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sistemas de aeronaves. Escola Piloto

Os instrumentos mais importantes estão bem na frente do piloto, permitindo-lhe, mesmo em condições meteorológicas difíceis, quando a visibilidade é limitada, receber todas as informações sobre a posição espacial da aeronave, os parâmetros dos sistemas.

Esquerda (direita para o 2º piloto) unidade de exibição externa localizada ou externo (mais próximo ao lado do cockpit). Este instrumento exibe os parâmetros de voo mais importantes.

No topo da tela há uma linha muito importante - FMA ou Flight Mode Annunciations - a exibição dos modos de vôo. A célula da esquerda é usada para exibir os modos de operação do autothrottle, a do meio - navegação horizontal e a da direita - vertical. Na foto vemos que os motores estão funcionando no nominal (N1), o LNAV no meio mostra que o vôo está sob o controle do FMC - Flight Management Computera, computador de bordo, VNAV SPD significa também que a subida é também controlado pelo FMC

Abaixo das letras CMD significa que o piloto automático está conectado.

À esquerda está o indicador de velocidade no ar, acima da escala está a velocidade definida para a qual a aeronave está acelerando (indicada pelo triângulo roxo de velocidade definida e a seta verde vertical da tendência de aceleração apontando para cima)

No canto superior direito você pode ver a altitude definida de 6000 pés e a altitude atual entre 4600 e 4620 pés, na parte inferior o indicador STD significa que a altitude é lida na pressão padrão (ou 1013,2 Hpa)

Ainda mais à direita está um variômetro - um dispositivo que mostra a velocidade vertical. Atualmente, está mostrando uma razão vertical de subida de 1800 fpm.

No centro do dispositivo, a posição espacial da aeronave é mostrada esquematicamente, o indicador de rolagem é visível de cima, que atualmente indica uma rolagem para a esquerda (o indicador de cima se move de volta para a rolagem - rolagem para a esquerda - o indicador à direita) cerca de 2 graus (a aeronave está virando à esquerda), o valor do pitch é visível no centro - ou seja, o ângulo do eixo da aeronave em relação ao horizonte (é +9 graus no momento ).

As setas roxas que formam uma cruz são chamadas de FD - Flight Directors, elas mostram a direção de voo definida. A regra que se aplica em voo é que os diretores devem estar no centro (formar uma cruz). Ou, caso o piloto não siga as instruções dos diretores, eles devem ser desligados, no caso de um voo visual por exemplo.

Bem na parte inferior do instrumento, é mostrado o curso que a aeronave está seguindo e, à direita, o ponteiro roxo indica o curso definido que a aeronave fará.

A segunda tela importante é a tela de navegação, que fornece ao piloto informações completas sobre onde a aeronave está e, talvez ainda mais importante, onde ela estará em algum momento. Portanto, de cima para baixo - à esquerda, vemos os valores de velocidade já familiares para nós GS 259 ​​​​nós e TAS, ou True Air Speed ​​\u200b\u200b- a verdadeira velocidade do ar de 269 nós. A primeira velocidade é a velocidade da aeronave em relação à superfície terrestre, a velocidade mais necessária na navegação. A segunda velocidade é necessária principalmente para dizer com orgulho - nosso avião voa a uma velocidade de 900 km / h ... porque essa velocidade é muito menos importante para a navegação. Abaixo dessas duas velocidades vemos uma seta mostrando a direção do vento, o vento agora é 293 graus 13 nós.

À esquerda, a linha pontilhada é visível - esta é uma linha estendida da pista de onde acabamos de decolar.

Na parte superior do dispositivo vemos o curso que nossa aeronave está voando e a marca MAG - o curso é magnético. Em altas latitudes, o sistema acompanha o verdadeiro rumo, já que o pólo magnético da Terra não coincide com o geográfico e o avião voaria em círculos se continuássemos a usar o rumo magnético em altas latitudes.

No canto superior direito, vemos o nome do próximo ponto de navegação, a hora de chegada a ele (em UTC ou GMT - hora universal) e a distância em milhas.

2.5 significa a escala em milhas - a escala e a aparência do mapa podem ser alteradas para resolver problemas de navegação (mais sobre isso depois). Normalmente, um piloto que pilota uma aeronave tem uma pequena escala durante a decolagem e o pouso, isso se deve ao fato de ele estar resolvendo ativamente problemas táticos e precisar ver o máximo de detalhes possível.

O triângulo duplo laranja mostra a posição do traçador de percurso, o mesmo marcador que já vimos no dispositivo anterior (abaixo).

Painel do Piloto Automático (MCP)

Um painel muito importante para controlar a aeronave no modo de piloto automático e FD (setas direcionais) no modo de pilotagem manual.

Da esquerda para a direita: COURSE - define o curso para voar através do auxílio à navegação, o uso mais comum é ILS, aproximação VOR

Botão de controle de tração N1, define o modo do motor de acordo com o modo atual emitido pelo FMS

O botão SPEED permite ativar o modo de manter a velocidade definida (no momento é ele quem está conectado)

O botão C/O alterna o modo de velocidade como número M ou velocidade no ar

O botão sob a placa IAS/MACH permite alterar essa velocidade

O botão LVL/CHG liga o modo em que a aeronave desce em uma determinada velocidade em marcha lenta, ou sobe no modo de operação máxima do motor, que define o FMS.

O botão VNAV permite o controle de subida e descida do FMS

Mais ao centro, vemos a janela HDG e os números do curso atual definido, o botão de mudança de curso, no qual é definido o limitador de rolagem máxima para manobras, e o botão HDG SEL, que liga o modo em que a aeronave irá seguir o curso definido pelo controlador

Mais à direita está o botão LNAV de cima para baixo - o controle de direção vem do FMS

VOR/LOC - o controle de rumo vem do auxílio à navegação de acordo com a frequência e rumo definidos pelo botão COURSE.

APP - conexão do modo de captura do sistema de planeio, utilizado durante a aproximação para pouso, este é o modo de aproximação mais utilizado.

O painel superior contém:

(esquerda de cima para baixo)

FLT CONTROL (Flight Controls) - conexões para boosters hidráulicos para controlar as superfícies de direção.
- FLAPS ALTERNATIVOS - flaps elétricos em caso de falha hidráulica e junto ao interruptor para controlar os flaps.
- SPOILER: interruptores hidráulicos do spoiler.
- YAW DAMPER - um sistema de amortecimento automático de guinada e controle do leme durante as curvas para realizar uma curva coordenada, virar sem deslizamento lateral.
- Navegação - interruptores de fonte de informação para sistemas de navegação
- Displays - o mesmo para exibição em displays

Um pouco mais abaixo estão os interruptores da bomba de combustível. Dois por tanque para fins de duplicação. Assim, a aeronave possui 3 tanques - central, esquerdo e direito.

Normalmente os motores são alimentados pelo tanque central ou cada um por si, porém existe um interruptor de alimentação cruzada que abre um canal entre os tanques para alimentar o motor com combustível de um lado para o outro.

Ainda mais abaixo vemos o acionamento dos faróis principais, faróis laterais e faróis de taxiamento

O painel de energia está no centro superior.

Controles importantes:

Sob o display, vemos dois interruptores de indicação de energia DC e AC (DC e AC, respectivamente), que são usados ​​para verificar os sistemas elétricos e indicar os parâmetros de energia

BAT - Bateria. É usado para alimentar os sistemas principais na ausência de energia de terra ou energia de geradores (motores ou APU) e iniciar o APU.
- CAB/UTIL: desliga consumidores na cabine
- IFE/SEAT: interruptores do consumidor nos assentos dos passageiros (por exemplo, música)

Um pouco mais baixo está o STANDBY POWER: um interruptor de fonte de alimentação necessário para alimentar os sistemas da aeronave em caso de falha do gerador, quando a energia constante é fornecida pela bateria e a energia CA é fornecida através de inversores para os sistemas mais importantes da aeronave. A fonte muda como BAT - na bateria, OFF - desligada, AUTO - AUTO (seleção automática - posição normal)

Abaixo vemos

GND PWR: Interruptor de energia do aeródromo.
- GEN 1.2 (1ª - esquerda, 2ª - direita); APU GEN (2x) - geradores de motores e APU (APU) com indicação de prontidão.

Na parte inferior da sobrecarga:
- L, R Whiper: limpadores
- APU - interruptor APU
- ENGINE START: partida do motor, esquerda e direita.
Disposições:
- GND - início do solo
- OFF - partida/ignição desligada

CONT / AUTO - ignição constante / automática (liga durante a decolagem e pouso, quando acidentada, por exemplo, em chuva forte, para que o motor não “apague”)
- FLT - lançamento em voo.

Direito de cima para baixo

DOME BRIGHT - "grande luz" no cockpit.
LUZES DO PAINEL - iluminação dos instrumentos

EQUIP COOLING: refrigeração do equipamento, NORM (NORMAL) - posição normal.

EMER EXIT LIGHTS: iluminação de emergência na cabine (iluminação do "caminho para a saída"). Deve estar em ARM ("pronto")

NÃO FUMAR, APERTE O CINTO: Não fumar, Aperte os Cintos de Segurança com os modos OFF ON AUTO.

ATTEND, GND CALL: Chame um comissário de bordo ou um técnico de solo.

Segunda coluna de interruptores da direita

WINDOW HEAT: aquecimento dos vidros para evitar o embaciamento, automático

SONDA : aquecimento do tubo pitot - o receptor do fluxo de ar, que é vital para a aeronave medir a velocidade

WING ANTI-ICE, ENG ANTI-ICE: sistemas antigelo de asa e motor, ativados em condições de gelo.

HYD BOMBAS: bombas hidráulicas. No meio 2 elétricos (auxiliares) e nas laterais 2 acionados por motores (principais).

Um pouco mais abaixo está o indicador da pressão na cabine e a diferença de pressão com a pressão ambiente (grande instrumento) e abaixo dele está o indicador da taxa de mudança de pressão na cabine (a taxa de aumento e diminuição da pressão em a cabine).

A coluna de instrumentos mais à direita

No topo do interruptor do visor - a temperatura na cabine e a temperatura no fluxo de ar de suprimento.

Abaixo dele estão os sensores de temperatura na cabine e os controladores de temperatura.

Abaixo deles está um indicador de pressão do duto de ar - pressão nos sistemas de seleção esquerdo e direito.

R RECIR FAN: Ventilador de recirculação de ar.

L, R PACK: Ar condicionado interior, sistemas esquerdo e direito nos modos OFF AUTO HIGH. A posição padrão é AUTO.

ISOLAMENTO: comutação da alimentação destes dois sistemas a partir da seleção correspondente do motor ou comutação automática.

1.2, APU BLEED: sangrar o ar do 1º e 2º motores e APU.

Abaixo está o ponto de ajuste para o sistema de controle de pressão no cockpit de uma aeronave em vôo
FLT ALT: altitude de voo
LAND ALT: Elevação do aeroporto de destino para regulação automática.

Controle de fogo ainda mais baixo

LOGO - iluminação do emblema da companhia aérea na cauda POSITION - luzes de posição ou navegação nas asas (vermelho-verde) STROBE - luzes brancas intermitentes nos consoles das asas ANTICOLISÃO - "farol" vermelho intermitente WING - iluminação na asa (geralmente ligado para verificar se há formação de gelo na asa durante o vôo)

Radiofrequência de emergência em voo - 121,5 MHz

INSTRUMENTOS DE AERONAVE
equipamento instrumental que auxilia o piloto a pilotar a aeronave. Dependendo da finalidade, os instrumentos de bordo da aeronave são divididos em voo e navegação, dispositivos de controle do motor da aeronave e dispositivos de sinalização. Sistemas de navegação e dispositivos automáticos liberam o piloto da necessidade de monitorar continuamente as leituras dos instrumentos. O grupo de instrumentos de voo e navegação inclui indicadores de velocidade, altímetros, variômetros, horizontes artificiais, bússolas e indicadores de posição de aeronaves. Os instrumentos que controlam a operação dos motores de aeronaves incluem tacômetros, medidores de pressão, termômetros, medidores de combustível, etc. Nos modernos instrumentos de bordo, cada vez mais informações são exibidas em um indicador comum. O indicador combinado (multifuncional) permite ao piloto cobrir rapidamente todos os indicadores combinados nele. Os avanços na eletrônica e na tecnologia de computadores possibilitaram uma maior integração no design do painel de instrumentos do cockpit e na eletrônica da aviação. Sistemas de controle de voo digital totalmente integrados e monitores CRT dão ao piloto uma visão melhor da atitude e posição da aeronave do que era possível anteriormente.

O PAINEL DE CONTROLE de um avião moderno é mais espaçoso e menos confuso do que em aeronaves mais antigas. Os controles estão localizados diretamente "sob o braço" e "sob o pé" do piloto.

Um novo tipo de display combinado - projeção - dá ao piloto a oportunidade de projetar as leituras dos instrumentos no para-brisa da aeronave, combinando-as com a visão externa. Esse sistema de indicação é usado não apenas em aeronaves militares, mas também em algumas aeronaves civis.

INSTRUMENTOS DE VÔO E NAVEGAÇÃO

A combinação dos instrumentos de voo e navegação caracteriza o estado da aeronave e as ações necessárias nos órgãos reguladores. Esses instrumentos incluem altitude, posição horizontal, velocidade no ar, velocidade vertical e altímetro. Para maior facilidade de uso, os instrumentos são agrupados em forma de T. A seguir, discutimos brevemente cada um dos principais instrumentos.
Indicador de atitude. O indicador de atitude é um instrumento giroscópico que dá ao piloto uma imagem do mundo exterior como um quadro de referência. O indicador de atitude tem uma linha do horizonte artificial. O símbolo da aeronave muda de posição em relação a esta linha dependendo de como a própria aeronave muda de posição em relação ao horizonte real. No indicador de atitude de comando, um indicador de atitude convencional é combinado com um instrumento de comando e voo. O indicador de atitude de comando mostra a atitude da aeronave, ângulos de inclinação e rotação, velocidade de solo, desvio de velocidade (verdadeiro da velocidade de "referência", que é definida manualmente ou calculada pelo computador de controle de vôo) e fornece algumas informações de navegação. Nas aeronaves modernas, o indicador de atitude de comando faz parte do sistema de instrumentos de voo e navegação, que consiste em dois pares de tubos de raios catódicos coloridos - dois CRTs para cada piloto. Um CRT é um indicador de atitude de comando e o outro é um dispositivo de navegação planejado (veja abaixo). As telas do CRT exibem informações sobre a atitude e posição da aeronave em todas as fases do voo.

Dispositivo de navegação planejado. O Instrumento de Navegação Planeada (PND) mostra a proa, o desvio do rumo dado, o rumo da estação de radionavegação e a distância até esta estação. O PNP é um indicador combinado que combina as funções de quatro indicadores - indicador de rumo, indicador radiomagnético, indicadores de direção e alcance. Um PUP eletrônico com um indicador de mapa integrado fornece uma imagem colorida do mapa indicando a verdadeira posição da aeronave em relação a aeroportos e auxílios de navegação por rádio baseados em terra. A indicação da direção do voo, o cálculo da curva e a trajetória de voo desejada fornecem uma oportunidade para julgar a relação entre a posição real da aeronave e a desejada. Isso permite que o piloto corrija com rapidez e precisão a trajetória de voo. O piloto também pode exibir as condições meteorológicas predominantes no mapa.

Indicador de velocidade aerodinâmica. Quando a aeronave se move na atmosfera, o fluxo de ar que se aproxima cria uma pressão de velocidade no tubo pitot, montado na fuselagem ou na asa. A velocidade no ar é medida comparando a velocidade (dinâmica) da cabeça com a pressão estática. Sob a influência da diferença entre as pressões dinâmica e estática, uma membrana elástica se flexiona, com a qual uma flecha é conectada, mostrando a velocidade do ar em quilômetros por hora em uma escala. O indicador de velocidade no ar também mostra a velocidade de evolução, o número de Mach e a velocidade máxima de cruzeiro. Um indicador de velocidade de backup está localizado no painel central.
Variômetro. Um variômetro é necessário para manter uma taxa constante de subida ou descida. Como um altímetro, um variômetro é essencialmente um barômetro. Ele indica a taxa de mudança na altitude medindo a pressão estática. Existem também variômetros eletrônicos. A velocidade vertical é dada em metros por minuto.
Altímetro. O altímetro determina a altura acima do nível do mar pela dependência da pressão atmosférica da altitude. Este é, em essência, um barômetro, calibrado não em unidades de pressão, mas em metros. Os dados do altímetro podem ser apresentados jeitos diferentes- com a ajuda de setas, combinações de contadores, tambores e setas, por meio de dispositivos eletrônicos que recebem sinais de sensores de pressão de ar. Veja também BARÔMETRO.

SISTEMAS DE NAVEGAÇÃO E AUTOMÁTICOS

Várias máquinas e sistemas de navegação são instalados na aeronave para ajudar o piloto a navegar na aeronave ao longo de uma determinada rota e realizar manobras pré-pouso. Alguns desses sistemas são completamente autônomos; outros requerem comunicação por rádio com auxílios de navegação terrestres.
Sistemas eletrônicos de navegação. Existem diversos sistemas eletrônicos de navegação aérea. Beacons omnidirecionais são transmissores de rádio terrestres com alcance de até 150 km. Eles normalmente definem vias aéreas, fornecem orientação de aproximação e servem como pontos de referência para aproximações por instrumentos. A direção para o radiofarol omnidirecional é determinada pelo localizador de direção de rádio automático no ar, cuja saída é indicada pela seta do ponteiro de direção. Os principais meios internacionais de radionavegação são as radiobalizas azimutais omnidirecionais VHF; seu alcance chega a 250 km. Esses radiofaróis são usados ​​para determinar a via aérea e para manobras antes do pouso. As informações do VOR são exibidas no PNP e nos indicadores com uma seta rotativa. O equipamento de medição de distância (DME) determina o alcance da linha de visão dentro de cerca de 370 km do farol terrestre. As informações são apresentadas em formato digital. Para trabalhar com balizas VOR, o equipamento terrestre TACAN geralmente é instalado no lugar do transponder DME. O sistema VORTAC composto fornece a capacidade de determinar o azimute usando o farol omnidirecional VOR e o alcance usando o canal de alcance TACAN. O sistema de pouso por instrumentos é um sistema de rádio balizas que fornece orientação precisa para a aeronave durante a aproximação final da pista. Localizadores de pouso (raio de cerca de 2 km) trazem a aeronave para o eixo da pista; Os radiofarol de glidepath emitem um feixe de rádio direcionado em um ângulo de cerca de 3° para a pista de pouso. O curso de pouso e o ângulo da trajetória de planeio são apresentados no horizonte artificial de comando e no PNP. Os índices, localizados na lateral e na parte inferior do horizonte artificial de comando, mostram os desvios do ângulo da planagem e do eixo da pista. O sistema de controle de voo apresenta informações do sistema de pouso por instrumentos através de retículos no horizonte de atitude de comando. O Microwave Landing Assist System é um sistema de orientação de pouso preciso com um alcance de pelo menos 37 km. Ele pode fornecer aproximação ao longo de um caminho quebrado, ao longo de uma "caixa" retangular ou em linha reta (a partir do curso), bem como com um aumento do ângulo de planeio definido pelo piloto. As informações são apresentadas da mesma forma que para o sistema de pouso por instrumentos.
Veja também O AEROPORTO ; GESTÃO DE TRÁFEGO AÉREO. "Omega" e "Loran" são sistemas de radionavegação que, usando uma rede de balizas de rádio terrestres, fornecem uma área operacional global. Ambos os sistemas permitem voos em qualquer rota escolhida pelo piloto. "Loran" também é usado ao pousar sem o uso de aproximação de precisão. O indicador de atitude de comando, POR e outros instrumentos mostram a posição, rota e velocidade de solo da aeronave, bem como direção, distância e tempo estimado de chegada para pontos de referência selecionados.
sistemas inerciais. O sistema de navegação inercial e o sistema de referência inercial são completamente autônomos. Mas ambos os sistemas podem usar auxílios de navegação externos para corrigir a localização. O primeiro deles determina e registra mudanças de direção e velocidade usando giroscópios e acelerômetros. A partir do momento em que uma aeronave decola, os sensores respondem aos seus movimentos e seus sinais são convertidos em informações de posição. No segundo, em vez de giroscópios mecânicos, são usados ​​anéis a laser. O giroscópio de laser de anel é um ressonador de laser de anel triangular com um feixe de laser dividido em dois feixes que se propagam ao longo de um caminho fechado em direções opostas. O deslocamento angular leva ao aparecimento de uma diferença em suas frequências, que é medida e registrada. (O sistema responde a mudanças na aceleração da gravidade e à rotação da Terra.) Os dados de navegação são enviados ao PNP e os dados de posição são enviados ao horizonte artificial de comando. Além disso, os dados são transmitidos ao sistema FMS (veja abaixo). Veja também Giroscópio; NAVEGAÇÃO INERCIAL. Sistema de Processamento e Exibição de Dados de Voo (FMS). O FMS fornece uma visão contínua da trajetória de voo. Calcula velocidades, altitude, pontos de subida e descida correspondentes ao consumo de combustível mais econômico. O sistema utiliza os planos de voo armazenados em sua memória, mas também permite ao piloto alterá-los e inserir novos através do display do computador (FMC/CDU). O sistema FMS gera e exibe dados de voo, navegação e modo; também emite comandos ao piloto automático e ao diretor de voo. Além de tudo, proporciona navegação automática contínua desde o momento da decolagem até o momento do pouso. Os dados FMS são apresentados no PUP, no indicador de atitude de comando e na tela do computador FMC/CDU.

INSTRUMENTOS PARA MONITORAMENTO DA OPERAÇÃO DE MOTORES DE AERONAVES

Os indicadores de operação do motor da aeronave estão agrupados no centro do painel. Com a ajuda deles, o piloto controla o funcionamento dos motores e também (no modo de controle de vôo manual) altera seus parâmetros operacionais. Vários indicadores e controles são necessários para monitorar e controlar os sistemas hidráulico, elétrico, de combustível e de operação normal. Indicadores e controles, colocados no painel do engenheiro de vôo ou no painel articulado, geralmente estão localizados em um diagrama mnemônico correspondente à localização dos órgãos executivos. Indicadores mímicos mostram a posição do trem de pouso, flaps e slats. A posição dos ailerons, estabilizadores e spoilers também pode ser indicada.

DISPOSITIVOS DE ALARME

Em caso de avarias no funcionamento dos motores ou sistemas, definição incorreta da configuração ou modo de funcionamento da aeronave, são geradas mensagens de aviso, notificação ou aviso à tripulação. Para isso, são fornecidos meios de sinalização visuais, sonoros e táteis. Os sistemas de bordo modernos reduzem o número de alarmes irritantes. A prioridade deste último é determinada pelo grau de urgência. As mensagens de texto são exibidas em displays eletrônicos na ordem e com ênfase correspondente ao seu grau de importância. As mensagens de advertência exigem ação corretiva imediata. Notificar - requer apenas familiarização imediata e ações corretivas - no futuro. As mensagens de aviso contêm informações importantes para a tripulação. As mensagens de advertência e notificação geralmente são feitas de forma visual e audível. Os sistemas de alerta alertam a tripulação sobre uma violação das condições normais de operação da aeronave. Por exemplo, o sistema de alerta de estol avisa a tripulação sobre tal ameaça vibrando ambas as colunas de controle. O Sistema de Alerta de Proximidade do Solo fornece mensagens de alerta de voz. O sistema de alerta de cisalhamento do vento fornece uma luz de alerta e uma mensagem de voz quando o caminho da aeronave encontra uma mudança na velocidade ou direção do vento que pode causar uma diminuição repentina na velocidade no ar. Além disso, uma escala de inclinação é exibida no indicador de atitude de comando, o que permite ao piloto determinar rapidamente o ângulo de subida ideal para restaurar a trajetória.

PRINCIPAIS TENDÊNCIAS

O "Modo S" - o canal de comunicação pretendido para o serviço de controle de tráfego aéreo - permite que os controladores de tráfego aéreo transmitam mensagens aos pilotos exibidas no para-brisa da aeronave. O Sistema de Alerta de Prevenção de Colisão Aérea (TCAS) é um sistema de bordo que fornece à tripulação informações sobre as manobras necessárias. O sistema TCAS informa a tripulação de outras aeronaves que aparecem nas proximidades. Em seguida, emite uma mensagem de prioridade de alerta indicando as manobras necessárias para evitar uma colisão. O Sistema de Posicionamento Global (GPS), um sistema militar de navegação por satélite que cobre todo o globo, agora está disponível para usuários civis. No final do milênio, os sistemas Loran, Omega, VOR/DME e VORTAC foram quase completamente substituídos por sistemas de satélites. O Flight Status Monitor (FSM), uma combinação avançada de sistemas de notificação e alerta existentes, auxilia a tripulação em situações anormais de voo e falhas do sistema. O monitor FSM coleta dados de todos os sistemas de bordo e fornece à tripulação instruções de texto a serem seguidas em situações de emergência. Além disso, ele monitora e avalia a eficácia das medidas corretivas tomadas.

LITERATURA

Duhon Yu.I. e outro livro de referência sobre comunicação e suporte técnico de rádio de voos. M., 1979 Bodner V.A. Dispositivos de informação primária. M., 1981 Vorobyov V.G. instrumentos de aviação e sistemas de medição. M., 1981

Enciclopédia Collier. - Sociedade Aberta. 2000 .

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Hoje, as tecnologias de navegação estão em um nível de desenvolvimento que permite seu uso em diversas áreas. A gama de uso possível de sistemas de navegação é muito ampla. Na prática mundial, os sistemas de navegação encontraram aplicação não apenas em áreas como aviação militar e civil, mas também na navegação, gerenciamento de transporte terrestre e também na execução de trabalhos geodésicos. Mas independentemente do escopo, todos os sistemas de navegação devem atender aos requisitos básicos:

Integridade

Continuidade de negócios

A precisão de determinar a velocidade de movimento de um objeto, tempo e coordenadas de localização

Acessibilidade organizacional, espacial e temporal.

No campo da aviação, são utilizados diferentes sistemas de navegação, dependendo da finalidade e direção em que a aeronave é utilizada. Informações mais completas sobre Vários tipos aviação pode ser encontrada no site. Em primeiro lugar, os sistemas de navegação são usados ​​em aviação Civil, que requer sistemas de navegação para garantir a segurança e confiabilidade, bem como a economia do tráfego aéreo. Além do mais, os sistemas de navegação aérea devem ser globais e uniformes para todas as etapas do voo, a fim de reduzir a quantidade de equipamentos, tanto a bordo quanto nos pontos de terra. Ao mesmo tempo, eles também devem permitir determinar claramente o curso do movimento e a distância até o destino e o desvio do curso determinado.

As principais tarefas da navegação aérea incluem:

1. Determinação dos elementos de navegação da aeronave. Ao mesmo tempo, são determinadas suas coordenadas, altitude (absoluta e relativa), velocidade de vôo, curso de movimento e muitos outros parâmetros.

2. Controle o caminho e corrija-o conforme necessário

3. Construindo a rota ideal para chegar ao destino. Nesse caso, a principal tarefa do sistema de navegação é ajudá-lo a chegar ao seu destino no menor tempo possível com o menor consumo de combustível.

4. Solicitar correção de rota durante o voo. A necessidade de alterar a tarefa de voo pode surgir em caso de mau funcionamento da aeronave, na presença de fenômenos meteorológicos adversos na rota do movimento, para aproximar uma determinada aeronave ou, inversamente, para evitar uma colisão com ela.

Vários meios técnicos são usados ​​para determinar os sistemas de navegação de uma aeronave. Os meios geotécnicos permitem determinar a altitude de voo, tanto absoluta como relativa, a localização da aeronave e o curso do seu movimento. Eles são representados por vários meios técnicos: altímetros, miras ópticas, várias bússolas, etc. Os meios de engenharia de rádio permitem determinar a velocidade do solo, a verdadeira altitude de voo e a localização da aeronave medindo vários indicadores do campo eletromagnético usando sinais de rádio.

Do ponto de vista dos autores do site, os auxílios astronômicos à navegação também podem determinar a localização da aeronave e seu curso. Para isso, são utilizadas bússolas astronômicas, astroorientadores e outros equipamentos. A tarefa dos sistemas de navegação de iluminação (faróis de luz) é garantir o pouso de aeronaves à noite ou em condições meteorológicas difíceis com a ajuda de uma orientação mais fácil no espaço. E, por fim, existem sistemas de navegação integrados capazes de proporcionar voo automático ao longo de todo o percurso. Nesse caso, até mesmo uma aproximação de pouso sem visibilidade da superfície de pouso é possível. Esses sistemas também são chamados de piloto automático.

Os meios modernos de defesa e ataque "giram" em torno da determinação exata das coordenadas - as próprias e as do lado oposto. Bilhões de dólares são gastos por países economicamente desenvolvidos na criação de sistemas globais de navegação. Como resultado dessa tendência, o GPS apareceu nos EUA, o GLONASS na Rússia e o Galileo na Europa. Mas, ultimamente, políticos, militares e cientistas concluíram surpreendentemente por unanimidade que seu próprio sistema de navegação global ainda não é uma panacéia para alcançar a superioridade militar na guerra moderna.

Sejamos honestos: um sistema de satélite é necessário, ele fornece a maior precisão na determinação das coordenadas de aeronaves, mísseis, navios e veículos blindados terrestres em tempo real. Mas meios modernos guerra eletrônica, o inimigo pode distorcer o sinal do satélite, "ruído", desligar, no final, destruir o próprio satélite.

O sistema russo GLONASS, como o GPS americano, possui dois modos de transmissão de sinal de navegação - aberto e fechado. No entanto, se o nível do sinal de interferência for superior a 20 dB, qualquer sinal de navegação pode ser abafado - agora ou no futuro próximo, porque o desenvolvimento da tecnologia e da tecnologia não pára.

Os batalhões e regimentos EW têm uma estação regular de bloqueio de GPS. E casos de satélites perdidos na prática espacial mundial também são conhecidos. Portanto, os militares russos têm um dogma: qualquer objeto deve ter um sistema autônomo de navegação inercial (INS). Em virtude do princípio de sua operação, o INS é uma fonte de informações de navegação à prova de ruído que não está sujeita à ação de meios do arsenal de guerra eletrônica e, atualmente, uma de suas variedades - um sistema de navegação inercial strapdown (SINS ) - é o mais amplamente utilizado.

Os SINS estão instalados em todos os lugares: em aeronaves, em veículos blindados terrestres, em mísseis. Cada tipo de objeto em movimento tem seu próprio tipo de SINS. NO equipamento militar a disponibilização de INS autónomos é obrigatória, sendo a sua melhoria uma das principais tarefas da indústria.

Na vanguarda do progresso científico e tecnológico

Desenvolvimento Ciência moderna permitiu que os países avançados criassem ANNs qualitativamente novas. Anteriormente, os sistemas de navegação inercial eram do tipo plataforma baseados em giroscópios eletromecânicos e acelerômetros em gimbals. Os sistemas de navegação inercial fora da plataforma não possuem partes móveis. O próprio giroscópio, pode-se dizer, foi transformado em um dispositivo de eletrovácuo.

Atualmente, os giroscópios são laser, fibra óptica, onda de estado sólido, micromecânicos. Qual deles é o mais perfeito é uma questão de atender aos requisitos do consumidor para a precisão da formação das informações de navegação. Quanto menor a precisão e mais simples a tecnologia, mais barata será a ANN. O giroscópio a laser é o mais preciso, mas ao mesmo tempo bastante complexo e caro. Existem outros tipos de giroscópios que ainda não atingiram a perfeição tecnológica e não são utilizados industrialmente, por exemplo, microondas, ressonância magnética nuclear, giroscópio de átomo frio e outros.

Em SINS de precisão e alta precisão, os mais comuns, comprovados e produzidos em massa agora são os de laser. O SINS moderno baseado em giroscópios a laser e acelerômetros de quartzo é um dos produtos mais complexos e de alta tecnologia da indústria aeroespacial.

Hoje, esses sistemas são um meio autônomo indispensável de navegação e são procurados por uma ampla classe de consumidores, pois apresentam uma série de vantagens táticas: autonomia, impossibilidade de interferência, continuidade e operação global a qualquer hora do ano e do dia em instalações aéreas, marítimas e terrestres. Os SINS fornecem informações para resolver os problemas de navegação, controle de vôo, pontaria, preparação e orientação de mísseis, bem como para garantir o desempenho de sistemas de radar, optoeletrônicos, infravermelhos e outros de bordo. Em aeronaves comerciais de longa distância, sistemas inerciais autônomos são os principais meios de navegação e determinação de atitude.

A posse de toda a gama de capacidades para o desenvolvimento e produção de SINS de alta precisão coloca o país na vanguarda do progresso tecnológico e afeta diretamente a segurança do estado. Não há muitos países no mundo que tenham dominado a complexa produção desses sistemas. Eles podem ser contados nos dedos de uma mão - China, Rússia, EUA e França.

Cinco organizações estão envolvidas no desenvolvimento do SINS para aplicações de aviação na Rússia, incluindo o Instituto de Eletromecânica e Automação de Moscou (MIEA), que faz parte do KRET. Além disso, apenas o SINS deste instituto foi aceito na produção em massa. Os sistemas de navegação baseados em giroscópios a laser e acelerômetros de quartzo desenvolvidos no MIEA fazem parte dos complexos de equipamentos de bordo de modernas e avançadas aeronaves civis e militares.

Como funciona

Giroscópios a laser de anel e acelerômetros de quartzo são os mais precisos e mais amplamente usados ​​no mundo atualmente. O seu desenvolvimento e produção é uma das competências da KRET.

Sistema de Navegação Inercial (SINS)

O princípio de funcionamento de um giroscópio a laser é que dentro de um espaço fechado em seu perímetro, formado por um sistema de espelhos e um corpo feito de vidro especial, são excitados dois feixes de laser, que se dirigem entre si através dos canais. Quando o giroscópio está em repouso, dois feixes “correm” um em direção ao outro com a mesma frequência e, quando começa a fazer um movimento angular, cada um dos feixes muda sua frequência dependendo da direção e velocidade desse movimento.

Através de um dos espelhos, parte da energia dos raios é emitida e um padrão de interferência é formado. Observando esse padrão, as informações sobre o movimento angular do giroscópio são lidas usando um fotodetector, a direção de rotação é determinada na direção do movimento do padrão de interferência e a magnitude da velocidade angular é determinada pela velocidade de seu movimento. O fotodetector converte o sinal óptico em elétrico, de baixíssima potência, e então iniciam-se os processos de sua amplificação, filtragem e separação de interferências.

O próprio giroscópio é uniaxial, mede a velocidade angular atuando ao longo de seu eixo de sensibilidade, que é perpendicular ao plano de propagação dos feixes de laser. Portanto, o sistema consiste em três giroscópios. Para obter informações não apenas sobre o movimento angular, mas também sobre o movimento linear de um objeto, o sistema usa três medidores de aceleração - um acelerômetro. São dispositivos muito precisos nos quais uma massa de teste é suspensa em uma suspensão elástica em forma de pêndulo. Os acelerômetros modernos realizam medições com uma precisão de cem milésimos da aceleração gravitacional.

Precisão a nível molecular

Agora a indústria produz tantos SINS quanto ordenados pelo Ministério da Defesa, Ministério dos Transportes e outros departamentos. No entanto, em um futuro próximo, a demanda por sistemas inerciais autônomos começará a crescer significativamente. Para entender as possibilidades modernas de sua produção, é preciso antes de tudo entender que estamos falando de produtos de alta tecnologia para os quais convergem muitas tecnologias - isto é, ótica, eletrônica, processamento a vácuo e polimento de precisão.

Por exemplo, a rugosidade da superfície de um espelho durante o polimento final deve estar no nível de 0,1 nanômetro, ou seja, é quase um nível molecular. Existem dois tipos de espelhos em giroscópios: planos e esféricos. O espelho tem um diâmetro de 5 mm. O revestimento do espelho é aplicado por pulverização catódica em um material cristalino especial sital. A espessura de cada uma das camadas é da ordem de 100 nanômetros.

O feixe de laser se propaga em um meio de gás hélio-neon de baixa pressão. As características desse ambiente devem permanecer inalteradas durante toda a vida útil do giroscópio. Uma mudança na composição do meio gasoso devido à entrada de uma quantidade insignificante de impurezas internas e externas nele leva primeiro a uma mudança nas características do giroscópio e depois à sua falha.

Também há dificuldades em eletrônica. Temos que trabalhar com um sinal modulado em frequência de baixa potência, para o qual é necessário fornecer a amplificação, filtragem, supressão de ruído e conversão para digital necessárias, além de atender aos requisitos de imunidade a ruído em todas as condições de operação. Nos SINS desenvolvidos pela KRET, todas essas tarefas são resolvidas.

O próprio dispositivo deve suportar faixas de temperatura operacional de menos 60 a mais 55 graus Celsius. A tecnologia de fabricação do dispositivo garante sua operação confiável em toda a faixa de temperatura durante todo o ciclo de vida de um produto aeronáutico, que é de dezenas de anos.

Em uma palavra, muitas dificuldades devem ser superadas no processo de produção. Hoje, todas as tecnologias usadas na fabricação de SINS foram dominadas nas empresas KRET.

Dificuldades de crescimento

Duas empresas da Concern produzem giroscópios a laser - a fábrica de fabricação de instrumentos Ramensky (RPZ) e a fábrica da Elektropribor em Tambov. Mas suas capacidades de produção, que hoje ainda atendem às necessidades dos clientes, podem ser insuficientes amanhã devido à grande parcela de mão de obra, o que reduz significativamente a porcentagem de produtos acabados.

Percebendo que com o crescimento dos pedidos de fabricação de equipamentos militares e civis, é necessário aumentar o volume de produção em uma ordem de grandeza, a direção do KRET inicia um projeto de reequipamento técnico das fábricas. Tal projeto é formado para a produção de todos os sistemas, incluindo componentes ópticos. Ela foi projetada para produzir 1,5 mil sistemas de alta precisão por ano, incluindo equipamentos de solo. Isso significa que é necessário produzir 4,5 mil giroscópios, respectivamente - cerca de 20 mil espelhos. É impossível fazer esse valor manualmente.

O reequipamento técnico das empresas permitirá atingir os volumes necessários. De acordo com o plano, a produção dos primeiros nós individuais começará no final do próximo ano e a produção dos sistemas como um todo - em 2017 com aumento gradual dos indicadores quantitativos.

A participação do estado no financiamento do projeto é de 60%, os 40% restantes são atraídos pelo KRET na forma de empréstimos bancários e receitas da venda de ativos não essenciais. No entanto, a criação do SINS é tarefa de mais de um instituto e até de mais de uma preocupação. Sua solução está no plano dos interesses nacionais.

Descrição geral do sistema de computador de navegação

O Flight Computing System (FMS) é projetado para resolver os problemas de navegação de aeronaves 3D ao longo da rota, na área do aeroporto, bem como realizar aproximações de pouso imprecisas.

Flight Computing System (FMS) fornece:

• emissão de sinais de controle ao ACS para controle automático de voo ao longo de uma determinada rota;
• resolver problemas de navegação ao longo de uma determinada rota de voo, realizando aproximações de pouso imprecisas no modo de navegação vertical;
• sintonização automática e manual da frequência dos sistemas de radionavegação a bordo e dos sistemas de aterragem por instrumentos;
• controle dos modos e alcance do sistema de prevenção de colisão no ar T2CAS;
• sintonização manual de sistemas de comunicação de rádio VHF e HF a bordo;
• controle da função de código nos transponders de bordo do sistema ATM;
• entrada (modificação) do aeroporto alternativo.

A função do FMS é transmitir informações de navegação em tempo real, exibindo a rota selecionada (criada) pela tripulação, bem como selecionada a partir do banco de dados de procedimentos padrão de decolagem e pouso. O FMS calcula os dados do perfil de voo horizontal e vertical ao longo da rota.

Para executar as funções de navegação, o FMS interage com os seguintes sistemas:

• sistema de navegação inercial IRS (3 conjuntos);
• sistema global de navegação por satélite (GNSS) (2 conjuntos);
• sistema de sinal aéreo (ADS) (3 conjuntos);
• estação de rádio HF (2 conjuntos);
• estação de rádio VHF (3 conjuntos);
• transponder ATC (XPDR) (2 conjuntos);
• sistema de alcance (DME) (2 conjuntos);
• sistema de radiofarol omnidirecional e marcador (VOR) (2 conjuntos);
• sistema de pouso instrumental (ILS) (2 conjuntos);
• sistema de bússola de rádio automática (ADF);
• Sistema de Alerta de Tripulação (FWS);
• sistema anticolisão aerotransportado (T2CAS);
• sistema de indicação eletrônica (CDS);
• sistema de controle automático (AFCS).

O painel frontal do FMS possui uma unidade multifuncional de controle e exibição (MCDU).

Figura 1 Descrição do painel frontal do MCDU

O FMS transmite sinais de controle para o piloto automático (AFCS) para controlar a aeronave:

• no plano horizontal para navegação na rota e na área do aeroporto (navegação horizontal LNAV);
• no plano vertical para decolagem, subida, cruzeiro, descida, aproximação e aproximação perdida.

O FMS envia a posição da aeronave, rota de voo, informações sobre o modo de navegação atual, etc. para o CDS. Esses dados são exibidos na tela de navegação (ND) ou na tela principal (PFD).

A tripulação usa o console de controle de voo (FCP) para selecionar os modos de voo e o MCDU incluído no FMS para inserir o plano de voo e outros dados de voo. A tripulação usa um controle multifuncional e painel de exibição para inserir e editar dados usando o teclado.

O FMS é o único meio de controlar os transponders do controle de tráfego aéreo (ATC) e o subsistema de prevenção de colisão (TCAS). O FMS é a principal ferramenta de controle para sistemas de radionavegação e uma ferramenta de backup para configurar equipamentos de radiocomunicação.

O FMS possui os seguintes bancos de dados:

• banco de dados de navegação;
• banco de dados especial (rotas da empresa);
• banco de dados do usuário;
• base das declinações magnéticas;
• características básicas da aeronave.

Os bancos de dados listados acima e o arquivo de configuração são atualizados ao executar os procedimentos de manutenção do FMS através do terminal MAT (Maintenance System) usado como carregador de dados ARINC 615-3. O software também é atualizado via MAT.

O FMS executa as seguintes funções:

• Desenvolvimento de plano de voo;
• Determinação da localização atual;
• Previsão da trajetória de voo na descida;
• Navegação horizontal;
• Navegação vertical durante a fase de aproximação;
• Instalação de equipamentos de radiocomunicação;
• Controle de rádio ATC/TCAS;
• Gestão de auxílios à navegação por rádio.

Descrição funcional do FMS

Dois CMA-9000 estão instalados nas aeronaves da família RRJ, que podem operar tanto no modo independente quanto no modo síncrono. Ao operar no modo síncrono, o CMA-9000 troca os resultados dos cálculos de navegação correspondentes. No modo independente, cada CMA-9000 usa os resultados de seus próprios cálculos de navegação.

Normalmente, os CMA-9000 operam em modo sincronizado, mas entrarão em modo independente se ocorrerem as seguintes condições quando dois CMA-9000 estiverem em execução:

• diferentes bancos de dados de usuários;
• diferentes versões de software;
• diferentes bancos de dados de navegação;
• erro de comunicação de um dos CMA-9000s ao fazer uma conexão;
• diferentes fases de voo de mais de 5 segundos;
• vários modos de navegação por mais de 10 segundos.

Ao operar no modo independente, o CMA-9000 notifica a tripulação sobre uma mudança nos modos de operação. Ao mesmo tempo, a indicação IND correspondente aparece no MCDU e a mensagem amarela correspondente aparece na tela do MCDU. Se um dos CMA-9000 falhar durante o voo, o outro permite que você voe sem perda de funcionalidade.

Desenvolvimento do plano de voo

O FMS apóia o piloto desenvolvendo um plano de voo completo do ponto de decolagem ao ponto de pouso, incluindo equipamentos de navegação, waypoints, aeroportos, vias aéreas e procedimentos padrão de decolagem (SID), pouso (STAR), aproximação (APPR), etc. d . O plano de voo é criado pela tripulação por waypoints e vias aéreas usando a exibição MCDU ou carregando as rotas da companhia aérea do banco de dados apropriado.

O banco de dados do usuário pode incluir até 400 planos de voo diferentes (rotas aéreas) e até 4.000 waypoints. O plano de voo não pode incluir mais de 199 waypoints. O FMS pode processar um banco de dados do usuário de até 1800 waypoints diferentes.

3 planos de voo podem ser criados no FMS: um ativo (RTE1) e dois inativos (RTE2 e RTE 3). A tripulação pode fazer alterações no plano de voo atual. Quando um plano de voo é alterado, um plano de voo temporário é criado. O plano de voo modificado torna-se ativo pressionando o botão EXEC e pode ser cancelado pressionando o botão CANCEL. Cancelar a entrada de um plano inativo não altera o plano ativo atual (RTE1).

A tripulação tem a possibilidade de criar um ponto de navegação do usuário, para que posteriormente possa ser selecionado da memória ou utilizado em caso de perda de dados. O banco de dados do usuário pode armazenar até 10 planos de voo do usuário e até 500 waypoints do usuário.

A tripulação tem a capacidade de criar waypoints temporários localizados em seções do plano de voo na interseção de uma linha radial, travessia ou raio do local selecionado na página FIX INFO. A partir do FIX inserido, não mais que duas linhas/raios radiais e não mais que uma poligonal podem ser criados. O CMA-9000 calcula dados preliminares (tempo estimado de chegada (ETA) e distância percorrida (DTG)) levando em consideração o perfil de voo, a altitude e velocidade de voo especificadas e os parâmetros de vento inseridos pela tripulação na rota.

A tripulação de voo usa o CMA-9000 para inserir os dados necessários para decolagem e voo em rota (velocidade de decisão (V1), velocidade de subida do trem do nariz (VR), velocidade de segurança de decolagem (V2), altitude de cruzeiro (CRZ), aeronave de decolagem peso (TOGW), etc.), que são usados ​​para prever e calcular o desempenho do voo. Durante o voo, o CMA-9000 é usado para inserir dados de aproximação (temperatura, vento, configuração de pouso esperada, etc.). No modo síncrono, todos os dados inseridos em um CMA-9000 são transmitidos para outro CMA-9000 usando o barramento de relógio. O CMA-9000 fornece entrada manual de dados de posição no solo da aeronave para exibição do IRS.

Os seguintes dados de navegação estão disponíveis para o piloto:

• a altura da pista do aeroporto de destino;
• altura de transição e nível de transição transmitidos ao CDS para reflexão ao PFD;
• Cabeçalho do localizador ILS transmitido ao AFCS;
• o rumo da pista do aeroporto de partida conforme relatado pelo AFCS.

O FMS transmite ao CDS um plano de voo correspondente à escala selecionada pela tripulação (de 5 a 640 milhas náuticas) e tipo de visualização (ARC, ROSE ou PLAN).

Navegação multimodo

Para determinar a localização da aeronave, ambos os CMA-9000s são interligados com sistemas de navegação. Os sistemas de navegação - IRS, GPS, VOR e DME - fornecem informações de navegação ao FMS para determinar a posição da aeronave. O CMA-9000 calcula continuamente a posição da aeronave com base nas informações recebidas do GPS (DME/DME, VOR/DME ou INS) e exibe o cálculo morto ativo nos visores. O FMS gerencia o desempenho de navegação atribuído (RNP) de acordo com a fase do voo. Quando o RNP especificado é excedido pelo ANP atual, um alarme é emitido para a tripulação no MCDU.

A função de navegação inclui os seguintes parâmetros, que são calculados ou recebidos diretamente dos sensores:

• posição atual da aeronave (PPOS);
• velocidade de avanço (GS);
• ângulo de trilha (TK);
• vento atual (direção e velocidade);
• ângulo de deriva (DA);
• distância de desvio lateral (XTK);
• erro de ângulo de trilha (TKE);
• pista de curso predeterminado (DTK) ou direção;
• precisão de navegação atual (ANP);
• precisão de navegação especificada (RNP);
• temperatura de frenagem (SAT);
• velocidade da aeronave (CAS);
• velocidade real da aeronave (TAS);
• velocidade vertical inercial;
• rumo (HDG), magnético ou verdadeiro.

No modo operacional principal de operação, os dados de latitude e longitude são recebidos diretamente dos sensores GPS dos receptores multimodo (MMR) do sistema GNSS. O cálculo da localização é realizado de acordo com o Sistema de Coordenadas Geodésicas Mundiais WGS-84.

Prioridades para usar os modos de navegação:

1. Modo de navegação GPS;
2. Modo de navegação DME/DME em caso de falhas, perda de sinais GPS e perda de RAIM;
3. Modo de navegação VOR/DME em caso de falhas e perda de sinais GPS e DME/DME;
4. Modo de navegação INERTIAL em caso de falhas e perda de sinais GPS, DME/DME e VOR/DME.

modos de navegação

Navegação GPS: O GPS determina a posição imediata da aeronave, velocidade de solo, ângulo de solo, velocidade norte-sul, velocidade leste-oeste e velocidade vertical. Para garantir a integridade da função de monitoramento autônomo de integridade (RAIM), a tripulação da aeronave pode desmarcar o modo de GPS ou outros auxílios de navegação não confiáveis.

Navegação DME/DME: O FMS calcula a posição da aeronave usando o terceiro canal dos receptores DME. Se a localização das estações DME estiver contida no banco de dados de navegação, o FMS determina a posição da aeronave usando 3 estações DME. A mudança de posição cronometrada permite o cálculo da velocidade de deslocamento e do ângulo de deslocamento.

Navegação VOR/DME: O FMS usa a estação VOR e seu DME associado para determinar o rumo relativo e a distância até a estação. O FMS determina a posição da aeronave com base nessas informações e leva em consideração a mudança de posição ao longo do tempo para determinar a velocidade e o ângulo do solo.

Navegação inercial INERTIAL: FMS determina a média ponderada entre os três IRS. Se o modo de navegação GPS (DME/DME ou VOR/DME) estiver em vigor, o FMS calcula um vetor de erro de posição entre a posição calculada pelo IRS e a posição atual.

Na navegação inercial, o FMS corrige a localização em sua memória com base no último cálculo do vetor de deslocamento para garantir uma transição suave do modo GPS (DME/DME ou VOR/DME) para o modo de navegação inercial. No caso de uma falha do sensor IRS, o FMS calcula uma localização INS mista dupla entre os dois sensores IRS restantes. Se o sensor IRS falhar novamente, o FMS usa o sensor IRS restante para calcular a localização do INS.

DR de navegação de estimativa inoperante: O FMS usa os dados da última posição determinada, TAS (True Aircraft Speed) do ADC, rumo de entrada e previsão do vento para calcular a posição da aeronave. A tripulação da aeronave pode inserir dados manualmente sobre a localização atual, ângulo do solo, velocidade do solo, velocidade do vento e direção.

Previsão de trajetória

O FMS prevê o perfil de voo vertical usando dados de navegação reais e previstos. O FMS não calcula previsões para uma rota inativa e não calcula um perfil vertical.

A função de previsão de trajetória calcula os seguintes parâmetros de pseudo waypoints da rota: fim da subida (T/C), início da descida (T/D) e fim da descida (E/D).

Os seguintes parâmetros são previstos para cada ponto intermediário da rota do plano de voo atual:

• ETA: hora prevista de chegada;
• ETE: tempo planejado de voo;
• DTG: distância de voo;
• Altitude de cruzeiro.

Além disso, ETA e DTG são calculados para pontos de entrada de waypoints.

A função de previsão de trajetória calcula o peso de pouso previsto e notifica a tripulação da aeronave caso seja necessário combustível adicional para completar o plano de voo.

A função de previsão de trajetória calcula o combustível e a distância para decolagem, subida, cruzeiro e descida com base nos dados contidos no banco de dados de desempenho (PDB).

Na fase de cálculo dos dados de aproximação, o FMS calcula a velocidade de aproximação com base na velocidade do vento de pouso e na velocidade prevista Vls, fornecidas pelo PDB, levando em consideração a configuração de pouso esperada e o peso de pouso.

A função de previsão de trajetória emite mensagens para o MCDU no caso de uma subida incorreta. Além disso, durante a descida e aproximação no modo de navegação vertical, o FMS envia o primeiro valor de altitude para o CDS para reflexão no PFD indicando se deve ser mantido. Além disso, quando um tempo de pouso necessário (RTA) é inserido em qualquer ponto de descida intermediário, a função de previsão de trajetória atualiza o ETA para um RTA e alerta a tripulação da aeronave no caso de uma incompatibilidade de tempo.

O FMS envia dados para serem exibidos na tela de navegação usando o protocolo ARINC 702A e de acordo com a função de exibição de carta, a faixa selecionada e o modo de carta selecionado.

Navegação horizontal e vertical

Esse recurso fornece navegação horizontal e vertical em conjunto com o piloto automático para planos de voo horizontais e verticais.

Navegação horizontal LNAV

A função LNAV inclui o cálculo dos comandos de rolagem necessários para garantir o voo no plano horizontal, calcula e exibe o desvio lateral (XTK) no PFD e ND.

O FMS gerencia:

1. No plano horizontal na rota e na área do aeroporto ao realizar:
   • • voo ao longo de uma determinada sequência de pontos de rota intermediários (PPM);
     • trajetória de voo "Direct-to" (DIRECT-TO), PPM ou rádio auxílio à navegação;
     • virar com um vôo de PPM ou com uma vantagem;
     • inicialização do procedimento de arremetida (GO AROUND).
2. Ao entrar na área de espera e ao voar na área de espera, o FMS executa:
   • • construção e exibição da geometria da área de espera (HOLD);
     • entrada para a área de espera;
     • voo na área de espera;
     • sair da área de espera.
3. No plano horizontal da rota:
   • • cálculo do tempo de voo do PPM e chegada ao ponto final da rota;
     • rota paralela à esquerda ou à direita da direção do plano de voo ativo (OFFSET).

No modo LNAV, o FMS pode executar:

• mudança da perna ativa do waypoint FLY-BY para o próximo ao cruzar a bissetriz entre as linhas de pista dessas etapas. Depois de cruzar novo palcoé ativado e se torna o primeiro;
• mudança de estágio ativo do PPM (WPT) do tipo FLY-OVER para o próximo, ao passar o ACT WPT ou parar sua travessia;
• visando o ponto “Direct-TO” para garantir uma curva no curso do WPT selecionado (inserido manualmente);
• navegação e orientação no percurso de entrada na área de espera “Direct to a fixed point” (DIRECT TO FIX);

O FMS fornece navegação segura no sistema de navegação de área B-RNAV ao longo das rotas da Federação Russa com precisão de ± 5 km e ± 10 km e na área do aeroporto no sistema de navegação de área precisa P-RNAV com precisão de ± 1,85 km.

A função de navegação horizontal fornece parâmetros de navegação para o CDS que são refletidos no PFD ou ND.

A função de navegação horizontal fornece aproximações usando auxílios de aproximação GPS de não precisão.

Introdução (modificação) de um aeroporto alternativo

O Flight Computing System (FMS) realiza a entrada de aeroportos alternativos (RTE2 e RTE3) que são construídos como rotas inativas.

Um desvio para um aeroporto alternativo pode ser planejado usando uma rota ativa modificada:

• Voo do plano de voo ativo RTE1 para o aeroporto alternativo RTE2;
• Voo do plano de voo ativo RTE1 para RTE3 com opção VIA. O ponto VIA é definido através do RTE1 do aeroporto de decolagem;
• Realização de um voo de um plano de voo ativo para um aeroporto alternativo RTE3 com a opção VIA. O ponto VIA é determinado via waypoint (WPT) no aeroporto de destino RTE1 (APP, MAP) para chegada ao aeroporto de destino RTE3.

Configurando equipamentos de rádio usando FMS

A função de configuração do equipamento de comunicação por rádio permite a operação de três grupos diferentes de sistemas: auxílios à navegação por rádio, equipamento de comunicação por rádio e equipamento de rádio ATC/TCAS.

Configuração de rádios de navegação

Auxílios de rádio à navegação disponíveis nas aeronaves da família RRJ: DME1, DME2, ADF1, ADF2 (opcional), VOR1, VOR2, MMR1, MMR2 (ILS, GPS).

O FMS é o principal meio de configuração de auxílios à navegação por rádio. Todos os dados relacionados à configuração são transmitidos aos rádios por meio do console de controle de rádio (RMP). Ao pressionar o botão NAV no RMP, a sintonização do FMS é desativada e todos os rádios são sintonizados nos RMPs.

A função de configuração do rádio navaid sintoniza automaticamente o VOR, DME e ILS de acordo com o plano de voo.

A função de rádio controle envia o modo de sintonia da estação VOR e ILS selecionado para o CDS para reflexão no ND, que pode ser automático, manual do MCDU ou do RMP.

Configuração de equipamentos de rádio

Equipamentos de radiocomunicação disponíveis nas aeronaves da família RRJ: VHF1, VHF2, VHF3, HF1 (opcional), HF2 (opcional).

A função de configuração do equipamento de comunicação de rádio configura os rádios de comunicação. A principal ferramenta para configuração de equipamentos de radiocomunicação é o RMP. Somente depois que ambos os RMPs falharam ou foram desligados, o rádio é configurado usando o FMS.

O FMS se conecta aos rádios via RMP. A função de configuração do rádio recebe um valor de código do concentrador de dados, que é ativado em caso de falha ou desligamento de dois RMPs. Quando o valor do código é inserido, a função de configuração do rádio configura o RMP para o modo “com port select” e permite a configuração do rádio com o MCDU. Caso contrário, a sintonização com FMS é proibida. O RMP não se conecta diretamente a rádios HF. O ajuste é feito através do hub de dados do gabinete aviônico para permitir a adaptação do protocolo. O rádio VHF3 não tem a capacidade de sintonizar a partir do FMS, apenas dos RMPs.

Controle de rádio ATC/TCAS (um subsistema que faz parte do equipamento T2CAS)

A seleção dos modos e alcance do TCAS é feita a partir do FMS. A tripulação da aeronave pode selecionar três modos no MCDU: STANDBY - espera, TA ONLY - apenas TA e TA / RA (modo de proximidade / resolução de conflito) na seguinte faixa de altitude: NORMAL - normal, ABOVE - “acima” e ABAIXO - "sob".

Além disso, a tripulação da aeronave pode executar as seguintes ações para controlar os transponders ATC:

• Selecionando um transponder ativo;
• Seleção do modo ATC (STANDBY ou ON);
• Inserindo o código XPDR;
• Ativação da função ”FLASH” (com MCDU ou pressionando o botão ATC IDENT no console central);
• Controle de transferência de altitude (ON ou OFF).

Além disso, quando o botão "pânico" na cabine é ativado, a função de controle de rádio ativa o código de alarme 7500 ATC.

A função de controle de rádio verifica a prontidão dos repetidores ATC comparando o feedback ATC_ACTIVE com o comando start/wait enviado para cada transponder ATC. Se um mau funcionamento do transponder ATC for detectado, uma mensagem de texto será gerada no visor.

função de calculadora MCDU

A função MCDU fornece à tripulação da aeronave uma calculadora e um conversor para realizar as seguintes conversões:

• metros ↔ pés;
• quilômetros ↔ NM;
• °C ↔ °F;
• galões americanos ↔ litros;
• quilogramas ↔ litros;
• quilogramas ↔ galões americanos;
• quilogramas ↔ libras;
• Kts ↔ milhas/hora;
• Kts ↔ quilômetros / hora;
• quilômetros / hora ↔ metros / seg;
• pés/min ↔ metros/seg.

equipamento FMS

O FMS consiste em duas unidades CMA-9000, que incluem uma calculadora e um MCDU.

Especificações

• Peso: 8,5 libras (3,86 kg);
• Fonte de alimentação: 28VDC;
• Consumo de energia: 45W sem aquecimento e 75W com aquecimento (início aquecido a menos de 5°C);
• Resfriamento passivo sem suprimento de ar forçado;
• MTBF: 9500 horas de voo;
• Conector elétrico: O FMS possui um conector 20FJ35AN no painel traseiro.

O CMA-9000 inclui:

• Bancos de dados desenvolvidos de acordo com DO-200A;
• Software desenvolvido de acordo com DO-178B Nível C.
• Itens de hardware complexos projetados de acordo com DO-254 Nível B.

Interfaces de interação do FMS

Figura 2. Interface de sinal de entrada FMS com aviônicos e sistemas de aeronaves

Figura 3. Interface de sinal de saída FMS para aviônicos e outros sistemas de aeronaves

à prova de falhas

A avaliação de risco funcional do sistema aviônico (SSJ 100 aeronave AVS FHA (RRJ0000-RP-121-109, Rev. F) define o grau de perigo de situações de falha funcional do FMS como "situação complexa". A probabilidade de ocorrência de certos tipos das situações de falha consideradas na RRJ0000-RP-121-109 rev.F, devem atender aos seguintes requisitos:

• Em todas as etapas dos voos, a probabilidade de falha não sinalizada do CMA-9000 não excede 1,0 E-05.
• Em todas as fases do voo, a probabilidade de emitir dados de navegação enganosos do CMA-9000 (navegação horizontal ou vertical) para ambos os monitores de navegação ND não excede 1,0 E-05.
• Em todas as etapas dos voos, a probabilidade de emitir um sinal de controle falso do CMA-9000 para o piloto automático não excede 1,0 Е-05.

A Avaliação de Segurança do Sistema Avionics (J44474AD, I.R.: 02) do RRJ Avionics Suite (Número da peça B31016HA02) conforme instalado na aeronave Russian Regional Jet (RRJ) 95В/LR ) mostra que a probabilidade de ocorrência das situações de falha acima é:

• falha não sinalizada (perda) de informações de navegação do FMS - 1.1E-08 por hora média de voo;
• emissão de dados de navegação enganosos do CMA-9000 (navegação horizontal ou vertical) para ambos os displays de navegação ND - 1,2E-09 por hora média de voo;
• emissão de um falso sinal de controle do CMA-9000 para o piloto automático - 2.0E-06 para uma hora média de voo.

As probabilidades obtidas (J44474AD, I.R.: 02) de ocorrência de situações de falha cumprem os requisitos para fail-safe (RRJ0000-RP-121-109 rev. F).

Conforme exigido para cada CMA-9000, a probabilidade ARINC 429 de relatar dados falsos não excede 3,0E-06.

Nível de Desenvolvimento de Hardware e Software FMS (DAL) por DO-178 - Nível C.

Modo Degradado

Ambos os CMA-9000s são conectados no modo sincronizado duplo. A falha de apenas um não significa diminuição da funcionalidade do FMS. A equipe pode reconfigurar manualmente para exibir dados do CMA-9000 oposto usando o Painel de Controle de Configuração (RCP).

No caso de uma falha na seleção de alcance e/ou na entrada do modo de carta do FCP, o FMS transmite os dados padrão da carta de 40 milhas náuticas / ROSE.

Em caso de falha dos sensores de navegação, o FMS fornece o modo DR com base nos dados de tráfego aéreo e vento para calcular a posição da aeronave. O FMS notifica a tripulação da aeronave sobre a navegação DR. No modo DR, o FMS fornece a capacidade de inserir sua localização atual, velocidade do solo, rota, direção e magnitude do vento. O FMS deve aceitar o rumo inserido.

Ao trabalhar em conjunto, o FMS se comunica com o CMA-9000 oposto para garantir a operação síncrona.

Ao operar em modo independente ou em caso de falha no barramento de dados entre dois FMSs, é possível alterar o link de dados mestre-escravo de ambos os MCDUs.