie via des onduleurs aux systèmes de l'avion les plus importants. La source commute comme BAT - sur batterie, OFF - off, AUTO - AUTO (sélection automatique - position normale)

Ci-dessous nous voyons

GND PWR : interrupteur d'alimentation de l'aérodrome.
- GEN 1.2 (1er - gauche, 2e - droite); APU GEN (2x) - générateurs de moteur et APU (APU) avec indication de disponibilité.

Au bas du rétroprojecteur :
- L, R Whiper : essuie-glaces
- APU - Commutateur APU
- ENGINE START : démarreurs du moteur, gauche et droit.
Des provisions:
- GND - démarrage au sol
- OFF - démarreur/contact coupé

CONT / AUTO - allumage constant / automatiquement (s'allume pendant le décollage et l'atterrissage, en cas de cahot, par exemple, sous une pluie battante, afin que le moteur ne "s'éteigne pas")
- FLT - lancement en vol.

De haut en bas

DOME BRIGHT - "grande lumière" dans le cockpit.
VOYANTS DE TABLEAU - éclairage des instruments

EQUIP COOLING : refroidissement de l'équipement, NORM (NORMAL) - position normale.

EMER EXIT LIGHTS : éclairage de secours dans la cabine (éclairage du "chemin vers la sortie"). Doit être dans ARM ("prêt")

Ne pas fumer, attacher la ceinture de sécurité : ne pas fumer, attacher les ceintures de sécurité avec les modes OFF ON AUTO.

ATTEND, GND CALL : appelez un agent de bord ou un technicien au sol.

Deuxième colonne d'interrupteurs à partir de la droite

WINDOW HEAT : chauffage des vitres pour éviter la formation de buée, automatique

SONDE : échauffement du tube de Pitot - le récepteur du flux d'air, indispensable à l'avion pour mesurer la vitesse

WING ANTI-ICE, ENG ANTI-ICE : systèmes d'antigivrage des ailes et du moteur, activés dans des conditions givrantes.

POMPES HYD : pompes hydrauliques. Au milieu 2 électriques (auxiliaires) et sur les côtés 2 entraînés par des moteurs (principal).

Un peu plus bas se trouve l'indicateur de la pression dans la cabine et la différence de pression avec la pression ambiante (grand instrument) et en dessous se trouve l'indicateur du taux de changement de pression dans la cabine (le taux de montée et de descente de la pression dans la cabine).

La colonne d'instruments la plus à droite

En haut de l'interrupteur d'affichage - la température dans la cabine et la température dans le flux d'air soufflé.

En dessous se trouvent des capteurs de température dans la cabine et des régulateurs de température.

Au-dessous d'eux se trouve un pointeur indicateur de PRESSION D'AIR DU CONDUCTEUR - pression dans les systèmes de sélection gauche et droit.

R RECIR FAN : Ventilateur de recirculation de l'air.

PACK L, R : Climatisation intérieure, systèmes gauche et droit en mode OFF AUTO HIGH. La position par défaut est AUTO.

ISOLATION : commutation de l'alimentation de ces deux systèmes à partir de la sélection correspondante du moteur ou commutation automatique.

1.2, APU BLEED : purgez l'air des 1er et 2e moteurs et de l'APU.

Ci-dessous la consigne du système de contrôle de la pression dans le cockpit d'un avion en vol
FLT ALT : altitude de vol
LAND ALT : Élévation de l'aéroport de destination pour la régulation automatique.

Contrôle de tir encore plus faible

LOGO - illumination de l'emblème de la compagnie aérienne sur la queue POSITION - feux de position ou de navigation sur les ailes (rouge-vert) STROBE - feux clignotants blancs sur les consoles d'aile ANTI-COLLISION - "balise" clignotante rouge AILE - éclairage sur l'aile (généralement allumé pour vérifier le givrage de l'aile en vol)

Fréquence radio d'urgence en vol - 121,5 MHz

INSTRUMENTS D'AÉRONEFS
équipement instrumental qui aide le pilote à piloter l'avion. Selon le but, les instruments de bord des aéronefs sont divisés en vol et navigation, dispositifs de commande de moteur d'aéronef et dispositifs de signalisation. Les systèmes de navigation et les dispositifs automatiques libèrent le pilote de la nécessité de surveiller en permanence les lectures des instruments. Le groupe d'instruments de vol et de navigation comprend des indicateurs de vitesse, des altimètres, des variomètres, des horizons artificiels, des boussoles et des indicateurs de position d'avion. Les instruments qui contrôlent le fonctionnement des moteurs d'avion comprennent les tachymètres, les manomètres, les thermomètres, les jauges de carburant, etc. Dans les instruments de bord modernes, de plus en plus d'informations sont affichées sur un indicateur commun. L'indicateur combiné (multifonctionnel) permet au pilote de couvrir tous les indicateurs combinés en un coup d'œil. Les progrès de l'électronique et de l'informatique ont permis une plus grande intégration dans la conception du tableau de bord du cockpit et dans l'électronique aéronautique. Les systèmes de commandes de vol numériques entièrement intégrés et les écrans CRT donnent au pilote une meilleure vue de l'attitude et de la position de l'avion qu'auparavant.

Le PANNEAU DE COMMANDE d'un avion de ligne moderne est plus spacieux et moins encombré que sur les avions plus anciens. Les commandes sont situées directement "sous le bras" et "sous le pied" du pilote.

Un nouveau type d'affichage combiné - projection - donne au pilote la possibilité de projeter les lectures des instruments sur le pare-brise de l'avion, les combinant ainsi avec la vue extérieure. Un tel système d'indication est utilisé non seulement sur les avions militaires, mais également sur certains avions civils.

INSTRUMENTS DE VOL ET DE NAVIGATION

La combinaison des instruments de vol et de navigation caractérise l'état de l'aéronef et les actions nécessaires sur les instances dirigeantes. Ces instruments comprennent l'altitude, la position horizontale, la vitesse anémométrique, la vitesse verticale et l'altimètre. Pour une plus grande facilité d'utilisation, les instruments sont regroupés en forme de T. Ci-dessous, nous discutons brièvement de chacun des principaux instruments.
Indicateur d'attitude. L'indicateur d'attitude est un instrument gyroscopique qui donne au pilote une image du monde extérieur comme cadre de référence. L'indicateur d'attitude a une ligne d'horizon artificielle. Le symbole de l'avion change de position par rapport à cette ligne en fonction de la façon dont l'avion lui-même change de position par rapport à l'horizon réel. Dans l'indicateur d'attitude de commande, un indicateur d'attitude conventionnel est combiné avec un instrument de commande et de vol. L'indicateur d'attitude de commande indique l'attitude de l'avion, les angles de tangage et de roulis, la vitesse au sol, l'écart de vitesse (vrai par rapport à la vitesse "de référence", qui est réglée manuellement ou calculée par l'ordinateur de commande de vol) et fournit des informations de navigation. Dans les avions modernes, l'indicateur d'assiette de commande fait partie du système d'instruments de vol et de navigation, qui se compose de deux paires de tubes à rayons cathodiques couleur - deux CRT pour chaque pilote. Un CRT est un indicateur d'attitude de commande et l'autre est un appareil de navigation planifié (voir ci-dessous). Les écrans CRT affichent des informations sur l'attitude et la position de l'avion dans toutes les phases du vol.

Appareil de navigation prévu. L'instrument de navigation planifié (PND) indique le cap, l'écart par rapport au cap donné, le relèvement de la station de radionavigation et la distance jusqu'à cette station. PNP est un indicateur combiné qui combine les fonctions de quatre indicateurs - indicateur de cap, indicateur radio magnétique, indicateurs de relèvement et de distance. Un PUP électronique avec un indicateur de carte intégré fournit une image couleur de la carte indiquant la position réelle de l'avion par rapport aux aéroports et aux aides à la radionavigation au sol. L'indication du cap de vol, le calcul du virage et la trajectoire de vol souhaitée permettent de juger de la relation entre la position réelle de l'aéronef et celle souhaitée. Cela permet au pilote de corriger rapidement et avec précision la trajectoire de vol. Le pilote peut également afficher les conditions météorologiques en vigueur sur la carte.

Indicateur de vitesse. Lorsque l'avion se déplace dans l'atmosphère, le flux d'air venant en sens inverse crée une pression de vitesse dans le tube de Pitot, monté sur le fuselage ou sur l'aile. La vitesse est mesurée en comparant la tête de vitesse (dynamique) à la pression statique. Sous l'influence de la différence entre les pressions dynamiques et statiques, une membrane élastique fléchit, à laquelle une flèche est reliée, indiquant la vitesse de l'air en kilomètres par heure sur une échelle. L'anémomètre indique également la vitesse évoluée, le nombre de Mach et la vitesse de croisière maximale. Un anémomètre de secours est situé sur le panneau central.
Variomètre. Un variomètre est nécessaire pour maintenir un taux constant de montée ou de descente. Comme un altimètre, un variomètre est essentiellement un baromètre. Il indique le taux de changement d'altitude en mesurant la pression statique. Il existe également des variomètres électroniques. La vitesse verticale est donnée en mètres par minute.
Altimètre. L'altimètre détermine la hauteur au-dessus du niveau de la mer en fonction de la dépendance de la pression atmosphérique à l'altitude. Il s'agit essentiellement d'un baromètre, calibré non pas en unités de pression, mais en mètres. Les données altimétriques peuvent être présentées différentes façons- à l'aide de flèches, de combinaisons de compteurs, de tambours et de flèches, au moyen d'appareils électroniques recevant des signaux de capteurs de pression d'air. Voir aussi BAROMÈTRE.

SYSTEMES DE NAVIGATION ET AUTOMATISMES

Diverses machines et systèmes de navigation sont installés sur l'avion pour aider le pilote à diriger l'avion le long d'une route donnée et à effectuer des manœuvres avant l'atterrissage. Certains de ces systèmes sont complètement autonomes ; d'autres nécessitent une communication radio avec des aides à la navigation au sol.
Systèmes de navigation électroniques. Il existe un certain nombre de systèmes de navigation aérienne électroniques différents. Les balises omnidirectionnelles sont des émetteurs radio au sol d'une portée allant jusqu'à 150 km. Ils définissent généralement les voies aériennes, fournissent un guidage d'approche et servent de points de référence pour les approches aux instruments. La direction de la radiobalise omnidirectionnelle est déterminée par le radiogoniomètre automatique aéroporté, dont la sortie est indiquée par la flèche du pointeur de relèvement. Les principaux moyens internationaux de radionavigation sont les radiobalises azimutales VHF ; leur portée atteint 250 km. Ces radiobalises sont utilisées pour déterminer la voie aérienne et pour les manœuvres avant l'atterrissage. Les informations VOR sont affichées sur le PNP et sur les indicateurs avec une flèche rotative. L'équipement de mesure de distance (DME) détermine la portée de la ligne de visée dans un rayon d'environ 370 km à partir de la balise au sol. Les informations sont présentées sous forme numérique. Pour travailler avec les balises VOR, l'équipement au sol TACAN est généralement installé à la place du transpondeur DME. Le système VORTAC composite offre la capacité de déterminer l'azimut à l'aide de la balise omnidirectionnelle VOR et la portée à l'aide du canal de télémétrie TACAN. Le système d'atterrissage aux instruments est un système de radiobalises qui fournit un guidage précis à l'aéronef lors de l'approche finale de la piste. Les localisateurs d'atterrissage (rayon d'environ 2 km) amènent l'avion à l'axe de la piste; les balises radio glide path émettent un faisceau radio dirigé sous un angle d'environ 3° par rapport à la piste d'atterrissage. La trajectoire d'atterrissage et l'angle de trajectoire de descente sont présentés sur l'horizon artificiel de commande et sur le PNP. Les index, situés sur le côté et au bas de l'horizon artificiel de commandement, indiquent les écarts par rapport à l'angle de l'alignement de descente et à l'axe de la piste. Le système de commandes de vol présente les informations du système d'atterrissage aux instruments à travers des réticules sur l'horizon d'attitude de commande. Le Microwave Landing Assist System est un système de guidage d'atterrissage précis avec une portée d'au moins 37 km. Il peut fournir une approche le long d'une trajectoire interrompue, le long d'une "boîte" rectangulaire ou en ligne droite (à partir du parcours), ainsi qu'avec un angle de trajectoire de descente augmenté défini par le pilote. Les informations sont présentées de la même manière que pour le système d'atterrissage aux instruments.
voir également L'AÉROPORT ; GESTION DU TRAFIC AÉRIEN. « Omega » et « Loran » sont des systèmes de radionavigation qui, à l'aide d'un réseau de radiobalises au sol, fournissent une zone d'exploitation mondiale. Les deux systèmes permettent des vols sur n'importe quel itinéraire choisi par le pilote. "Loran" est également utilisé lors de l'atterrissage sans l'utilisation de l'approche de précision. L'indicateur d'assiette de commande, le POR et d'autres instruments affichent la position, l'itinéraire et la vitesse au sol de l'avion, ainsi que le cap, la distance et l'heure d'arrivée estimée pour les points de cheminement sélectionnés.
systèmes inertiels. Le système de navigation inertielle et le système de référence inertiel sont complètement autonomes. Mais les deux systèmes peuvent utiliser des aides à la navigation externes pour corriger l'emplacement. Le premier d'entre eux détermine et enregistre les changements de direction et de vitesse à l'aide de gyroscopes et d'accéléromètres. Dès le moment où un avion décolle, des capteurs réagissent à ses mouvements et leurs signaux sont convertis en informations de position. Dans le second, au lieu de gyroscopes mécaniques, des lasers annulaires sont utilisés. Le gyroscope laser annulaire est un résonateur laser annulaire triangulaire avec un faisceau laser divisé en deux faisceaux qui se propagent le long d'un chemin fermé dans des directions opposées. Le déplacement angulaire entraîne l'apparition d'une différence de leurs fréquences, qui est mesurée et enregistrée. (Le système réagit aux changements d'accélération de la gravité et à la rotation de la Terre.) Les données de navigation sont envoyées au PNP et les données de position sont envoyées à l'horizon artificiel de commande. De plus, les données sont transmises au système FMS (voir ci-dessous). voir également GYRO ; NAVIGATION INERTIEUSE. Système de traitement et d'affichage des données de vol (FMS). Le FMS fournit une vue continue de la trajectoire de vol. Il calcule les vitesses, l'altitude, les points de montée et de descente correspondant à la consommation de carburant la plus économique. Le système utilise les plans de vol stockés dans sa mémoire, mais permet également au pilote de les modifier et d'en saisir de nouveaux via l'affichage de l'ordinateur (FMC/CDU). Le système FMS génère et affiche les données de vol, de navigation et de mode ; il envoie également des commandes au pilote automatique et au directeur de vol. En plus de tout, il offre une navigation automatique continue du moment du décollage au moment de l'atterrissage. Les données FMS sont présentées sur le PUP, l'indicateur d'assiette de commande et l'écran de l'ordinateur FMC/CDU.

INSTRUMENTS DE SURVEILLANCE DU FONCTIONNEMENT DES MOTEURS D'AÉRONEFS

Les indicateurs de fonctionnement des moteurs d'avion sont regroupés au centre du tableau de bord. Avec leur aide, le pilote contrôle le fonctionnement des moteurs et modifie également (en mode de commande de vol manuel) leurs paramètres de fonctionnement. De nombreux indicateurs et commandes sont nécessaires pour surveiller et contrôler les systèmes hydrauliques, électriques, de carburant et de fonctionnement normal. Les indicateurs et les commandes, placés soit sur le panneau du mécanicien de bord, soit sur le panneau articulé, sont souvent situés sur un schéma mnémonique correspondant à l'emplacement des organes exécutifs. Des synoptiques indiquent la position du train d'atterrissage, des volets et des becs. La position des ailerons, des stabilisateurs et des spoilers peut également être indiquée.

DISPOSITIFS D'ALARME

En cas de dysfonctionnements dans le fonctionnement des moteurs ou des systèmes, un réglage incorrect de la configuration ou du mode de fonctionnement de l'aéronef, des messages d'avertissement, de notification ou de conseil sont générés pour l'équipage. Pour cela, des moyens de signalisation visuels, sonores et tactiles sont prévus. Les systèmes embarqués modernes réduisent le nombre d'alarmes gênantes. La priorité de ces derniers est déterminée par le degré d'urgence. Les messages textuels sont affichés sur des écrans électroniques dans l'ordre et avec une mise en évidence correspondant à leur degré d'importance. Les messages d'avertissement nécessitent une action corrective immédiate. Notification - ne nécessite qu'une familiarisation immédiate et des actions correctives - à l'avenir. Les messages consultatifs contiennent des informations importantes pour l'équipage. Les messages d'avertissement et de notification sont généralement émis sous forme visuelle et sonore. Les systèmes d'alerte avertissent l'équipage d'une violation des conditions normales d'exploitation de l'aéronef. Par exemple, le système d'avertissement de décrochage avertit l'équipage d'une telle menace en faisant vibrer les deux colonnes de commande. Le système d'avertissement de proximité du sol fournit des messages d'avertissement vocaux. Le système d'avertissement de cisaillement du vent fournit un voyant d'avertissement et un message vocal lorsque la trajectoire de l'avion rencontre un changement de vitesse ou de direction du vent qui pourrait entraîner une diminution soudaine de la vitesse anémométrique. De plus, une échelle de tangage est affichée sur l'indicateur d'assiette de commande, ce qui permet au pilote de déterminer rapidement l'angle de montée optimal pour rétablir la trajectoire.

PRINCIPALES TENDANCES

Le "Mode S" - le canal de communication destiné au service de contrôle aérien - permet aux contrôleurs aériens de transmettre des messages aux pilotes affichés sur le pare-brise de l'avion. Le système d'alerte d'évitement de collision aérienne (TCAS) est un système embarqué qui fournit à l'équipage des informations sur les manœuvres nécessaires. Le système TCAS informe l'équipage de l'apparition d'autres aéronefs à proximité. Il émet alors un message prioritaire d'avertissement indiquant les manœuvres nécessaires pour éviter une collision. Le système de positionnement global (GPS), un système militaire de navigation par satellite qui couvre l'ensemble du globe, est désormais disponible pour les utilisateurs civils. À la fin du millénaire, les systèmes Loran, Omega, VOR/DME et VORTAC ont été presque entièrement remplacés par des systèmes satellitaires. Le moniteur d'état de vol (FSM), une combinaison avancée de systèmes de notification et d'avertissement existants, assiste l'équipage dans des situations de vol anormales et des pannes de système. Le moniteur FSM collecte les données de tous les systèmes embarqués et fournit à l'équipage des instructions textuelles à suivre en cas d'urgence. De plus, il surveille et évalue l'efficacité des mesures correctives prises.

LITTÉRATURE

Duhon Yu.I. et autre ouvrage de référence sur la communication et le support technique radio des vols. M., 1979 Bodner V.A. Dispositifs d'information primaire. M., 1981 Vorobyov V.G. Instruments d'aviation et systèmes de mesure. M., 1981

Encyclopédie Collier. - Société ouverte. 2000 .

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Ensemble de méthodes et de moyens pour déterminer la position et le mouvement réels et souhaités d'un aéronef, considéré comme point matériel. Le terme navigation s'applique plus souvent aux longues routes (bateaux, avions, interplanétaires... ... Encyclopédie Collier

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Dispositif de contrôle automatique de l'aéronef (maintien d'un cap donné) ; utilisé dans les longs vols, permet au pilote de se reposer. Des appareils de même principe de fonctionnement, mais de conception différente, sont utilisés pour contrôler ... ... Encyclopédie Collier

Ensemble d'entreprises engagées dans la conception, la fabrication et les essais d'aéronefs, de fusées, d'engins spatiaux et de navires, ainsi que de leurs moteurs et équipements embarqués (équipements électriques et électroniques, etc.). Ces entreprises... ... Encyclopédie Collier

Aujourd'hui, les technologies de navigation sont à un tel niveau de développement qu'elles peuvent être utilisées dans une variété de domaines. La gamme d'utilisation possible des systèmes de navigation est très large. Dans la pratique mondiale, les systèmes de navigation ont trouvé une application non seulement dans des domaines tels que l'aviation militaire et civile, mais également dans la navigation, la gestion des transports terrestres et également dans l'exécution de travaux géodésiques. Mais quelle que soit la portée, tous les systèmes de navigation doivent répondre aux exigences de base :

Intégrité

Continuité de l'activité

La précision de la détermination de la vitesse de déplacement d'un objet, de l'heure et des coordonnées de localisation

Accessibilité organisationnelle, spatiale et temporelle.

Dans le domaine de l'aviation, différents systèmes de navigation sont utilisés, selon le but et le sens dans lequel l'aéronef est utilisé. Informations plus complètes sur divers types l'aviation peut être trouvé sur le site Web. Tout d'abord, les systèmes de navigation sont utilisés dans Aviation civile, qui nécessite des systèmes de navigation pour assurer la sécurité et la fiabilité, ainsi que l'économie du trafic aérien. Outre, les systèmes de navigation aérienne devraient être globaux et uniformes pour toutes les étapes du vol, afin de réduire le nombre d'équipements, tant à bord qu'aux points au sol. Dans le même temps, ils devraient également permettre de déterminer clairement le parcours du mouvement et la distance jusqu'à la destination et l'écart par rapport au parcours donné.

Les tâches principales de la navigation aérienne comprennent :

1. Détermination des éléments de navigation de l'aéronef. Dans le même temps, ses coordonnées, son altitude (absolue et relative), sa vitesse de vol, sa trajectoire et de nombreux autres paramètres sont déterminés.

2. Contrôlez le chemin et corrigez-le si nécessaire

3. Construire l'itinéraire optimal pour atteindre la destination. Dans ce cas, la tâche principale du système de navigation est de vous aider à atteindre votre destination dans les plus brefs délais avec la consommation de carburant la plus faible.

4. Correction rapide de l'itinéraire pendant le vol. La nécessité de modifier la tâche de vol peut survenir en cas de dysfonctionnement de l'aéronef, en présence de phénomènes météorologiques défavorables sur la route de circulation, afin d'approcher un certain aéronef ou, au contraire, d'éviter une collision avec lui.

Divers moyens techniques sont utilisés pour déterminer les systèmes de navigation d'un aéronef. Des moyens géotechniques permettent de déterminer l'altitude de vol, tant absolue que relative, la position de l'aéronef et la trajectoire de son déplacement. Ils sont représentés par divers moyens techniques : altimètres, viseurs optiques, boussoles diverses, etc. Les moyens d'ingénierie radio vous permettent de déterminer la vitesse au sol, l'altitude réelle de vol et la position de l'aéronef en mesurant divers indicateurs du champ électromagnétique à l'aide de signaux radio.

Du point de vue des auteurs du site, les aides astronomiques à la navigation peuvent également déterminer la position de l'aéronef et sa trajectoire. À ces fins, des boussoles astronomiques, des astroorientateurs et d'autres équipements sont utilisés. La tâche des systèmes de navigation d'éclairage (balises lumineuses) est d'assurer l'atterrissage des aéronefs de nuit ou dans des conditions météorologiques difficiles à l'aide d'une orientation plus facile dans l'espace. Et, enfin, il existe des systèmes de navigation intégrés capables d'assurer un vol automatique tout au long de l'itinéraire. Dans ce cas, même une approche d'atterrissage sans visibilité de la surface d'atterrissage est possible. De tels systèmes sont également appelés pilote automatique.

Les moyens modernes de défense et d'attaque "tournent" autour de la détermination exacte des coordonnées - la leur et celle de l'adversaire. Des milliards de dollars sont dépensés par les pays économiquement développés pour la création de systèmes de navigation mondiaux. À la suite de cette tendance, le GPS est apparu aux États-Unis, GLONASS en Russie et Galileo en Europe. Mais ces derniers temps, les politiciens, les militaires et les scientifiques ont étonnamment conclu à l'unanimité que leur propre système de navigation mondial n'est pas encore la panacée pour atteindre la supériorité militaire dans la guerre moderne.

Soyons honnêtes: un système satellite est nécessaire, il offre la plus grande précision pour déterminer les coordonnées des avions, des missiles, des navires et des véhicules blindés terrestres en temps réel. Mais des moyens modernes guerre électronique, l'ennemi peut déformer le signal satellite, "bruit", éteindre, à la fin, détruire le satellite lui-même.

Le système russe GLONASS, comme le GPS américain, dispose de deux modes de transmission du signal de navigation - ouvert et fermé. Cependant, si le niveau du signal d'interférence est supérieur à 20 dB, tout signal de navigation peut être noyé - maintenant ou dans un avenir proche, car le développement de la technologie et de la technologie ne s'arrête pas.

Les bataillons et régiments EW ont une station de brouillage GPS régulière. Et des cas de satellites manquants dans la pratique spatiale mondiale sont également connus. Par conséquent, l'armée russe a un dogme : tout objet doit avoir un système de navigation inertielle autonome (INS). En vertu du principe de son fonctionnement, l'INS est une source d'informations de navigation à l'épreuve du bruit qui n'est pas soumise aux actions des moyens de l'arsenal de guerre électronique, et actuellement l'une de ses variétés - un système de navigation inertielle à sangle (SINS ) - est le plus utilisé.

Les SINS sont installés partout: sur les avions, sur les véhicules blindés au sol, sur les missiles. Chaque type d'objet en mouvement a son propre type de SINS. À équipement militaire la disponibilité d'INS autonomes est obligatoire et leur amélioration est l'une des principales tâches de l'industrie.

A la pointe du progrès scientifique et technologique

Développement science moderne permis aux pays avancés de créer des RNA qualitativement nouveaux. Auparavant, les systèmes de navigation inertielle étaient du type plate-forme à base de gyroscopes électromécaniques et d'accéléromètres à cardans. Les systèmes de navigation inertielle hors plate-forme n'ont pas de pièces mobiles. Le gyroscope lui-même, pourrait-on dire, a été transformé en un appareil à électrovide.

Actuellement, les gyroscopes sont à laser, à fibre optique, à onde solide, micromécaniques. Lequel d'entre eux est le plus parfait est une question de satisfaction des exigences du consommateur en matière d'exactitude de la formation des informations de navigation. Plus la précision est faible et plus la technologie est simple, moins l'ANN est bon marché. Le gyroscope laser est le plus précis, mais en même temps assez complexe et coûteux. Il existe d'autres types de gyroscopes qui n'ont pas encore atteint la perfection technologique et ne sont pas utilisés industriellement, par exemple, les micro-ondes, la résonance magnétique nucléaire, le gyroscope à atomes froids et autres.

Dans les SINS de précision et de haute précision, les lasers sont désormais les plus courants, les plus éprouvés et les plus produits en série. Le SINS moderne basé sur des gyroscopes laser et des accéléromètres à quartz est l'un des produits les plus complexes et de haute technologie de l'industrie aérospatiale.

Aujourd'hui, ces systèmes sont un moyen de navigation autonome indispensable et sont demandés par une large classe de consommateurs, car ils présentent de nombreux avantages tactiques : autonomie, impossibilité d'interférence, continuité et fonctionnement global à tout moment de l'année et de la journée. dans les installations aériennes, maritimes et terrestres. Les SINS fournissent des informations pour résoudre les problèmes de navigation, de contrôle de vol, de visée, de préparation et de guidage des missiles, ainsi que pour assurer les performances des radars, optoélectroniques, infrarouges et autres systèmes embarqués. Sur les avions commerciaux long-courriers, les systèmes inertiels autonomes sont le principal moyen de navigation et de détermination d'attitude.

La possession de toute la gamme des capacités de développement et de production de SINS de haute précision place le pays à la pointe du progrès technologique et affecte directement la sécurité de l'État. Il n'y a pas beaucoup de pays dans le monde qui maîtrisent la production complexe de ces systèmes. Ils se comptent sur les doigts d'une main - la Chine, la Russie, les États-Unis et la France.

Cinq organisations sont impliquées dans le développement de SINS pour les applications aéronautiques en Russie, dont l'Institut d'électromécanique et d'automatisation de Moscou (MIEA), qui fait partie du KRET. De plus, seul le SINS de cet institut a été accepté dans la production de masse. Les systèmes de navigation basés sur des gyroscopes laser et des accéléromètres à quartz développés au MIEA font partie des complexes d'équipements embarqués des avions civils et militaires modernes et avancés.

Comment ça fonctionne

Les gyroscopes laser annulaires et les accéléromètres à quartz sont les plus précis et les plus largement utilisés dans le monde aujourd'hui. Leur développement et leur production est l'une des compétences de KRET.

Système de navigation inertielle (SINS)

Le principe de fonctionnement d'un gyroscope laser est qu'à l'intérieur d'un espace fermé autour du périmètre, formé par un système de miroirs et un corps en verre spécial, deux faisceaux laser sont excités, qui vont l'un vers l'autre à travers les canaux. Lorsque le gyroscope est au repos, deux faisceaux "courent" l'un vers l'autre avec la même fréquence, et lorsqu'il commence à faire un mouvement angulaire, alors chacun des faisceaux change de fréquence en fonction de la direction et de la vitesse de ce mouvement.

À travers l'un des miroirs, une partie de l'énergie des rayons est émise et un motif d'interférence est formé. En observant ce motif, les informations sur le mouvement angulaire du gyroscope sont lues à l'aide d'un photodétecteur, le sens de rotation est déterminé dans le sens du mouvement du motif d'interférence et l'amplitude de la vitesse angulaire est déterminée par la vitesse de son mouvement. Le photodétecteur convertit le signal optique en un signal électrique de très faible puissance, puis les processus d'amplification, de filtrage et de séparation des interférences commencent.

Le gyroscope lui-même est uniaxial, il mesure la vitesse angulaire agissant le long de son axe de sensibilité, qui est perpendiculaire au plan de propagation des faisceaux laser. Par conséquent, le système se compose de trois gyroscopes. Pour obtenir des informations non seulement sur l'angle, mais également sur le mouvement linéaire d'un objet, le système utilise trois accéléromètres - un accéléromètre. Il s'agit d'appareils très précis dans lesquels une masse d'épreuve est suspendue à une suspension élastique en forme de pendule. Les accéléromètres modernes effectuent des mesures avec une précision d'un cent millième de l'accélération gravitationnelle.

Précision au niveau moléculaire

Aujourd'hui, l'industrie produit autant de SINS que commandé par le ministère de la Défense, le ministère des Transports et d'autres départements. Cependant, dans un avenir proche, la demande de systèmes inertiels autonomes commencera à croître de manière significative. Pour comprendre les possibilités modernes de leur production, il faut tout d'abord comprendre qu'il s'agit de produits de haute technologie dans lesquels de nombreuses technologies convergent - il s'agit de l'optique, de l'électronique, du traitement sous vide et du polissage de précision.

Par exemple, la rugosité de surface d'un miroir lors du polissage final doit être au niveau de 0,1 nanomètre, c'est-à-dire qu'il s'agit presque d'un niveau moléculaire. Il existe deux types de miroirs dans les gyroscopes : plats et sphériques. Le miroir a un diamètre de 5 mm. Le revêtement miroir est appliqué par pulvérisation ionique sur un matériau spécial verre cristallin. L'épaisseur de chacune des couches est de l'ordre de 100 nanomètres.

Le faisceau laser se propage dans un milieu gazeux hélium-néon à basse pression. Les caractéristiques de cet environnement doivent être inchangées pendant toute la durée de vie du gyroscope. Une modification de la composition du milieu gazeux due à la pénétration même d'une quantité insignifiante d'impuretés internes et externes dans celui-ci entraîne d'abord une modification des caractéristiques du gyroscope, puis sa défaillance.

Il y a aussi des difficultés en électronique. Nous devons travailler avec un signal modulé en fréquence de faible puissance, pour lequel il est nécessaire de fournir l'amplification, le filtrage, la suppression du bruit et la conversion en numérique requis, et en plus de répondre aux exigences d'immunité au bruit dans toutes les conditions de fonctionnement. Dans le SINS développé par KRET, toutes ces tâches sont résolues.

L'appareil lui-même doit résister à des températures de fonctionnement allant de moins 60 à plus 55 degrés Celsius. La technologie de fabrication de l'appareil garantit son fonctionnement fiable sur toute la plage de température pendant tout le cycle de vie d'un produit aéronautique, soit des dizaines d'années.

En un mot, de nombreuses difficultés doivent être surmontées dans le processus de production. Aujourd'hui, toutes les technologies utilisées dans la fabrication de SINS sont maîtrisées dans les entreprises KRET.

Difficultés de croissance

Deux entreprises du groupe produisent des gyroscopes laser - l'usine de fabrication d'instruments Ramensky (RPZ) et l'usine Elektropribor de Tambov. Mais leurs capacités de production, qui satisfont encore aujourd'hui les besoins des clients, risquent d'être demain insuffisantes en raison de la part importante du travail manuel, qui réduit considérablement le pourcentage de produits finis.

Réalisant qu'avec la croissance des commandes de fabrication d'équipements militaires et civils, il est nécessaire d'augmenter le volume de production d'un ordre de grandeur, la direction de KRET lance un projet de rééquipement technique des usines. Un tel projet est formé pour la production de tous les systèmes, y compris les composants optiques. Il est conçu pour produire 1 500 systèmes de haute précision par an, y compris ceux destinés aux équipements au sol. Cela signifie qu'il est nécessaire de produire respectivement 4,5 mille gyroscopes - environ 20 mille miroirs. Il est impossible de faire ce montant manuellement.

Le rééquipement technique des entreprises permettra d'atteindre les volumes requis. Selon le plan, la production des premiers nœuds individuels commencera à la fin de l'année prochaine, et la production des systèmes dans leur ensemble - en 2017 avec une augmentation progressive des indicateurs quantitatifs.

La part de l'État dans le financement du projet est de 60 %, les 40 % restants sont attirés par le KRET sous la forme de prêts bancaires et du produit de la vente d'actifs non essentiels. Cependant, la création du SINS est l'affaire de plus d'un institut et même de plus d'une préoccupation. Sa solution se situe dans le plan des intérêts nationaux.

Description générale du système informatique de navigation

Flight Computing System (FMS) est conçu pour résoudre les problèmes de navigation 3D des aéronefs le long de la route, dans la zone aéroportuaire, ainsi que pour effectuer des approches d'atterrissage imprécises.

Le système informatique de vol (FMS) fournit :

• émission de signaux de contrôle à l'ACS pour le contrôle automatique du vol le long d'une route donnée ;
• résoudre des problèmes de navigation le long d'une route de vol donnée, effectuer des approches d'atterrissage imprécises en mode de navigation verticale ;
• réglage automatique et manuel des fréquences des systèmes de radionavigation et des systèmes d'atterrissage aux instruments embarqués;
• contrôle des modes et de la portée du système anticollision en vol T2CAS ;
• réglage manuel des systèmes de communication radio VHF et HF embarqués ;
• contrôle de la fonction de code dans les transpondeurs embarqués du système ATM ;
• saisie (modification) de l'aéroport de dégagement.

La fonction du FMS est de transmettre des informations de navigation en temps réel en affichant la route sélectionnée (créée) par l'équipage, ainsi que sélectionnée dans la base de données des procédures standard de décollage et d'atterrissage. Le FMS calcule les données de profil de vol horizontal et vertical le long de la route.

Pour exécuter les fonctions de navigation, le FMS interagit avec les systèmes suivants :

• système de navigation inertielle IRS (3 jeux);
• système mondial de navigation par satellite (GNSS) (2 ensembles) ;
• système de signalisation aérienne (ADS) (3 ensembles);
• Station de radio HF (2 postes);
• Station de radio VHF (3 postes);
• transpondeur ATC (XPDR) (2 jeux);
• système de télémétrie (DME) (2 jeux);
• système de radiobalises omnidirectionnelles et de balisage (VOR) (2 ensembles);
• système d'atterrissage aux instruments (ILS) (2 ensembles);
• système de boussole radio automatique (ADF);
• système d'avertissement de l'équipage (FWS);
• système anticollision embarqué (T2CAS);
• système d'indication électronique (CDS);
• système de contrôle automatique (AFCS).

Le panneau avant du FMS est doté d'une unité de commande et d'affichage multifonctionnelle (MCDU).

Figure 1 Description du panneau avant du MCDU

Le FMS transmet des signaux de contrôle au pilote automatique (AFCS) pour contrôler l'avion :

• dans le plan horizontal pour la navigation sur la route et dans la zone aéroportuaire (navigation horizontale LNAV) ;
• dans le plan vertical pour le décollage, la montée, la croisière, la descente, l'approche et l'approche interrompue.

Le FMS envoie la position de l'avion, la route de vol, des informations sur le mode de navigation actuel, etc. au CDS. Ces données sont affichées sur l'écran de navigation (ND) ou sur l'écran principal (PFD).

L'équipage utilise la console de commande de vol (FCP) pour sélectionner les modes de vol et le MCDU inclus avec le FMS pour entrer le plan de vol et d'autres données de vol. L'équipage utilise un panneau de commande et d'affichage multifonctionnel pour saisir et modifier des données à l'aide du clavier.

Le FMS est le seul moyen de contrôler les transpondeurs du contrôle de la circulation aérienne (ATC) et le sous-système anticollision embarqué (TCAS). Le FMS est l'outil de contrôle principal des systèmes de radionavigation et un outil de secours pour la configuration des équipements de radiocommunication.

FMS dispose des bases de données suivantes :

• base de données de navigation ;
• base de données spéciale (itinéraires d'entreprise);
• base de données utilisateur ;
• base de déclinaisons magnétiques ;
• caractéristiques de base de l'avion.

Les bases de données listées ci-dessus et le fichier de configuration sont mis à jour lors de l'exécution des procédures de maintenance FMS via le terminal MAT (Maintenance System) utilisé comme chargeur de données ARINC 615-3. Le logiciel est également mis à jour via MAT.

FMS remplit les fonctions suivantes :

• Élaboration du plan de vol ;
• Détermination de l'emplacement actuel ;
• Prévision de la trajectoire de vol sur le déclin ;
• Navigation horizontale ;
• Navigation verticale pendant la phase d'approche ;
• Mise en place d'équipements de radiocommunication ;
• Radiocommande ATC/TCAS ;
• Gestion des aides à la radionavigation.

Description fonctionnelle du FMS

Deux CMA-9000 sont installés sur les avions de la famille RRJ, qui peuvent fonctionner à la fois en mode indépendant et en mode synchrone. Lorsqu'il fonctionne en mode synchrone, le CMA-9000 échange les résultats des calculs de navigation correspondants. En mode indépendant, chaque CMA-9000 utilise les résultats de ses propres calculs de navigation.

En règle générale, les CMA-9000 fonctionnent en mode synchronisé, mais passeront en mode indépendant si les conditions suivantes se produisent lorsque deux CMA-9000 fonctionnent :

• différentes bases de données d'utilisateurs ;
• différentes versions de logiciel ;
• différentes bases de données de navigation ;
• erreur de communication de l'un des CMA-9000 lors de l'établissement d'une connexion ;
• différentes phases de vol de plus de 5 secondes ;
• différents modes de navigation pendant plus de 10 secondes.

Lorsqu'il fonctionne en mode indépendant, le CMA-9000 informe l'équipage d'un changement de mode de fonctionnement. En même temps, l'indication IND correspondante apparaît sur le MCDU et le message jaune correspondant apparaît sur l'écran du MCDU. Si l'un des CMA-9000 tombe en panne en vol, l'autre vous permet de voler sans perte de fonctionnalité.

Élaboration du plan de vol

Le FMS assiste le pilote en élaborant un plan de vol complet du point de décollage au point d'atterrissage, y compris l'équipement de navigation, les points de cheminement, les aéroports, les voies aériennes et les procédures standard de décollage (SID), d'atterrissage (STAR), d'approche (APPR), etc. d . Le plan de vol est créé par l'équipage par waypoints et voies aériennes à l'aide de l'affichage MCDU ou en chargeant les itinéraires de la compagnie aérienne à partir de la base de données appropriée.

La base de données utilisateur peut inclure jusqu'à 400 plans de vol différents (routes aériennes) et jusqu'à 4000 waypoints. Le plan de vol ne peut pas comporter plus de 199 waypoints. Le FMS peut traiter une base de données utilisateur contenant jusqu'à 1800 waypoints différents.

3 plans de vol peuvent être créés dans le FMS : un actif (RTE1) et deux inactifs (RTE2 et RTE 3). L'équipage peut apporter des modifications au plan de vol en cours. Lorsqu'un plan de vol est modifié, un plan de vol temporaire est créé. Le plan de vol modifié devient actif en appuyant sur le bouton EXEC et peut être annulé en appuyant sur le bouton CANCEL. L'annulation de la saisie d'un plan inactif ne modifie pas le plan actif en cours (RTE1).

L'équipage a la possibilité de créer un point de navigation utilisateur, afin qu'il puisse ensuite être sélectionné à partir de la mémoire ou utilisé en cas de perte de données. La base de données utilisateur peut stocker jusqu'à 10 plans de vol utilisateur et jusqu'à 500 waypoints utilisateur.

L'équipage a la possibilité de créer des waypoints temporaires situés sur des sections du plan de vol à l'intersection d'une ligne radiale, d'une traverse ou d'un rayon à partir de l'emplacement sélectionné sur la page FIX INFO. À partir du FIX saisi, pas plus de deux lignes radiales/rayons et pas plus d'un cheminement ne peuvent être créés. Le CMA-9000 calcule des données préliminaires (heure d'arrivée estimée (ETA) et distance parcourue (DTG)) en tenant compte du profil de vol, de l'altitude et de la vitesse de vol spécifiées et des paramètres de vent saisis par l'équipage sur la route.

L'équipage de conduite utilise le CMA-9000 pour saisir les données nécessaires au décollage et au vol en route (vitesse de décision (V1), vitesse de sortie du train avant (VR), vitesse de sécurité au décollage (V2), altitude de croisière (CRZ), avion au décollage poids (TOGW), etc.), qui sont utilisés pour prédire et calculer les performances de vol. Pendant le vol, le CMA-9000 est utilisé pour entrer des données d'approche (température, vent, configuration d'atterrissage prévue, etc.). En mode synchrone, toutes les données saisies dans un CMA-9000 sont transmises à un autre CMA-9000 à l'aide du bus d'horloge. Le CMA-9000 permet la saisie manuelle des données de position au sol de l'avion pour l'exposition IRS.

Les données de navigation suivantes sont disponibles pour le pilote :

• la hauteur de la piste de l'aéroport de destination ;
• hauteur de transition et niveau de transition transmis au CDS pour réflexion au PFD ;
• Cap d'alignement de piste ILS transmis à l'AFCS ;
• le cap de piste de l'aéroport de départ tel que rapporté par l'AFCS.

Le FMS transmet au CDS un plan de vol correspondant à l'échelle choisie par l'équipage (de 5 à 640 milles nautiques) et au type d'affichage (ARC, ROSE ou PLAN).

Navigation multimode

Pour déterminer la position de l'avion, les deux CMA-9000 sont interfacés avec des systèmes de navigation. Les systèmes de navigation - IRS, GPS, VOR et DME - fournissent des informations de navigation au FMS pour déterminer la position de l'avion. Le CMA-9000 calcule en continu la position de l'avion en fonction des informations reçues du GPS (DME/DME, VOR/DME ou INS) et affiche l'estime active sur les écrans. Le FMS gère la performance de navigation assignée (RNP) en fonction de la phase de vol. Lorsque la RNP spécifiée est dépassée par l'ANP en cours, une alarme est émise à l'équipage sur le MCDU.

La fonction de navigation comprend les paramètres suivants, qui sont calculés ou reçus directement des capteurs :

• position actuelle de l'avion (PPOS);
• vitesse au sol (GS);
• angle de piste (TK);
• vent actuel (direction et vitesse);
• angle de dérive (DA);
• distance de déviation latérale (XTK);
• erreur d'angle de piste (TKE);
• route de route prédéterminée (DTK) ou cap ;
• précision de navigation actuelle (ANP);
• précision de navigation spécifiée (RNP);
• température de freinage (SAT);
• vitesse anémométrique de l'aéronef (CAS);
• vitesse réelle de l'aéronef (TAS);
• vitesse verticale inertielle ;
• cap (HDG), magnétique ou vrai.

Dans le mode de fonctionnement opérationnel principal, les données de latitude et de longitude sont reçues directement des capteurs GPS des récepteurs multimodes (MMR) du système GNSS. Le calcul de l'emplacement est effectué conformément au système mondial de coordonnées géodésiques WGS-84.

Priorités d'utilisation des modes de navigation :

1. Mode de navigation GPS ;
2. Mode de navigation DME/DME en cas de panne, de perte de signaux GPS et de perte de RAIM ;
3. Mode de navigation VOR/DME en cas de panne et de perte des signaux GPS et DME/DME ;
4. Mode de navigation INERTIEL en cas de pannes et de perte des signaux GPS, DME/DME et VOR/DME.

Modes de navigation

Navigation GPS: Le GPS détermine la position immédiate de l'avion, la vitesse au sol, l'angle au sol, la vitesse nord-sud, la vitesse est-ouest et la vitesse verticale. Pour garantir l'intégralité de la fonction de surveillance autonome de l'intégrité (RAIM), l'équipage de l'aéronef peut désélectionner le mode GPS ou d'autres aides à la navigation non fiables.

Navigation DME/DME: FMS calcule la position de l'avion en utilisant le troisième canal des récepteurs DME. Si la localisation des stations DME est contenue dans la base de données de navigation, le FMS détermine la position de l'avion à l'aide de 3 stations DME. Le changement de position temporisé permet le calcul de la vitesse au sol et de l'angle au sol.

Navigation VOR/DME: Le FMS utilise la station VOR et son DME associé pour déterminer le cap relatif et la distance jusqu'à la station. Le FMS détermine la position de l'avion sur la base de ces informations et prend en compte le changement de position dans le temps pour déterminer la vitesse sol et l'angle sol.

Navigation inertielle INERTIE: FMS détermine la moyenne pondérée entre les trois IRS. Si le mode de navigation GPS (DME/DME ou VOR/DME) est en vigueur, le FMS calcule un vecteur d'erreur de position entre la position calculée par l'IRS et la position courante.

En navigation inertielle, le FMS corrige la position dans sa mémoire en fonction du dernier calcul de vecteur de décalage pour assurer une transition en douceur du mode GPS (DME/DME ou VOR/DME) au mode de navigation inertielle. En cas de panne d'un capteur IRS, le FMS calcule un double emplacement INS mixte entre les deux capteurs IRS restants. Si le capteur IRS échoue à nouveau, le FMS utilise le capteur IRS restant pour calculer l'emplacement de l'INS.

Navigation à l'estime DR: Le FMS utilise les dernières données de position déterminées, la TAS (True Aircraft Speed) de l'ADC, le cap d'entrée et les prévisions de vent pour calculer la position de l'avion. L'équipage de l'avion peut entrer manuellement des données sur l'emplacement actuel, l'angle au sol, la vitesse au sol, la vitesse et la direction du vent.

Prédiction de trajectoire

Le FMS prédit le profil de vol vertical à l'aide de données de navigation vraies et prédites. FMS ne calcule pas de prévisions pour une route inactive et ne calcule pas de profil vertical.

La fonction de prédiction de trajectoire calcule les paramètres suivants des pseudo waypoints de la route : fin de montée (T/C), début de descente (T/D) et fin de descente (E/D).

Les paramètres suivants sont prédits pour chaque point de route intermédiaire du plan de vol actuel :

• ETA : heure d'arrivée estimée ;
• ETE : temps de vol prévu ;
• DTG : distance de vol ;
• altitude de croisière.

De plus, ETA et DTG sont calculés pour les points d'entrée des waypoints.

La fonction de prédiction de trajectoire calcule la masse à l'atterrissage prévue et avertit l'équipage de l'avion si du carburant supplémentaire est nécessaire pour terminer le plan de vol.

La fonction de prédiction de trajectoire calcule le carburant et la distance pour le décollage, la montée, la croisière et la descente sur la base des données contenues dans la base de données de performances (PDB).

Dans la phase de calcul des données d'approche, le FMS calcule la vitesse d'approche en fonction de la vitesse du vent à l'atterrissage et de la vitesse prédite Vls, qui sont fournies par le PDB, en tenant compte de la configuration d'atterrissage et de la masse à l'atterrissage prévues.

La fonction de prédiction de trajectoire envoie des messages au MCDU en cas de montée incorrecte. Aussi, lors de la descente et de l'approche en navigation verticale, le FMS envoie la première valeur d'altitude au CDS pour réflexion sur le PFD indiquant si elle doit être maintenue. De plus, lorsqu'une heure d'atterrissage requise (RTA) est entrée à n'importe quel point de descente intermédiaire, la fonction de prédiction de trajectoire met à jour l'ETA en une RTA et alerte l'équipage de l'avion en cas de décalage horaire.

Le FMS envoie des données à afficher sur l'écran de navigation en utilisant le protocole ARINC 702A et selon la fonction d'affichage de la carte, la plage sélectionnée et le mode de carte sélectionné.

Navigation horizontale et verticale

Cette fonctionnalité fournit une navigation horizontale et verticale en conjonction avec le pilote automatique pour les plans de vol horizontaux et verticaux.

Navigation horizontale LNAV

La fonction LNAV comprend le calcul des commandes de roulis nécessaires pour assurer le vol dans le plan horizontal, calcule et affiche la déviation latérale (XTK) sur le PFD et le ND.

FMS gère :

1. Dans le plan horizontal sur la route et dans la zone aéroportuaire lors de l'exécution :
   • • vol le long d'une séquence donnée de points de route intermédiaires (PPM);
     • trajectoire de vol "Direct-to" (DIRECT-TO), PPM ou aide radio à la navigation ;
     • virer avec une volée de PPM ou avec une avance ;
     • initialisation de la procédure de remise de gaz (GO AROUND).
2. En entrant dans la zone d'attente et en vol dans la zone d'attente, le FMS effectue :
   • • construction et affichage de la géométrie de la zone d'attente (HOLD);
     • entrée de la salle d'attente;
     • vol dans la zone d'attente ;
     • sortie de la zone d'attente.
3. Dans le plan horizontal sur l'itinéraire :
   • • calcul du temps de vol de PPM et arrivée au point final de l'itinéraire ;
     • route parallèle à gauche ou à droite du cap du plan de vol actif (OFFSET).

En mode LNAV, le FMS peut effectuer :

• changement du segment actif du waypoint FLY-BY au suivant lors du franchissement de la bissectrice entre les lignes de route de ces étapes. Après avoir traversé nouvelle étape est activé et devient le premier ;
• passage de l'étape active du PPM (WPT) de type FLY-OVER à la suivante, lors du passage de l'ACT WPT ou de l'arrêt de sa traversée ;
• viser le point « Direct-TO » pour assurer un virage sur le parcours du WPT sélectionné (saisi manuellement) ;
• navigation et guidage sur le parcours de l'entrée de la zone d'attente « Direct to a point fixe » (DIRECT TO FIX) ;

Le FMS assure une navigation sûre dans le système de navigation de surface B-RNAV le long des routes de la Fédération de Russie avec une précision de ± 5 km et ± 10 km et dans la zone aéroportuaire dans le système de navigation de surface précise P-RNAV avec une précision de ± 1,85 km.

La fonction de navigation horizontale fournit des paramètres de navigation au CDS qui sont reflétés dans le PFD ou le ND.

La fonction de navigation horizontale fournit des approches utilisant des aides d'approche GPS de non-précision.

Introduction (modification) d'un aéroport de dégagement

Le Flight Computing System (FMS) effectue la saisie des aéroports de dégagement (RTE2 et RTE3) qui sont construits comme des routes inactives.

Un déroutement vers un aéroport de dégagement peut être planifié à l'aide d'un itinéraire actif modifié :

• Vol du plan de vol actif RTE1 vers l'aéroport de dégagement RTE2 ;
• Vol du plan de vol actif RTE1 vers RTE3 avec option VIA. Le point VIA est défini par le RTE1 de l'aéroport de décollage ;
• Effectuer un vol depuis un plan de vol actif vers un aéroport de dégagement RTE3 avec l'option VIA. Le point VIA est déterminé via waypoint (WPT) à l'aéroport de destination RTE1 (APP, MAP) pour l'arrivée à l'aéroport de destination RTE3.

Configuration d'équipements radio à l'aide du FMS

La fonction de configuration de l'équipement de radiocommunication permet le fonctionnement de trois groupes de systèmes différents : les aides à la radionavigation, l'équipement de radiocommunication et l'équipement radio ATC/TCAS.

Configuration des radios de navigation

Aides radio à la navigation disponibles sur les avions de la famille RRJ : DME1, DME2, ADF1, ADF2 (option), VOR1, VOR2, MMR1, MMR2 (ILS, GPS).

Le FMS est le principal moyen de configuration des aides à la radionavigation. Toutes les données relatives à la configuration sont transmises aux radios via la console de commande radio (RMP). En appuyant sur le bouton NAV du RMP, la syntonisation à partir du FMS est désactivée et toutes les radios sont syntonisées à partir des RMP.

La fonction de configuration de l'aide à la navigation radio règle automatiquement VOR, DME et ILS en fonction du plan de vol.

La fonction de radiocommande envoie le mode de réglage de la station VOR et ILS sélectionné au CDS pour réflexion sur le ND, qui peut être automatique, manuel depuis le MCDU ou depuis le RMP.

Mise en place du matériel radio

Equipements de radiocommunication disponibles sur les avions de la famille RRJ : VHF1, VHF2, VHF3, HF1 (option), HF2 (option).

La fonction de configuration de l'équipement de communication radio configure les radios de communication. Le principal outil de mise en place des équipements de radiocommunication est le RMP. Ce n'est qu'après que les deux RMP ont échoué ou sont éteints que la radio est configurée à l'aide du FMS.

Le FMS se connecte aux radios via le RMP. La fonction de configuration radio reçoit une valeur de code du concentrateur de données, qui est activé en cas de panne ou d'arrêt de deux RMP. Lorsque la valeur du code est saisie, la fonction de configuration de la radio règle le RMP sur le mode « sélection de port com » et permet la configuration de la radio avec le MCDU. Sinon, le réglage avec FMS est interdit. Le RMP ne se connecte pas directement aux radios HF. Le réglage est effectué via le concentrateur de données de l'armoire avionique pour permettre l'adaptation du protocole. La radio VHF3 n'a pas la capacité de se syntoniser à partir du FMS, uniquement à partir des RMP.

Radiocommande ATC/TCAS (un sous-système qui fait partie de l'équipement T2CAS)

La sélection des modes et de la portée du TCAS se fait depuis le FMS. L'équipage de l'avion peut sélectionner trois modes sur le MCDU : STANDBY - en attente, TA UNIQUEMENT - uniquement TA et TA / RA (proximité rapprochée / mode de résolution de conflit) dans la plage d'altitude suivante : NORMAL - normal, AU-DESSUS - "au-dessus" et EN DESSOUS - "sous".

De plus, l'équipage de l'avion peut effectuer les actions suivantes pour contrôler les transpondeurs ATC :

• Sélection d'un transpondeur actif ;
• Sélection du mode ATC (STANDBY ou ON);
• Saisie du code XPDR ;
• Activation de la fonction « FLASH » (avec MCDU ou en appuyant sur le bouton ATC IDENT de la console centrale) ;
• Contrôle du transfert d'altitude (ON ou OFF).

De plus, lorsque le bouton "panique" dans la cabine est activé, la fonction de radiocommande active le code d'alarme 7500 ATC.

La fonction de radiocommande vérifie l'état de préparation des répéteurs ATC en comparant le retour ATC_ACTIVE avec la commande de démarrage/attente envoyée à chaque transpondeur ATC. Si un dysfonctionnement du transpondeur ATC est détecté, un message texte est généré à l'écran.

Fonction calculatrice MCDU

La fonction MCDU fournit à l'équipage de l'avion un calculateur et un convertisseur pour effectuer les conversions suivantes :

• mètres ↔ pieds ;
• kilomètres ↔ NM ;
• °C ↔ °F ;
• gallons américains ↔ litres ;
• kilogrammes ↔ litres ;
• kilogrammes ↔ gallons américains ;
• kilogrammes ↔ livres ;
• Kts ↔ miles/heure ;
• Kts ↔ kilomètres / heure ;
• kilomètres / heure ↔ mètres / sec ;
• pieds/min ↔ mètres/sec.

Équipement FMS

Le FMS se compose de deux unités CMA-9000, qui comprennent un calculateur et un MCDU.

Caractéristiques

• Poids : 8,5 lb (3,86 kg) ;
• Alimentation : 28 Vcc ;
• Consommation électrique : 45W non chauffé et 75W chauffé (démarrage chauffé à moins de 5°C) ;
• Refroidissement passif sans apport d'air forcé ;
• MTBF : 9500 heures de vol ;
• Connecteur électrique : Le FMS a un connecteur 20FJ35AN sur le panneau arrière.

Le CMA-9000 comprend :

• Bases de données développées conformément à DO-200A ;
• Logiciel développé conformément à DO-178B Niveau C.
• Éléments matériels complexes conçus conformément à la norme DO-254 niveau B.

Interfaces d'interaction FMS

Figure 2. Interface du signal d'entrée du FMS avec l'avionique et les systèmes d'aéronef

Figure 3. Interface du signal de sortie du FMS avec l'avionique et les autres systèmes de l'avion

Sécurité intégrée

L'évaluation des dangers fonctionnels du système avionique (SSJ 100 avion AVS FHA (RRJ0000-RP-121-109, Rév. F) définit le degré de danger des situations de défaillance fonctionnelle du FMS comme une "situation complexe". La probabilité d'occurrence de certains types des situations de défaillance considérées dans RRJ0000-RP-121-109 rév.F, doivent répondre aux exigences suivantes :

• À toutes les étapes des vols, la probabilité d'une panne non signée du CMA-9000 ne dépasse pas 1,0 E-05.
• À toutes les étapes de vol, la probabilité d'émettre des données de navigation trompeuses du CMA-9000 (navigation horizontale ou verticale) aux deux affichages de navigation ND ne dépasse pas 1,0 E-05.
• À toutes les étapes des vols, la probabilité d'émettre un faux signal de commande du CMA-9000 pour le pilote automatique ne dépasse pas 1,0 Е-05.

L'évaluation de la sécurité du système avionique (J44474AD, I.R. : 02) de la suite avionique RRJ (numéro de pièce B31016HA02) telle qu'installée dans l'avion à réaction régional russe (RRJ) 95В/LR) montre que la probabilité d'occurrence des situations de défaillance ci-dessus est :

• défaillance (perte) non signée des informations de navigation du FMS - 1.1E-08 par heure de vol moyenne ;
• émission de données de navigation trompeuses du CMA-9000 (navigation horizontale ou verticale) aux deux écrans de navigation ND - 1,2E-09 par heure de vol moyenne ;
• émission d'un faux signal de commande du CMA-9000 pour le pilote automatique - 2.0E-06 pour une heure de vol moyenne.

Les probabilités d'occurrence des situations de défaillance obtenues (J44474AD, I.R. : 02) sont conformes aux exigences de sécurité (RRJ0000-RP-121-109 rév. F).

Comme requis pour chaque CMA-9000, la probabilité ARINC 429 de rapporter de fausses données ne dépasse pas 3,0E-06.

Niveau de développement matériel et logiciel FMS (DAL) selon DO-178 - Niveau C.

Mode dégradé

Les deux CMA-9000 sont connectés en mode double synchronisation. L'échec d'un seul ne signifie pas une diminution de la fonctionnalité du FMS. L'équipage peut reconfigurer manuellement pour afficher les données du CMA-9000 opposé à l'aide du panneau de configuration (RCP).

En cas de défaut dans la sélection de gamme et/ou l'entrée du mode carte depuis le FCP, le FMS transmet les données cartographiques par défaut de 40 milles nautiques / ROSE.

En cas de panne des capteurs de navigation, le FMS propose un mode DR basé sur les données de trafic aérien et de vent afin de calculer la position de l'avion. Le FMS informe l'équipage de l'avion de la navigation DR. En mode DR, le FMS offre la possibilité d'entrer votre emplacement actuel, la vitesse au sol, l'itinéraire, la direction et la magnitude du vent. Le FMS doit accepter le cap saisi.

Lorsqu'ils travaillent ensemble, le FMS communique avec le CMA-9000 opposé afin d'assurer un fonctionnement synchrone.

En fonctionnement en mode indépendant ou en cas de panne du bus de données entre deux FMS, il est possible de changer la liaison de données maître-esclave des deux MCDU.