Sisteme de navigație pentru aeronave private. Navigație inerțială: Dincolo de reperele Pământului

Căutați după parametri

Toate tipurile

Toate secțiunile

Toate subsecțiunile

Toate opțiunile

De la catre

Din inainte de

Resetați

Înapoi la formularul de căutare

sisteme de aeronave. Scoala de Piloti


Cele mai importante instrumente sunt chiar în fața pilotului, permițându-i, chiar și în condiții meteorologice dificile, când vizibilitatea este limitată, să primească toate informațiile despre poziția spațială a aeronavei, parametrii sistemelor.

Stânga (dreapta pentru al 2-lea pilot) Unitatea de afișare exterioară situată sau afișaj extern (cel mai apropiat de partea cockpitului).. Acest instrument afișează cei mai importanți parametri de zbor.

În partea de sus a afișajului se află o linie foarte importantă - FMA sau Flight Mode Annunciations - afișarea modurilor de zbor. Celula din stânga este folosită pentru afișarea modurilor de funcționare a autoaccelerării, cea din mijloc - navigare orizontală și cea din dreapta - verticală. În imagine vedem că motoarele funcționează la nominal (N1), LNAV-ul din mijloc arată că zborul este sub controlul FMC - Flight Management Computera, computer de bord, VNAV SPD înseamnă și că urcarea este controlat de asemenea de FMC

Sub literele CMD înseamnă că pilotul automat este conectat.

În stânga este indicatorul de viteză, deasupra scalei este viteza setată la care aeronava accelerează în prezent (indicată prin triunghiul violet al vitezei setate și săgeata verde verticală a tendinței de accelerație îndreptată în sus)


În dreapta sus puteți vedea altitudinea setată de 6000 de picioare și altitudinea actuală între 4600 și 4620 de picioare, în jos indicatorul STD înseamnă că altitudinea este citită la presiune standard (sau 1013,2 Hpa)

Chiar mai în dreapta este un variometru - un dispozitiv care arată viteza verticală. În prezent, arată o rată verticală de urcare de 1800 fpm.

În centrul dispozitivului, poziția spațială a aeronavei este prezentată schematic, indicatorul de rulare este vizibil de sus, ceea ce indică în prezent o rulare la stânga (indicatorul de sus se deplasează înapoi la rulare - rulare la stânga - indicator la dreapta) aproximativ 2 grade (aeronava este într-o viraj la stânga), valoarea pasului este vizibilă în centru - adică unghiul axei aeronavei față de orizont (este de +9 grade în acest moment ).

Săgețile violet care formează o cruce se numesc FD - Flight Directors, ele arată direcția stabilită de zbor. Regula care se aplică în zbor este că directorii trebuie să fie în centru (formează o cruce). Sau, dacă pilotul nu urmează instrucțiunile directorilor, acestea trebuie oprite, în cazul unui zbor vizual de exemplu.

În partea de jos a instrumentului, este afișat cursul pe care îl urmează aeronava, iar în dreapta, indicatorul violet indică cursul setat pe care îl va porni aeronava.

Al doilea display important este afișajul de navigație, care oferă pilotului informații complete despre locul în care se află aeronava și, poate și mai important, unde se va afla în ceva timp. Deci, de sus în jos - în stânga vedem valorile vitezei care ne sunt deja familiare GS 259 ​​​​noduri și TAS, sau True Air Speed ​​​​\u200b\u200b- viteza reală a aerului de 269 de noduri. Prima viteză este viteza aeronavei în raport cu suprafața pământului, viteza cea mai necesară în navigație. A doua viteză este necesară în principal pentru a spune cu mândrie - avionul nostru zboară cu o viteză de 900 km/h ..... deoarece această viteză este mult mai puțin importantă pentru navigație. Sub aceste două viteze vedem o săgeată care arată direcția vântului, vântul este acum 293 grade 13 noduri.

În stânga, linia punctată este vizibilă - aceasta este o linie extinsă de la pista de pe care tocmai am decolat.

În partea superioară a dispozitivului vedem cursul pe care aeronava noastră zboară și marca MAG - cursul este magnetic. La latitudini mari, sistemul ține evidența direcției adevărate, deoarece polul magnetic al Pământului nu coincide cu cel geografic și avionul ar zbura în cerc dacă am continua să folosim direcția magnetică la latitudini mari.

În dreapta sus, vedem numele următorului punct de navigare, ora sosirii la acesta (în UTC sau GMT - timp universal) și distanța până la acesta în mile.

2.5 înseamnă scara în mile - scara și aspectul hărții pot fi modificate pentru a rezolva problemele de navigare (mai multe despre asta mai târziu). De obicei, un pilot care zboară o aeronavă are o scară mică în timpul decolării și aterizării, acest lucru se datorează faptului că rezolvă în mod activ problemele tactice și trebuie să vadă cât mai multe detalii posibil.

Triunghiul dublu portocaliu arată poziția setter-ului de curs, același marker pe care l-am văzut deja pe dispozitivul anterior (mai jos).

Panoul pilot automat (MCP)

Un panou foarte important pentru controlul aeronavei în modul pilot automat și FD (săgeți directoare) în modul pilotare manuală.

De la stânga la dreapta: CURS - stabilește cursul pentru zborul prin navaid, cea mai frecventă utilizare este ILS, abordarea VOR

Butonul de control al tracțiunii N1, setează modul motor în funcție de modul curent emis de FMS

Butonul SPEED vă permite să activați modul de menținere a vitezei setate (momentan el este cel care este conectat)

Butonul C/O comută în modul de viteză ca număr M sau viteză aer

Butonul de sub placa IAS/MACH vă permite să schimbați această viteză

Butonul LVL/CHG pornește modul în care aeronava coboară cu o viteză dată la ralanti sau urcă la modul maxim de funcționare a motorului, care setează FMS.

Butonul VNAV permite controlul urcării și coborârii din FMS

Mai departe în centru vedem fereastra HDG și numerele cursului setat curent, butonul de schimbare a cursului, pe care este setat limitatorul maxim de ruliu pentru manevre, și butonul HDG SEL, care pornește modul în care aeronava va urmați cursul stabilit de controlor

Mai în dreapta se află butonul LNAV de sus în jos - controlul direcției vine de la FMS

VOR/LOC - controlul direcției vine de la ajutorul de navigare în funcție de frecvența și direcția stabilite de butonul COURSE.

APP - conexiune a modului de captare a sistemului de planare, utilizat în timpul apropierii de aterizare, acesta este cel mai frecvent utilizat mod de apropiere.

Panoul de sus conține:

(stânga sus în jos)

FLT CONTROL (Comenzi de zbor) - conexiuni pentru amplificatoare hidraulice pentru controlul suprafețelor de direcție.
- CLAPELE ALTERNATE - clapete electrice in caz de defectare hidraulica si langa comutator pentru controlul clapetelor.
- SPOILER: comutatoare hidraulice spoiler.
- YAW DAMPER - un sistem de amortizare automată a virajului și control al cârmei în timpul virajului pentru a efectua o viraj coordonat, viraj fără alunecare laterală.
- Navigație - comutatoare sursă de informații pentru sistemele de navigație
- Afișaje - același pentru afișarea pe afișaje

Puțin mai jos sunt comutatoarele pompei de combustibil. Două pe rezervor pentru duplicare. În consecință, aeronava are 3 tancuri - central, stânga și dreapta.

De obicei, motoarele sunt alimentate fie din rezervorul central, fie fiecare din propriul său, totuși există un comutator de alimentare încrucișată care deschide un canal între rezervoare pentru a alimenta motorul cu combustibil dintr-o parte în alta.

Și mai jos vedem comutatorul farurilor principale, farurilor laterale și farurile de rulare

Panoul de alimentare este în centrul de sus.

Controale importante:

Sub afișaj, vedem două comutatoare de indicație DC și AC (DC și, respectiv, AC power), care sunt utilizate pentru a verifica sistemele electrice și pentru a indica parametrii de putere

BAT - baterie. Este folosit pentru alimentarea sistemelor principale în absența alimentării la sol sau a energiei de la generatoare (motoare sau APU) și pornirea APU-ului.
- CAB/UTIL: oprește consumatorii din cabină
- IFE/SEAT: comutatoare pentru consumatori pe scaunele pasagerilor (de exemplu, muzică)

Puțin mai jos este STANDBY POWER: un comutator al sursei de alimentare care este necesar pentru alimentarea sistemelor de aeronave în cazul unei defecțiuni a generatorului, atunci când puterea constantă este furnizată de la baterie, iar curentul de curent alternativ este furnizat prin invertoare celor mai importante sisteme de aeronave. Sursa se comută ca BAT - pe baterie, OFF - oprit, AUTO - AUTO (selectare automată - poziție normală)

Mai jos vedem

GND PWR: Comutator de alimentare al aerodromului.
- GEN 1.2 (1 - stânga, 2 - dreapta); APU GEN (2x) - generatoare de motor și APU (APU) cu indicație de pregătire.

În partea de jos a suprafeței:
- L, R Whiper: ștergătoare
- Comutator APU - APU
- PORNIRE MOTOR: demaroare de motor, stânga și dreapta.
Prevederi:
- GND - pornire la sol
- OFF - demaror/aprindere oprită

CONT / AUTO - aprindere constantă / automat (se pornește în timpul decolării și aterizării, când este accidentat, de exemplu, pe ploaie puternică, astfel încât motorul să nu se „stingă”)
- FLT - lansare în zbor.

Chiar de sus în jos

DOME BRIGHT - „lumină mare” în cockpit.
LUMINI PANOURI - iluminare instrument

RĂCIRE ​​ECHIP: răcire echipament, NORM (NORMAL) - poziție normală.

LUMINI DE IEȘIRE DE URGENȚĂ: iluminat de urgență în cabină (iluminarea „căii spre ieșire”). Trebuie să fie în ARM („gata”)

NU FUMAȚI, PUNEȚI CENTURILE DE SIGURANȚĂ: Fumatul interzis, prindeți centurile de siguranță cu modurile OFF ON AUTO.

ASISTĂ, APEL GND: Sunați un însoțitor de bord sau un tehnician la sol.

A doua coloană de comutatoare din dreapta

ÎNCĂLZIRE GEAMURI: încălzire geam pentru a preveni aburirea, automată

PROBE: încălzirea tubului Pitot - receptorul fluxului de aer, care este vital pentru ca aeronava să măsoare viteza

WING ANTI-ICE, ENG ANTI-ICE: sisteme antigivrare a aripii și a motorului, activate în condiții de gheață.

POMPE HIDRAULICE: pompe hidraulice. In mijloc 2 electrice (auxiliare) iar pe laterale 2 actionate de motoare (principale).

Puțin mai jos este indicatorul presiunii din cabină și diferența de presiune cu presiunea ambientală (instrument mare) iar sub acesta este indicatorul ratei de modificare a presiunii în cabină (rata de creștere și scădere a presiunii în cabina).

Coloana din dreapta a instrumentelor

În partea de sus a comutatorului afișajului - temperatura din cabină și temperatura din fluxul de aer de alimentare.

Mai jos sunt senzori de temperatură din cabină și controlere de temperatură.

Sub ele se află un indicator indicator CUCT AIR PRESSURE - presiune în sistemele de selecție stânga și dreapta.

R RECIR FAN: Ventilator de recirculare a aerului.

L, R PACK: Aer condiționat interior, sisteme stânga și dreapta în modurile OFF AUTO HIGH. Poziția implicită este AUTO.

IZOLARE: comutarea sursei de alimentare a acestor două sisteme din selecția corespunzătoare din motor sau comutare automată.

1.2, APU BLEED: aerisire de la primul și al doilea motor și APU.

Mai jos este valoarea de referință pentru sistemul de control al presiunii din cabina de pilotaj a unei aeronave în zbor
FLT ALT: altitudinea de zbor
LAND ALT: Cota aeroportului de destinație pentru reglare automată.

Controlul la foc și mai mic

    LOGO - iluminarea emblemei companiei aeriene pe coada POZIȚIE - lumini de poziție sau de navigație pe aripi (roșu-verde) STROBE - lumini albe intermitente pe consolele aripii ANTI-COLIZIUNE - „fara” intermitent roșu WING - iluminare pe aripă (de obicei pornit pentru a verifica aripa pentru givră în zbor)

Frecvența radio de urgență în zbor - 121,5 MHz

INSTRUMENTE DE AVION
echipament instrumental care ajută pilotul să piloteze aeronava. În funcție de scop, instrumentele de bord ale aeronavei sunt împărțite în zbor și navigație, dispozitive de control al motoarelor aeronavei și dispozitive de semnalizare. Sistemele de navigație și dispozitivele automate eliberează pilotul de nevoia de a monitoriza continuu citirile instrumentelor. Grupul de instrumente de zbor și navigație include indicatoare de viteză, altimetre, variometre, orizonturi artificiale, busole și indicatoare de poziție a aeronavei. Instrumentele care controlează funcționarea motoarelor de aeronave includ tahometre, manometre, termometre, manometre etc. În instrumentele moderne de bord, tot mai multe informații sunt afișate pe un indicator comun. Indicatorul combinat (multifuncțional) permite pilotului să acopere dintr-o privire toți indicatorii combinați în el. Progresele în electronică și tehnologia computerelor au făcut posibilă o mai bună integrare în designul panoului de instrumente din cabina de pilotaj și în electronica aviației. Sistemele digitale de control al zborului complet integrate și afișajele CRT oferă pilotului o vedere mai bună asupra atitudinii și poziției aeronavei decât era posibil anterior.

PANOUL DE CONTROL al unui avion modern este mai spațios și mai puțin aglomerat decât la aeronavele mai vechi. Comenzile sunt situate direct „sub braț” și „sub picior” pilotului.


Un nou tip de afișaj combinat - proiecția - oferă pilotului posibilitatea de a proiecta citirile instrumentelor pe parbrizul aeronavei, combinându-le astfel cu vederea exterioară. Un astfel de sistem de indicare este utilizat nu numai pe militari, ci și pe unele aeronave civile.

INSTRUMENTE DE ZBOR SI NAVIGATIE


Combinația de instrumente de zbor și navigație caracterizează starea aeronavei și acțiunile necesare asupra organelor de conducere. Aceste instrumente includ altitudinea, poziția orizontală, viteza aerului, viteza verticală și altimetrul. Pentru o mai mare usurinta in utilizare, instrumentele sunt grupate intr-o forma de T. Mai jos discutăm pe scurt fiecare dintre instrumentele principale.
Indicator de atitudine. Indicatorul de atitudine este un instrument giroscopic care oferă pilotului o imagine a lumii exterioare ca cadru de referință. Indicatorul de atitudine are o linie artificială de orizont. Simbolul avionului își schimbă poziția față de această linie în funcție de modul în care aeronava în sine își schimbă poziția față de orizontul real. În indicatorul de atitudine de comandă, un indicator de atitudine convențional este combinat cu un instrument de comandă și zbor. Indicatorul de atitudine de comandă arată atitudinea aeronavei, unghiurile de înclinare și rulare, viteza la sol, abaterea vitezei (adevarată de la viteza aerului „de referință”, care este setată manual sau calculată de computerul de control al zborului) și oferă câteva informații de navigație. În aeronavele moderne, indicatorul de atitudine de comandă face parte din sistemul instrumentelor de zbor și navigație, care constă din două perechi de tuburi catodice color - două CRT-uri pentru fiecare pilot. Un CRT este un indicator de atitudine de comandă, iar celălalt este un dispozitiv de navigație planificat (vezi mai jos). Ecranele CRT afișează informații despre atitudinea și poziția aeronavei în toate fazele zborului.



Dispozitiv de navigare planificat. Instrumentul de navigație planificată (PND) arată direcția, abaterea de la cursul dat, direcția stației de radionavigație și distanța până la această stație. PNP este un indicator combinat care combină funcțiile a patru indicatoare - indicator de direcție, indicator radio magnetic, indicatori de direcție și de distanță. Un PUP electronic cu un indicator de hartă încorporat oferă o imagine color a hărții care indică poziția reală a aeronavei în raport cu aeroporturile și ajutoarele de radionavigație de la sol. Indicarea direcției zborului, calculul virajului și calea de zbor dorită oferă o oportunitate de a aprecia relația dintre poziția reală a aeronavei și cea dorită. Acest lucru permite pilotului să corecteze rapid și precis calea de zbor. Pilotul poate afișa, de asemenea, condițiile meteorologice predominante pe hartă.

Indicator de viteza aerului. Când aeronava se mișcă în atmosferă, fluxul de aer care se apropie creează o presiune de viteză în tubul Pitot, montat pe fuselaj sau pe aripă. Viteza aerului este măsurată prin compararea vitezei (dinamice) capului cu presiunea statică. Sub influența diferenței dintre presiunile dinamice și statice, o membrană elastică se flexează, cu care este conectată o săgeată, care arată viteza aerului în kilometri pe oră pe o scară. Indicatorul de viteză arată, de asemenea, viteza evolutivă, numărul Mach și viteza maximă de croazieră. Un indicator al vitezei de rezervă este amplasat pe panoul central.
Variometru. Este necesar un variometru pentru a menține o rată constantă de urcare sau coborâre. La fel ca un altimetru, un variometru este în esență un barometru. Indică viteza de schimbare a altitudinii prin măsurarea presiunii statice. Există și variometre electronice. Viteza verticală este dată în metri pe minut.
Altimetru. Altimetrul determină înălțimea deasupra nivelului mării în funcție de dependența presiunii atmosferice de altitudine. Acesta este, în esență, un barometru, calibrat nu în unități de presiune, ci în metri. Datele altimetrului pot fi prezentate într-o varietate de moduri - prin intermediul mâinilor, combinațiilor de contoare, tobe și mâini, prin intermediul dispozitivelor electronice care primesc semnale de la senzorii de presiune a aerului. Vezi și BAROMETRUL.

SISTEME DE NAVIGAȚIE ȘI AUTOMATE


Pe aeronavă sunt instalate diverse mașini și sisteme de navigație pentru a ajuta pilotul să navigheze cu aeronava de-a lungul unei anumite rute și să efectueze manevre înainte de aterizare. Unele astfel de sisteme sunt complet autonome; altele necesită comunicații radio cu ajutoare de navigație la sol.
Sisteme electronice de navigație. Există o serie de sisteme electronice de navigație aeriană diferite. Balizele omnidirecționale sunt transmițătoare radio de la sol cu ​​o rază de acțiune de până la 150 km. Ele definesc de obicei căile respiratorii, oferă îndrumări de apropiere și servesc drept puncte de referință pentru abordările instrumentale. Direcția către farul radio omnidirecțional este determinată de radiogoniometrul automat de direcție, a cărui ieșire este indicată de săgeata indicatorului de rulment. Principalele mijloace internaționale de radionavigație sunt radiobalizele azimutale omnidirecționale VHF; raza lor ajunge la 250 km. Asemenea radiobalize sunt utilizate pentru determinarea căilor aeriene și pentru manevra înainte de aterizare. Informațiile VOR sunt afișate pe PNP și pe indicatoarele cu o săgeată rotativă. Echipamentul de măsurare a distanței (DME) determină domeniul de vizibilitate pe o rază de aproximativ 370 km de la farul de la sol. Informațiile sunt prezentate în format digital. Pentru a lucra cu balize VOR, echipamentul de sol TACAN este de obicei instalat în locul transponderului DME. Sistemul compozit VORTAC oferă capacitatea de a determina azimutul utilizând farul omnidirecțional VOR și intervalul folosind canalul de măsurare TACAN. Sistemul de aterizare instrumentală este un sistem de radiofaruri care oferă aeronavei ghidare precisă în timpul apropierii finale de pistă. Localizatoarele de aterizare (raza de aproximativ 2 km) aduc aeronava la linia centrală a pistei; radiobalizele cu cale de alunecare emit un fascicul radio îndreptat la un unghi de aproximativ 3 ° față de pista de aterizare. Cursul de aterizare și unghiul de alunecare sunt prezentate pe orizontul artificial de comandă și pe PNP. Indicii, situati pe partea laterală și în partea de jos a orizontului artificial de comandă, arată abateri de la unghiul traiectoriei de alunecare și linia centrală a pistei. Sistemul de control al zborului prezintă informații despre sistemul de aterizare instrumentală prin reticule pe orizontul atitudinii de comandă. Sistemul de asistență la aterizare cu microunde este un sistem de ghidare precis la aterizare, cu o rază de acțiune de cel puțin 37 km. Poate oferi apropierea pe o cale întreruptă, de-a lungul unei „cutii” dreptunghiulare sau în linie dreaptă (din traseu), precum și cu un unghi de alunecare crescut stabilit de pilot. Informațiile sunt prezentate în același mod ca și pentru sistemul de aterizare instrument.
Vezi si AEROPORT ; MANAGEMENTUL TRAFICULUI AERIAN. „Omega” și „Loran” sunt sisteme de radionavigație care, folosind o rețea de radiofaruri de la sol, oferă o zonă de operare globală. Ambele sisteme permit zboruri pe orice rută aleasă de pilot. „Loran” este folosit și la aterizare fără utilizarea unei abordări de precizie. Indicatorul de atitudine de comandă, POR și alte instrumente arată poziția aeronavei, ruta și viteza la sol, precum și direcția, distanța și ora estimată de sosire pentru punctele de trecere selectate.
sisteme inerțiale. Sistemul de navigație inerțial și sistemul de referință inerțial sunt complet autonome. Dar ambele sisteme pot folosi ajutoare externe de navigare pentru a corecta locația. Prima dintre acestea determină și înregistrează schimbările de direcție și viteză folosind giroscoape și accelerometre. Din momentul în care o aeronavă decolează, senzorii răspund la mișcările sale și semnalele lor sunt convertite în informații despre poziție. În al doilea, în loc de giroscoape mecanice, sunt folosite cele cu laser inel. Giroscopul laser inel este un rezonator laser inel triunghiular cu un fascicul laser împărțit în două fascicule care se propagă de-a lungul unei căi închise în direcții opuse. Deplasarea unghiulară duce la apariția unei diferențe în frecvențele lor, care este măsurată și înregistrată. (Sistemul răspunde la schimbările în accelerația gravitației și la rotația Pământului.) Datele de navigație sunt trimise către PNP, iar datele de poziție sunt trimise la orizont artificial de comandă. În plus, datele sunt transmise către sistemul FMS (vezi mai jos). Vezi si GYRO ; NAVIGAȚIE INERTIALĂ. Sistemul de procesare și afișare a datelor de zbor (FMS). FMS oferă o vedere continuă a traseului de zbor. Acesta calculează viteza aerului, altitudinea, punctele de urcare și coborâre corespunzătoare celui mai economic consum de combustibil. Sistemul folosește planurile de zbor stocate în memoria sa, dar permite și pilotului să le schimbe și să introducă altele noi prin afișajul computerului (FMC/CDU). Sistemul FMS generează și afișează date de zbor, navigație și mod; de asemenea, emite comenzi către pilotul automat și directorul de zbor. Pe lângă toate, oferă o navigație automată continuă din momentul decolării până în momentul aterizării. Datele FMS sunt prezentate pe PUP, pe indicatorul de atitudine de comandă și pe afișajul computerului FMC/CDU.

INSTRUMENTE PENTRU MONITORIZAREA FUNCȚIONĂRII MOTORURILOR DE AEROANE


Indicatorii de funcționare a motorului aeronavei sunt grupați în centrul tabloului de bord. Cu ajutorul lor, pilotul controlează funcționarea motoarelor și, de asemenea, (în modul de control manual al zborului) le modifică parametrii de funcționare. Sunt necesare numeroase indicatoare și comenzi pentru a monitoriza și controla sistemele hidraulice, electrice, de combustibil și de operare normală. Indicatoarele și comenzile, amplasate fie pe panoul mecanicului de zbor, fie pe panoul articulat, sunt adesea amplasate pe o diagramă mnemonică corespunzătoare locației organelor executive. Indicatoarele de imitație arată poziția trenului de aterizare, a clapetelor și a lamelelor. Poziția eleronanelor, stabilizatorilor și spoilerelor poate fi, de asemenea, indicată.

DISPOZITIVE DE ALARMA


În cazul unor disfuncționalități în funcționarea motoarelor sau sistemelor, se generează pentru echipaj setarea incorectă a configurației sau modului de funcționare al aeronavei, mesaje de avertizare, notificare sau avertizare. Pentru aceasta sunt prevăzute mijloace vizuale, sonore și tactile de semnalizare. Sistemele moderne de bord reduc numărul de alarme enervante. Prioritatea acestora din urmă este determinată de gradul de urgență. Mesajele text sunt afișate pe afișajele electronice în ordine și cu accent corespunzător gradului lor de importanță. Mesajele de avertizare necesită măsuri corective imediate. Notificarea - necesită doar familiarizare imediată și acțiuni corective - în viitor. Mesajele de consiliere conțin informații importante pentru echipaj. Mesajele de avertizare și notificare sunt de obicei făcute atât sub formă vizuală, cât și sonoră. Sistemele de avertizare avertizează echipajul cu privire la o încălcare a condițiilor normale de funcționare a aeronavei. De exemplu, sistemul de avertizare a calității avertizează echipajul cu privire la o astfel de amenințare prin vibrarea ambelor coloane de control. Sistemul de avertizare de proximitate a solului oferă mesaje de avertizare vocală. Sistemul de avertizare la forfecarea vântului oferă o lumină de avertizare și un mesaj vocal atunci când traiectoria aeronavei întâlnește o schimbare a vitezei sau direcției vântului care ar putea provoca o scădere bruscă a vitezei aerului. În plus, pe indicatorul de atitudine de comandă este afișată o scară de pas, care permite pilotului să determine rapid unghiul optim de urcare pentru restabilirea traiectoriei.

PRINCIPALE TENDINȚE


„Modul S” - canalul de comunicare destinat serviciului de control al traficului aerian - permite controlorilor de trafic aerian să transmită mesaje piloților afișate pe parbrizul aeronavei. Sistemul de alertă pentru evitarea coliziunilor aeriene (TCAS) este un sistem de bord care oferă echipajului informații despre manevrele necesare. Sistemul TCAS informează echipajul despre alte aeronave care apar în apropiere. Apoi emite un mesaj de avertizare cu prioritate indicând manevrele necesare pentru a evita o coliziune. Sistemul de poziționare globală (GPS), un sistem militar de navigație prin satelit care acoperă întregul glob, este acum disponibil utilizatorilor civili. Până la sfârșitul mileniului, sistemele Loran, Omega, VOR/DME și VORTAC au fost aproape complet înlocuite de sisteme prin satelit. Flight Status Monitor (FSM), o combinație avansată de sisteme de notificare și avertizare existente, asistă echipajul în situații anormale de zbor și defecțiuni ale sistemului. Monitorul FSM colectează date de la toate sistemele de la bord și oferă echipajului instrucțiuni text de urmat în situații de urgență. În plus, monitorizează și evaluează eficacitatea măsurilor corective luate.

LITERATURĂ


Duhon Yu.I. și alte cărți de referință privind comunicațiile și suportul tehnic radio al zborurilor. M., 1979 Bodner V.A. Dispozitive de informare primară. M., 1981 Vorobyov V.G. Instrumente de aviație și sisteme de măsurare. M., 1981

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

- (SOC la bord) mijloace tehnice destinate să înregistreze și să salveze informațiile de zbor care caracterizează condițiile de zbor, acțiunile echipajului și funcționarea echipamentelor de la bord. SOC-urile sunt folosite pentru: analiza cauzei și ... ... Wikipedia

Un set de metode și mijloace pentru determinarea poziției și mișcării reale și dorite a unei aeronave, considerate ca punct material. Termenul de navigație se aplică mai des rutelor lungi (nave, avioane, interplanetare ... ... Enciclopedia Collier

Un set de cunoștințe aplicate care le permite inginerilor de aviație să studieze în domeniul aerodinamicii, problemelor de rezistență, construcției motoarelor și dinamicii zborului aeronavei (adică teorie) pentru a crea o nouă aeronavă sau a îmbunătăți ... ... Enciclopedia lui Collier este o metodă de măsurare a accelerației unei nave sau aeronave și de determinare a vitezei, pozitiei și distanței parcurse de aceasta de la un punct de plecare folosind un sistem autonom. Sistemele de navigație inerțială (ghidare) dezvoltă navigația ... ... Enciclopedia Collier

Dispozitiv pentru controlul automat al aeronavei (menținerea pe un curs dat); folosit în zboruri lungi, permite pilotului să se odihnească. Dispozitivele cu același principiu de funcționare, dar care diferă ca design, sunt folosite pentru a controla ... ... Enciclopedia Collier

Un set de întreprinderi implicate în proiectarea, fabricarea și testarea aeronavelor, rachetelor, navelor spațiale și navelor, precum și a motoarelor și echipamentelor de bord ale acestora (echipamente electrice și electronice etc.). Aceste afaceri...... Enciclopedia Collier

Astăzi, tehnologiile de navigație se află la un astfel de nivel de dezvoltare care le permite să fie utilizate într-o varietate de domenii. Gama de utilizare posibilă a sistemelor de navigație este foarte largă. În practica mondială, sistemele de navigație și-au găsit aplicații nu numai în domenii precum aviația militară și civilă, ci și în transportul maritim, managementul transportului terestru și, de asemenea, în efectuarea lucrărilor geodezice. Dar, indiferent de domeniul de aplicare, toate sistemele de navigație trebuie să îndeplinească cerințele de bază:

Integritate

Continuitatea afacerii

Precizia determinării vitezei de mișcare a unui obiect, coordonatele de timp și locație

Accesibilitatea organizațională, spațială și temporală.

În domeniul aviației se folosesc diferite sisteme de navigație, în funcție de scopul și direcția în care este utilizată aeronava. Informații mai complete despre tipuri variate aviație poate fi găsită pe site. În primul rând, sistemele de navigație sunt utilizate în aviatie Civila, care necesită sisteme de navigație care să asigure siguranța și fiabilitatea, precum și economia traficului aerian. In afara de asta, sistemele de navigație aeriană ar trebui să fie globale și uniforme pentru toate etapele zborului, pentru a reduce cantitatea de echipamente, atât la bord, cât și la punctele de la sol. În același timp, ar trebui să permită, de asemenea, să se determine în mod clar cursul mișcării și distanța până la destinație și abaterea de la cursul dat.

Principalele sarcini ale navigației aeriene includ:

1. Determinarea elementelor de navigație a aeronavei. În același timp, sunt determinate coordonatele sale, altitudinea (absolută și relativă), viteza de zbor, cursul mișcării și mulți alți parametri.

2. Controlați calea și corectați-o după cum este necesar

3. Construirea rutei optime pentru a ajunge la destinație. În acest caz, sarcina principală a sistemului de navigație este să te ajute să ajungi la destinație în cel mai scurt timp posibil cu cel mai mic consum de combustibil.

4. Corectarea promptă a rutei în timpul zborului. Necesitatea modificării sarcinii de zbor poate apărea în cazul unei defecțiuni a aeronavei, în prezența unor fenomene meteorologice nefavorabile pe traseul deplasării, pentru a se apropia de o anumită aeronavă sau, dimpotrivă, pentru a evita o coliziune cu aceasta.

Pentru determinarea sistemelor de navigație ale unei aeronave se folosesc diverse mijloace tehnice. Mijloacele geotehnice fac posibilă determinarea altitudinii de zbor, atât absolută, cât și relativă, a locației aeronavei și a cursului mișcării acesteia. Sunt reprezentate prin diverse mijloace tehnice: altimetre, vizor optice, diverse busole etc. Mijloacele de inginerie radio vă permit să determinați viteza la sol, altitudinea reală de zbor și locația aeronavei prin măsurarea diferiților indicatori ai câmpului electromagnetic folosind semnale radio.

Din punctul de vedere al autorilor site-ului, ajutoarele de navigație astronomice pot determina și locația aeronavei și cursul acesteia. În aceste scopuri, se folosesc busole astronomice, astroorientatoare și alte echipamente. Sarcina de iluminare a sistemelor de navigație (balize luminoase) este de a asigura aterizarea aeronavelor pe timp de noapte sau în condiții meteorologice dificile cu ajutorul unei orientări mai ușoare în spațiu. Și, în sfârșit, există sisteme de navigație integrate care sunt capabile să ofere zbor automat pe întreaga rută. În acest caz, este posibilă chiar și o apropiere de aterizare fără vizibilitate a suprafeței de aterizare. Astfel de sisteme sunt numite și pilot automat.

Mijloacele moderne de apărare și atac „se învârt” în jurul stabilirii exacte a coordonatelor - propriile lor și cele adverse. Miliarde de dolari sunt cheltuiți de țările dezvoltate economic pentru crearea sistemelor globale de navigație. Ca urmare a acestei tendințe, GPS-ul a apărut în SUA, GLONASS în Rusia și Galileo în Europa. Dar în ultima vreme, politicienii, militarii și oamenii de știință au ajuns, în mod surprinzător, în unanimitate, că propriul lor sistem global de navigație nu este încă un panaceu pentru atingerea superiorității militare în războiul modern.

Să fim sinceri: este necesar un sistem de satelit, acesta oferă cea mai mare precizie în determinarea coordonatelor pentru avioane, rachete, nave și vehicule blindate terestre în timp real. Dar mijloace moderne război electronic, inamicul poate distorsiona semnalul satelitului, „zgomot”, opri, în cele din urmă, distruge satelitul în sine.

Sistemul rus GLONASS, ca și GPS-ul american, are două moduri de transmisie a semnalului de navigație - deschis și închis. Cu toate acestea, dacă nivelul semnalului de interferență este mai mare de 20 dB, atunci orice semnal de navigație poate fi înecat - acum sau în viitorul apropiat, deoarece dezvoltarea tehnologiei și tehnologiei nu stă pe loc.

Batalioanele și regimentele EW au o stație obișnuită de bruiaj GPS. Și sunt cunoscute și cazuri de sateliți dispăruți în practica spațială mondială. Prin urmare, armata rusă are o dogmă: orice obiect trebuie să aibă un sistem de navigație inerțial autonom (INS). În virtutea principiului funcționării sale, INS este o sursă rezistentă la zgomot de informații de navigație care nu este supusă acțiunilor mijloacelor din arsenalul de război electronic și, în prezent, una dintre varietățile sale - un sistem de navigație inerțial strapdown (SINS). ) - este cel mai utilizat.

SINS sunt instalate peste tot: pe avioane, pe vehicule blindate la sol, pe rachete. Fiecare tip de obiect în mișcare are propriul său tip de SINS. LA echipament militar disponibilitatea INS autonome este obligatorie, iar îmbunătățirea acestora este una dintre sarcinile principale ale industriei.

În fruntea progresului științific și tehnologic

Dezvoltare stiinta moderna a permis țărilor avansate să creeze noi ANN-uri calitativ. Anterior, sistemele de navigație inerțială erau de tip platformă bazate pe giroscoape electromecanice și accelerometre în cardan. Sistemele de navigație inerțiale în afara platformei nu au părți mobile. Giroscopul în sine, s-ar putea spune, a fost transformat într-un dispozitiv de electrovacuum.

În prezent, giroscoapele sunt laser, cu fibră optică, cu undă în stare solidă, micromecanice. Care dintre ele este cea mai perfectă este o problemă de îndeplinire a cerințelor consumatorului pentru acuratețea formării informațiilor de navigație. Cu cât precizia este mai mică și tehnologia este mai simplă, cu atât ANN este mai ieftină. Giroscopul laser este cel mai precis, dar în același timp destul de complex și costisitor. Există și alte tipuri de giroscoape care nu au atins încă perfecțiunea tehnologică și nu sunt utilizate industrial, de exemplu, cuptorul cu microunde, rezonanța magnetică nucleară, giroscopul cu atom rece și altele.

În SINS de precizie și de înaltă precizie, cele mai comune, dovedite și produse în masă acum sunt cele cu laser. SINS modern, bazat pe giroscoape laser și accelerometre cu cuarț, este unul dintre cele mai complexe și de înaltă tehnologie produse din industria aerospațială.

Astăzi, aceste sisteme sunt un mijloc de navigație autonom indispensabil și sunt solicitate de o clasă largă de consumatori, deoarece au o serie de avantaje tactice: autonomie, imposibilitatea interferenței, continuitate și funcționare globală în orice moment al anului și al zilei. la instalațiile aeriene, maritime și terestre. SINS oferă informații pentru a rezolva problemele de navigație, controlul zborului, țintirea, pregătirea și ghidarea rachetelor, precum și pentru a asigura performanța sistemelor radar, optoelectronice, infraroșu și a altor sisteme de bord. Pe aeronavele comerciale pe distanțe lungi, sistemele inerțiale autonome sunt mijloacele principale de navigare și de determinare a atitudinii.

Deținerea întregii game de capacități pentru dezvoltarea și producerea de SINS de înaltă precizie împinge țara în prim-planul progresului tehnologic și afectează direct securitatea statului. Nu sunt multe țări în lume care să fi stăpânit producția complexă a acestor sisteme. Ele pot fi numărate pe degetele unei mâini - China, Rusia, SUA și Franța.

Cinci organizații sunt implicate în dezvoltarea SINS pentru aplicații de aviație în Rusia, inclusiv Institutul de Electromecanică și Automatizare din Moscova (MIEA), care face parte din KRET. Mai mult decât atât, doar SINS-ul acestui institut a fost acceptat în producție în serie. Sistemele de navigație bazate pe giroscoape laser și accelerometre cu cuarț dezvoltate la MIEA fac parte din complexele de echipamente de bord ale aeronavelor civile și militare moderne și avansate.

Cum functioneaza

Giroscoapele cu laser inel și accelerometrele cu cuarț sunt cele mai precise și cele mai utilizate pe scară largă în lume astăzi. Dezvoltarea și producția lor este una dintre competențele KRET.

Sistem de navigație inerțial (SINS)

Principiul de funcționare al giroscopului cu laser este că în interiorul unui spațiu închis în jurul perimetrului, format dintr-un sistem de oglinzi și un corp din sticlă specială, sunt excitate două fascicule laser, care se îndreaptă unul spre celălalt prin canale. Când giroscopul este în repaus, două fascicule „aleargă” una spre cealaltă cu aceeași frecvență, iar când începe să facă o mișcare unghiulară, atunci fiecare dintre fascicule își schimbă frecvența în funcție de direcția și viteza acestei mișcări.

Printr-una dintre oglinzi, o parte din energia razelor este scoasă și se formează un model de interferență. Observând acest model, informațiile despre mișcarea unghiulară a giroscopului sunt citite cu ajutorul unui fotodetector, direcția de rotație este determinată în direcția de mișcare a modelului de interferență, iar mărimea vitezei unghiulare este determinată de viteza mișcării sale. Fotodetectorul convertește semnalul optic într-unul electric, de foarte mică putere, iar apoi încep procesele de amplificare, filtrare și separare a interferențelor acestuia.

Giroscopul în sine este uniaxial, măsoară viteza unghiulară care acționează de-a lungul axei sale de sensibilitate, care este perpendiculară pe planul de propagare a fasciculelor laser. Prin urmare, sistemul este format din trei giroscoape. Pentru a obține informații nu numai despre mișcarea unghiulară, ci și despre mișcarea liniară a unui obiect, sistemul folosește trei metri de accelerație - un accelerometru. Acestea sunt dispozitive foarte precise în care o masă de testare este suspendată pe o suspensie elastică sub formă de pendul. Accelerometrele moderne efectuează măsurători cu o precizie de o sută de miimi din accelerația gravitațională.

Precizie la nivel molecular

Acum industria produce atâtea SINS câte sunt comandate de Ministerul Apărării, Ministerul Transporturilor și alte departamente. Cu toate acestea, în viitorul apropiat, cererea de sisteme inerțiale autonome va începe să crească semnificativ. Pentru a înțelege posibilitățile moderne ale producției lor, trebuie în primul rând să înțelegem că vorbim despre produse de înaltă tehnologie în care converg multe tehnologii - aceasta este optica și electronica și procesarea în vid și lustruirea de precizie.

De exemplu, rugozitatea suprafeței unei oglinzi în timpul lustruirii finale ar trebui să fie la nivelul de 0,1 nanometri, adică acesta este aproape un nivel molecular. Există două tipuri de oglinzi în giroscoape: plate și sferice. Oglinda are un diametru de 5 mm. Acoperirea cu oglindă este aplicată prin pulverizare ionică pe un material special din sticlă-cristalin. Grosimea fiecăruia dintre straturi este de ordinul a 100 de nanometri.

Raza laser se propagă într-un mediu gazos heliu-neon de joasă presiune. Caracteristicile acestui mediu trebuie să rămână neschimbate pe toată durata de viață a giroscopului. O modificare a compoziției mediului gazos datorită pătrunderii chiar și a unei cantități nesemnificative de impurități interne și externe în acesta duce mai întâi la o schimbare a caracteristicilor giroscopului și apoi la eșecul acestuia.

Există și dificultăți în electronică. Trebuie să lucrăm cu un semnal cu frecvență modulată de joasă putere, pentru care este necesar să asigurăm amplificarea, filtrarea, suprimarea zgomotului și conversia în digital necesare și, în plus, să îndeplinim cerințele de imunitate la zgomot în toate condițiile de funcționare. În SINS dezvoltat de KRET, toate aceste sarcini sunt rezolvate.

Dispozitivul în sine trebuie să reziste la temperaturi de funcționare cuprinse între minus 60 și plus 55 de grade Celsius. Tehnologia de fabricație a dispozitivului garantează funcționarea sa fiabilă pe întregul interval de temperatură pe parcursul întregului ciclu de viață al unui produs de avion, care este de zeci de ani.

Într-un cuvânt, multe dificultăți trebuie depășite în procesul de producție. Astăzi, toate tehnologiile utilizate în fabricarea SINS au fost stăpânite la întreprinderile KRET.

Dificultăți de creștere

Două întreprinderi ale Concern produc giroscoape laser - Uzina de fabricare a instrumentelor Ramensky (RPZ) și uzina Elektropribor din Tambov. Însă capacitățile lor de producție, care încă în prezent satisfac nevoile clienților, pot fi insuficiente mâine din cauza ponderii mari a muncii manuale, care reduce semnificativ procentul de produse finite.

Dându-și seama că odată cu creșterea comenzilor pentru fabricarea de echipamente militare și civile, este necesară creșterea volumului producției cu un ordin de mărime, conducerea KRET inițiază un proiect de reechipare tehnică a fabricilor. Un astfel de proiect este format pentru producerea tuturor sistemelor, inclusiv a componentelor optice. Este proiectat să producă 1,5 mii de sisteme de înaltă precizie pe an, inclusiv cele pentru echipamente la sol. Aceasta înseamnă că este necesar să se producă 4,5 mii de giroscoape, respectiv, aproximativ 20 de mii de oglinzi. Este imposibil să faci această sumă manual.

Reechiparea tehnică a întreprinderilor va permite atingerea volumelor necesare. Conform planului, producția primelor noduri individuale va începe la sfârșitul anului viitor, iar producția de sisteme în ansamblu - în 2017, cu o creștere treptată a indicatorilor cantitativi.

Ponderea statului în finanțarea proiectelor este de 60%, restul de 40% este atras de KRET sub formă de împrumuturi bancare și venituri din vânzarea activelor necorespunzătoare. Cu toate acestea, crearea SINS este sarcina mai multor institute și chiar a mai multor preocupări. Soluția sa se află în planul intereselor naționale.

Descrierea generală a sistemului informatic de navigație

Flight Computing System (FMS) este conceput pentru a rezolva problemele navigației 3D a aeronavelor de-a lungul rutei, în zona aeroportului, precum și pentru a efectua abordări inexacte de aterizare.

Flight Computing System (FMS) oferă:

  • emiterea de semnale de control către ACS pentru controlul automat al zborului pe o rută dată;
  • rezolvarea problemelor de navigație de-a lungul unei anumite rute de zbor, efectuând abordări inexacte de aterizare în modul de navigație verticală;
  • reglarea automată și manuală a frecvenței sistemelor de radionavigație la bord și a sistemelor de aterizare cu instrumente;
  • controlul modurilor și raza de acțiune a sistemului T2CAS de evitare a coliziunilor în aer;
  • reglarea manuală a sistemelor de comunicații radio VHF și HF la bord;
  • controlul funcției de cod în transponderele de bord ale sistemului ATM;
  • intrarea (modificarea) aeroportului alternativ.

Funcția FMS este de a transmite informații de navigație în timp real prin afișarea rutei selectate (create) de echipaj, precum și selectate din baza de date a procedurilor standard de decolare și aterizare. FMS calculează datele profilului de zbor orizontal și vertical de-a lungul rutei.

Pentru a efectua funcții de navigare, FMS interacționează cu următoarele sisteme:

  • sistem de navigație inerțial IRS (3 seturi);
  • sistem global de navigație prin satelit (GNSS) (2 seturi);
  • sistem de semnal aerian (ADS) (3 seturi);
  • Post radio HF (2 seturi);
  • Post radio VHF (3 seturi);
  • transponder ATC (XPDR) (2 seturi);
  • sistem de rang (DME) (2 seturi);
  • sistem de radiofaruri omnidirecționale și de marcare (VOR) (2 seturi);
  • sistem instrumental de aterizare (ILS) (2 seturi);
  • sistem automat de radio busolă (ADF);
  • Sistemul de avertizare al echipajului (FWS);
  • sistem de evitare a coliziunilor aeropurtate (T2CAS);
  • sistem electronic de indicare (CDS);
  • sistem de control automat (AFCS).

Panoul frontal al FMS are o unitate multifuncțională de control și afișare (MCDU).

Figura 1 Descrierea panoului frontal MCDU

FMS transmite semnale de control către pilotul automat (AFCS) pentru a controla aeronava:

  • în plan orizontal pentru navigarea pe traseu și în zona aeroportului (navigație orizontală LNAV);
  • în plan vertical pentru decolare, urcare, croazieră, coborâre, apropiere și apropiere întreruptă.

FMS trimite către CDS poziția aeronavei, ruta de zbor, informații despre modul curent de navigare etc. Aceste date sunt afișate pe afișajul de navigație (ND) sau pe afișajul principal (PFD).

Echipajul folosește consola de control al zborului (FCP) pentru a selecta modurile de zbor și MCDU-ul inclus cu FMS pentru a introduce planul de zbor și alte date de zbor. Echipajul folosește un panou multifuncțional de control și afișare pentru a introduce și edita date folosind tastatura.

FMS este singurul mijloc de control al transponderelor de control al traficului aerian (ATC) și al subsistemului de evitare a coliziunilor aeropurtate (TCAS). FMS este principalul instrument de control pentru sistemele de radionavigație și un instrument de rezervă pentru configurarea echipamentelor de comunicații radio.

FMS are următoarele baze de date:

  • baza de date de navigatie;
  • bază de date specială (rute ale companiei);
  • baza de date cu utilizatori;
  • baza declinațiilor magnetice;
  • caracteristicile de bază ale aeronavei.

Bazele de date enumerate mai sus și fișierul de configurare sunt actualizate la efectuarea procedurilor de întreținere FMS prin terminalul MAT (Maintenance System) utilizat ca încărcător de date ARINC 615-3. Software-ul este de asemenea actualizat prin MAT.

FMS îndeplinește următoarele funcții:

  • Elaborarea planului de zbor;
  • Determinarea locației curente;
  • Prognoza traiectoriei de zbor pe declin;
  • Navigare orizontală;
  • Navigare pe verticală în timpul fazei de apropiere;
  • Configurarea echipamentelor de comunicații radio;
  • control radio ATC/TCAS;
  • Managementul ajutoarelor de radionavigație.

Descrierea funcțională a FMS

Pe aeronava din familia RRJ sunt instalate două CMA-9000, care pot funcționa atât în ​​mod independent, cât și în modul sincron. Când funcționează în modul sincron, CMA-9000 schimbă rezultatele calculelor de navigație corespunzătoare. În modul independent, fiecare CMA-9000 utilizează rezultatele propriilor calcule de navigare.

În mod obișnuit, CMA-9000-urile funcționează în modul sincronizat, dar vor intra în modul independent dacă apar următoarele condiții când funcționează două CMA-9000:

  • diferite baze de date de utilizatori;
  • diferite versiuni de software;
  • diferite baze de date de navigație;
  • eroare de comunicare a unuia dintre CMA-9000 la realizarea unei conexiuni;
  • diferite faze de zbor de mai mult de 5 secunde;
  • diverse moduri de navigare pentru mai mult de 10 secunde.

Când operează în modul independent, CMA-9000 anunță echipajul cu privire la o schimbare a modurilor de operare. În același timp, pe MCDU apare indicația IND corespunzătoare, iar pe ecranul MCDU apare mesajul galben corespunzător. Dacă unul dintre CMA-9000 eșuează în zbor, celălalt vă permite să zburați fără a pierde funcționalitatea.

Dezvoltarea planului de zbor

D . Planul de zbor este creat de echipaj prin puncte de referință și căi aeriene folosind afișajul MCDU sau prin încărcarea rutelor companiei aeriene din baza de date corespunzătoare.

Baza de date a utilizatorilor poate include până la 400 de planuri de zbor diferite (rute ale companiilor aeriene) și până la 4000 de puncte de referință. Planul de zbor nu poate include mai mult de 199 de puncte de trecere. FMS poate procesa o bază de date de utilizatori de până la 1800 de puncte diferite.

În FMS pot fi create 3 planuri de zbor: unul activ (RTE1) și două inactive (RTE2 și RTE 3). Echipajul poate face modificări la planul de zbor curent. Când un plan de zbor este modificat, este creat un plan de zbor temporar. Planul de zbor modificat devine activ prin apăsarea butonului EXEC și poate fi anulat apăsând butonul CANCEL. Anularea introducerii unui plan inactiv nu modifică planul activ curent (RTE1).

Echipajul are capacitatea de a crea un punct de navigare utilizator, pentru ca ulterior să poată fi selectat din memorie sau folosit în caz de pierdere a datelor. Baza de date cu utilizatori poate stoca până la 10 planuri de zbor ale utilizatorilor și până la 500 de puncte de referință ale utilizatorului.

Echipajul are capacitatea de a crea puncte de trecere temporare situate pe secțiuni ale planului de zbor la intersecția unei linii radiale, a unei traverse sau a unei raze din locația selectată pe pagina FIX INFO. Din FIX-ul introdus, nu pot fi create mai mult de două linii/raze radiale și nu mai mult de o traversare. CMA-9000 calculează datele preliminare (ora estimată de sosire (ETA) și distanța parcursă (DTG)) ținând cont de profilul de zbor, altitudinea și viteza de zbor specificate și parametrii vântului introduși de echipaj pe rută.

Echipajul de zbor folosește CMA-9000 pentru a introduce datele necesare pentru decolare și zbor pe rută (viteza de decizie (V1), viteza de sus a treptei din față (VR), viteza de siguranță la decolare (V2), altitudinea de croazieră (CRZ), aeronava de decolare greutate (TOGW), etc.), care sunt utilizate pentru a prezice și calcula performanța zborului. În timpul zborului, CMA-9000 este folosit pentru a introduce date de apropiere (temperatura, vânt, configurația de aterizare așteptată etc.). În modul sincron, toate datele introduse într-un CMA-9000 sunt transmise către un alt CMA-9000 folosind magistrala de ceas. CMA-9000 oferă introducerea manuală a datelor de poziție la sol a aeronavei pentru expoziția IRS.

Următoarele date de navigație sunt disponibile pilotului:

  • înălțimea pistei aeroportului de destinație;
  • înălțimea de tranziție și nivelul de tranziție transmise la CDS pentru reflectare către PFD;
  • Direcția de localizare ILS transmisă către AFCS;
  • direcția pistei aeroportului de plecare, astfel cum este raportată de AFCS.

FMS transmite către CDS un plan de zbor corespunzător scalei alese de echipaj (de la 5 la 640 mile marine) și tipului de afișare (ARC, ROSE sau PLAN).

Navigare cu mai multe moduri

Pentru a determina locația aeronavei, ambele CMA-9000 sunt interfațate cu sisteme de navigație. Sistemele de navigație - IRS, GPS, VOR și DME - furnizează informații de navigație către FMS pentru a determina poziția aeronavei. CMA-9000 calculează în mod continuu poziția aeronavei pe baza informațiilor primite de la GPS (DME/DME, VOR/DME sau INS) și afișează pe display-ul activ. FMS gestionează performanța de navigație alocată (RNP) în funcție de faza de zbor. Când RNP-ul specificat este depășit de ANP-ul curent, o alarmă este emisă pentru echipajul de pe MCDU.

Funcția de navigare include următorii parametri, care sunt calculați sau recepționați direct de la senzori:

  • poziția curentă a aeronavei (PPOS);
  • viteza la sol (GS);
  • unghiul de urmărire (TK);
  • vântul curent (direcție și viteză);
  • unghi de deriva (DA);
  • distanta de deviere laterala (XTK);
  • eroare de unghi de urmărire (TKE);
  • traseu de curs predeterminat (DTK) sau direcție;
  • acuratețea curentă a navigației (ANP);
  • precizia de navigare specificată (RNP);
  • temperatura de franare (SAT);
  • viteza aeronavei (CAS);
  • viteza reală a aeronavei (TAS);
  • viteză verticală inerțială;
  • antet (HDG), magnetic sau adevărat.

În modul operațional principal de operare, datele de latitudine și longitudine sunt primite direct de la senzorii GPS ai receptorilor multimodal (MMR) ale sistemului GNSS. Calculul locației este efectuat în conformitate cu Sistemul de coordonate geodezice mondial WGS-84.

Priorități pentru utilizarea modurilor de navigare:

  1. modul de navigare GPS;
  2. Modul de navigare DME/DME în cazul defecțiunilor, pierderii semnalelor GPS și pierderii RAIM;
  3. Modul de navigare VOR/DME în cazul defecțiunilor și pierderii semnalelor GPS și DME/DME;
  4. Modul de navigare INERTIAL în cazul defecțiunilor și pierderii semnalelor GPS, DME / DME și VOR / DME.

Moduri de navigare

navigație GPS: GPS determină poziția imediată a aeronavei, viteza la sol, unghiul solului, viteza nord-sud, viteza est-vest și viteza verticală. Pentru a asigura caracterul complet al funcției de monitorizare autonomă a integrității (RAIM), echipajul aeronavei poate deselecta modul GPS sau alte ajutoare de navigație nesigure.

Navigare DME/DME: FMS calculează poziția aeronavei folosind al treilea canal al receptorilor DME. Dacă locația stațiilor DME este conținută în baza de date de navigație, FMS determină poziția aeronavei folosind 3 stații DME. Schimbarea temporizată a poziției permite calcularea vitezei de sol și a unghiului de sol.

Navigare VOR/DME: FMS utilizează stația VOR și DME asociată acesteia pentru a determina direcția relativă și distanța față de stație. FMS determină poziția aeronavei pe baza acestor informații și ia în considerare schimbarea poziției în timp pentru a determina viteza la sol și unghiul solului.

Navigație inerțială INERTIAL: FMS determină media ponderată între cele trei IRS. Dacă modul de navigare GPS (DME/DME sau VOR/DME) este activ, FMS calculează un vector de eroare de poziție între poziția calculată de IRS și poziția curentă.

În navigația inerțială, FMS corectează locația din memoria sa pe baza celui mai recent calcul vectorial de schimbare pentru a asigura o tranziție lină de la modul GPS (DME/DME sau VOR/DME) la modul de navigare inerțială. În cazul unei defecțiuni a senzorului IRS, FMS calculează o locație INS mixtă dublă între cei doi senzori IRS rămași. Dacă senzorul IRS eșuează din nou, FMS utilizează senzorul IRS rămas pentru a calcula locația INS.

Navigație de calcul DR: FMS utilizează ultimele date de poziție determinate, TAS (True Aircraft Speed) de la ADC, direcția de intrare și prognoza vântului pentru a calcula poziția aeronavei. Echipajul aeronavei poate introduce manual date despre locația curentă, unghiul solului, viteza la sol, viteza vântului și direcția.

Predicția de traiectorie

FMS prezice profilul de zbor vertical folosind date de navigație adevărate și prezise. FMS nu calculează prognoze pentru o rută inactivă și nu calculează un profil vertical.

Funcția de predicție a traiectoriei calculează următorii parametri ai pseudo-puncte de traseu ale traseului: sfârșitul urcării (T/C), începutul coborârii (T/D) și sfârșitul coborârii (E/D).

Următorii parametri sunt prevăzuți pentru fiecare punct de rută intermediar al planului de zbor curent:

  • ETA: ora estimată de sosire;
  • ETE: timpul de zbor planificat;
  • DTG: distanta de zbor;
  • altitudinea de croazieră.

În plus, ETA și DTG sunt calculate pentru punctele de intrare în punctele de trecere.

Funcția de predicție a traiectoriei calculează greutatea estimată la aterizare și informează echipajul aeronavei în cazul în care este nevoie de combustibil suplimentar pentru a finaliza planul de zbor.

Funcția de predicție a traiectoriei calculează combustibilul și distanța pentru decolare, urcare, croazieră și coborâre pe baza datelor conținute în Baza de date de performanță (PDB).

În faza de calcul a datelor de apropiere, FMS calculează viteza de apropiere pe baza vitezei vântului la aterizare și a vitezei estimate Vls, care sunt furnizate din PDB, ținând cont de configurația de aterizare așteptată și greutatea la aterizare.

Funcția de predicție a traiectoriei trimite mesaje către MCDU în cazul unei urcări incorecte. De asemenea, în timpul coborârii și apropierii în modul de navigație verticală, FMS trimite prima valoare al altitudinii către CDS pentru a se reflecta pe PFD, indicând dacă trebuie menținută. În plus, atunci când un timp de aterizare necesar (RTA) este introdus în orice punct intermediar de coborâre, funcția de predicție a traiectoriei actualizează ETA la un RTA și alertează echipajul aeronavei în cazul unei nepotriviri de timp.

FMS trimite date pentru a fi afișate pe afișajul de navigație folosind protocolul ARINC 702A și în funcție de funcția de afișare a hărții, intervalul selectat și modul de hărți selectat.

Navigare orizontală și verticală

Această caracteristică oferă navigare orizontală și verticală împreună cu pilotul automat pentru planurile de zbor orizontale și verticale.

Navigare orizontală LNAV

Funcția LNAV include calculul comenzilor de rulare necesare pentru a asigura zborul în plan orizontal, calculează și afișează abaterea laterală (XTK) pe PFD și ND.

FMS gestionează:

  1. În plan orizontal pe traseu și în zona aeroportului la efectuarea:
      • zbor de-a lungul unei secvențe date de puncte intermediare de rută (PPM);
      • traiectorie de zbor „Direct-to” (DIRECT-TO), PPM sau ajutor de radionavigație;
      • viraj cu un zbor de PPM sau cu plumb;
      • inițializarea procedurii de go-around (GO AROUND).
  2. La intrarea in zona de atentie si la zborul in zona de atentie, FMS efectueaza:
      • construirea și afișarea geometriei zonei de deținere (HOLD);
      • intrarea in zona de asteptare;
      • zbor in zona de atentie;
      • ieșire din zona de așteptare.
  3. În plan orizontal pe traseu:
      • calcularea timpului de zbor al PPM și sosirea la punctul final al rutei;
      • rută paralelă la stânga sau la dreapta direcției planului de zbor activ (OFFSET).

În modul LNAV, FMS poate efectua:

  • schimbarea etapei active de la punctul de trecere FLY-BY la următorul la traversarea bisectoarei unghiului dintre liniile de traseu ale acestor etape. După traversare noua etapa este activat și devine primul;
  • schimbarea treptei active din PPM (WPT) de tip FLY-OVER la următoarea, la trecerea ACT WPT sau oprirea traversării acestuia;
  • vizând punctul „Direct-TO” pentru a asigura o viraj pe cursul WPT-ului selectat (introdus manual);
  • navigare și ghidare pe traseul intrării în zona de deținere „Direct la un punct fix” (DIRECT TO FIX);

FMS oferă navigație sigură în sistemul de navigație de zonă B-RNAV de-a lungul rutelor Federației Ruse cu o precizie de ± 5 km și ± 10 km și în zona aeroportului în sistemul de navigație de zonă precisă P-RNAV cu o precizie de ± 1,85 km.

Funcția de navigare orizontală oferă parametrii de navigare către CDS care sunt reflectați în PFD sau ND.

Funcția de navigare orizontală oferă abordări folosind ajutoare de apropiere GPS care nu sunt precise.

Introducerea (modificarea) unui aeroport alternativ

Sistemul de calcul al zborului (FMS) realizează introducerea aeroporturilor alternative (RTE2 și RTE3) care sunt construite ca rute inactive.

O deviere către un aeroport alternativ poate fi planificată folosind o rută activă modificată:

  • Zbor de la planul de zbor activ RTE1 către aeroportul alternativ RTE2;
  • Zbor de la planul de zbor activ RTE1 la RTE3 cu opțiunea VIA. Punctul VIA este definit prin RTE1 al aeroportului de decolare;
  • Efectuarea unui zbor de la un plan de zbor activ către un aeroport alternativ RTE3 cu opțiunea VIA. Punctul VIA este determinat prin punctul de trecere (WPT) la aeroportul de destinație RTE1 (APP, MAP) pentru sosirea la aeroportul de destinație RTE3.

Configurarea echipamentelor radio folosind FMS

Funcția de configurare a echipamentelor de comunicații radio asigură funcționarea a trei grupuri diferite de sisteme: ajutoare de navigație radio, echipamente de comunicații radio și echipamente radio ATC / TCAS.

Configurarea radiourilor de navigație

Ajutoare radio pentru navigație disponibile pe aeronavele din familia RRJ: DME1, DME2, ADF1, ADF2 (opțional), VOR1, VOR2, MMR1, MMR2 (ILS, GPS).

FMS este mijlocul principal de configurare a ajutoarelor de navigație radio. Toate datele legate de configurare sunt transmise la radio prin intermediul consolei de control radio (RMP). Prin apăsarea butonului NAV de pe RMP, acordarea de la FMS este dezactivată și toate radiourile sunt reglate de la RMP.

Funcția de configurare radio navaid acordează automat VOR, DME și ILS conform planului de zbor.

Funcția de control radio trimite modul de acordare a stației VOR și ILS selectat către CDS pentru reflectare asupra ND, care poate fi automat, manual de la MCDU sau de la RMP.

Configurarea echipamentelor radio

Echipamente de comunicații radio disponibile pe aeronavele din familia RRJ: VHF1, VHF2, VHF3, HF1 (opțional), HF2 (opțional).

Funcția de configurare a echipamentului de comunicații radio configurează radiourile de comunicație. Instrumentul principal pentru configurarea echipamentelor de comunicații radio este RMP. Doar după ce ambele RMP au eșuat sau sunt oprite, radioul este configurat folosind FMS.

FMS se conectează la radio prin intermediul RMP. Funcția de configurare radio primește o valoare de cod de la concentratorul de date, care este activată în cazul unei defecțiuni sau oprire a două RMP-uri. Când se introduce valoarea codului, funcția de configurare radio setează RMP în modul „com port select” și permite configurarea radio cu MCDU. În caz contrar, acordarea cu FMS este interzisă. RMP nu se conectează direct la radiourile HF. Reglarea se face prin hub-ul de date a cabinetului avionic pentru a permite adaptarea protocolului. Radioul VHF3 nu are capacitatea de a se acorda de la FMS, ci doar de la RMP-uri.

Control radio ATC/TCAS (un subsistem care face parte din echipamentul T2CAS)

Selectarea modurilor și intervalului TCAS se face din FMS. Echipajul aeronavei poate selecta trei moduri pe MCDU: STANDBY - în așteptare, TA ONLY - numai TA și TA / RA (mod proximitate/rezolvare conflicte) în următorul interval de altitudine: NORMAL - normal, SUS - „deasupra” și MĂSUS. - „sub”.

În plus, echipajul aeronavei poate efectua următoarele acțiuni pentru a controla transponderele ATC:

  • Selectarea unui transponder activ;
  • Selectarea modului ATC (STANDBY sau ON);
  • Introducerea codului XPDR;
  • Activarea funcției ”FLASH” (cu MCDU sau prin apăsarea butonului ATC IDENT de pe consola centrală);
  • Controlul transferului de altitudine (ON sau OFF).

În plus, atunci când butonul de „panică” din cabină este activat, funcția de control radio activează codul de alarmă 7500 ATC.

Funcția de control radio verifică starea de pregătire a repetoarelor ATC comparând feedback-ul ATC_ACTIVE cu comanda de pornire/așteptare trimisă fiecărui transponder ATC. Dacă este detectată o defecțiune a transponderului ATC, pe afișaj este generat un mesaj text.

Funcția de calculator MCDU

Funcția MCDU oferă echipajului aeronavei un calculator și un convertor pentru a efectua următoarele conversii:

  • metri ↔ picioare;
  • kilometri ↔ NM;
  • °C ↔ °F;
  • galoane americane ↔ litri;
  • kilograme ↔ litri;
  • kilograme ↔ galoane SUA;
  • kilograme ↔ lire;
  • Kts ↔ mile/oră;
  • Kts ↔ kilometri/oră;
  • kilometri/oră ↔ metri/sec;
  • picioare/min ↔ metri/sec.

Echipamente FMS

FMS este format din două unități CMA-9000, care includ un calculator și un MCDU.

Specificații

  • Greutate: 8,5 lbs (3,86 kg);
  • Alimentare: 28VDC;
  • Consum de energie: 45W neîncălzit și 75W încălzit (pornire încălzită la mai puțin de 5°C);
  • Răcire pasivă fără alimentare forțată cu aer;
  • MTBF: 9500 ore de zbor;
  • Conector electric: FMS are un conector 20FJ35AN pe panoul din spate.

CMA-9000 include:

  • Baze de date dezvoltate în conformitate cu DO-200A;
  • Software dezvoltat în conformitate cu DO-178B Nivelul C.
  • Elemente hardware complexe proiectate în conformitate cu DO-254 Nivelul B.

Interfețe de interacțiune FMS

Figura 2. Interfața semnalului de intrare FMS cu sistemele avionice și aeronave

Figura 3. Interfața semnalului de ieșire FMS către avionică și alte sisteme de aeronave

Failsafe

Evaluarea pericolului funcțional al sistemului avionic (aeronava SSJ 100 AVS FHA (RRJ0000-RP-121-109, Rev. F) definește gradul de pericol al situațiilor de defecțiune funcțională FMS ca „Situație complexă”. Probabilitatea de apariție a anumitor tipuri. a situațiilor de defecțiune luate în considerare în RRJ0000-RP-121-109 rev.F, trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

  • În toate etapele zborurilor, probabilitatea unei eșecuri CMA-9000 nesemnată nu depășește 1,0 E-05.
  • În toate etapele zborului, probabilitatea de a emite date de navigație înșelătoare de la CMA-9000 (navigație orizontală sau verticală) către ambele afișaje de navigație ND nu depășește 1,0 E-05.
  • În toate etapele zborurilor, probabilitatea emiterii unui semnal de control fals de la CMA-9000 pentru pilotul automat nu depășește 1,0 Е-05.

Evaluarea siguranței sistemului aviatic (J44474AD, I.R.: 02) a suitei RRJ Avionics (număr de piesă B31016HA02) instalată în aeronava Russian Regional Jet (RRJ) 95В/LR ) arată că probabilitatea apariției situațiilor de defecțiune de mai sus este:

  • eșecul (pierderea) nesemnată a informațiilor de navigație de la FMS - 1.1E-08 pe oră medie de zbor;
  • emiterea de date de navigație înșelătoare de la CMA-9000 (navigație orizontală sau verticală) către ambele afișaje de navigație ND - 1,2E-09 pe oră medie de zbor;
  • emiterea unui semnal de control fals de la CMA-9000 pentru pilotul automat - 2.0E-06 pentru o oră medie de zbor.

Probabilitățile obținute (J44474AD, I.R.: 02) de apariție a situațiilor de defecțiune respectă cerințele pentru fail-safe (RRJ0000-RP-121-109 rev. F).

După cum este necesar pentru fiecare CMA-9000, probabilitatea ARINC 429 de a raporta date false nu depășește 3.0E-06.

Nivelul de dezvoltare hardware și software (DAL) FMS conform DO-178 - Nivel C.

Modul degradat

Ambele CMA-9000 sunt conectate în modul sincronizat dublu. Eșecul unui singur nu înseamnă o scădere a funcționalității FMS. Echipajul se poate reconfigura manual pentru a afișa date de la CMA-9000 opus folosind Panoul de control al configurației (RCP).

În cazul unei defecțiuni în intervalul de selectare și/sau intrare în modul diagramă de la FCP, FMS transmite datele implicite ale hărții de 40 de mile marine / ROSE.

În cazul defecțiunii senzorilor de navigație, FMS oferă modul DR pe baza datelor de trafic aerian și de vânt pentru a calcula poziția aeronavei. FMS informează echipajul aeronavei cu privire la navigația DR. În modul DR, FMS oferă posibilitatea de a vă introduce locația curentă, viteza la sol, ruta, direcția și magnitudinea vântului. FMS ar trebui să accepte titlul introdus.

Când lucrează împreună, FMS comunică cu CMA-9000 opus pentru a asigura funcționarea sincronă.

Când funcționează în modul independent sau în cazul unei defecțiuni a magistralei de date între două FMS, este posibilă schimbarea conexiunii de date master-slave de la ambele MCDU.