Пошук за параметрами

Усі типи

Усі розділи

Усі підрозділи

Усі варіанти

Від до

Від до

Скинути

Повернутися до форми пошуку

Системи літака. Школа Пілотів

Найважливіші прилади знаходяться прямо перед пілотом, дозволяючи йому навіть у складних метеорологічних умовах, коли видимість обмежена, отримувати всю інформацію про просторове становище літака, параметри систем.

Зліва (праворуч у 2-го пілота)знаходиться Outboard Display Unit або зовнішній (ближній до борту кабіни) дисплей. Цей прилад відображає найважливіші параметри польоту.

На самому верху на дисплеї знаходиться дуже важливий рядок – FMA або Flight Mode Annunciations – відображення режимів польоту. Ліва клітина служить відображення режимів роботи автомата тяги, середня - горизонтальної навігації і права - вертикальної. На зображенні ми бачимо, що двигуни працюють на номіналі (N1), LNAV в середині показує, що політ відбувається під управлінням FMC - Flight Management Computera, бортового комп'ютера, VNAV SPD означає також, що набором висоти також керує FMC

Нижче літери CMD означають, що автопілот підключено.

Зліва знаходиться покажчик повітряної швидкості, зверху над шкалою показана задана швидкість, до якої літак зараз розганяється (на що вказує фіолетовий трикутник заданої швидкості та вертикальна зелена стрілка тренда розгону, яка спрямована вгору)

Праворуч зверху видна задана висота 6000 футів і поточна висота між 4600 і 4620 футів, внизу індикатор STD означає, що відлік висоти відбувається за стандартним тиском (або 1013,2 Hpa)

Ще правіше видно варіометр - прилад, що показує вертикальну швидкість. На даний момент він показує вертикальну швидкість набору висоти 1800 футів за хвилину.

У центрі приладу схематично показано просторове положення літака, зверху видно покажчик крену, який зараз показує крен вліво (покажчик зверху рухається назад крену - крен вліво - покажчик вправо) близько 2х градусів (літак у лівому розвороті), в центрі видно значення тан тобто кута осі літака щодо горизонту (становить +9 градусів зараз).

Фіолетові стрілки, які утворюють хрест, називаються FD – Flight Directors, вони показують заданий напрямок польоту. Правило, що діє у польоті – директори повинні бути в центрі (утворювати хрест). Або, якщо пілот не дотримується вказівок директорів, вони повинні бути вимкнені, наприклад візуального польоту.

У нижній частині приладу показаний курс, яким слідує літак і праворуч фіолетовий покажчик показує заданий курс, на який літак повертатиме

Другий важливий дисплей - навігаційний, який дає пілоту повну інформацію про те, де літак знаходиться і що можливо навіть важливіше, де він перебуватиме через деякий час. Отже, зверху вниз - ліворуч бачимо значення швидкості, вже знайому нам GS 259 ​​вузлів і TAS, або True Air Speed ​​- справжня повітряна швидкість 269 вузлів. Перша швидкість - це швидкість переміщення літака щодо земної поверхні, найпотрібніша швидкість у навігації. Друга швидкість в основному потрібна для того, щоб гордо сказати - наш літак летить зі швидкістю 900км/ч... тому що ця швидкість набагато менш важлива для навігації. Нижче цих двох швидкостей бачимо стрілочку, що показує напрямок вітру, вітер нині 293 градуси 13 вузлів.

Ліворуч видно пунктирну лінію - це продовжена лінія з злітно-посадкової смуги, з якої щойно ми злетіли.

У верхній частині приладу бачимо курс, яким летить наш літак та позначку MAG – курс магнітний. У високих широтах система веде відлік істинного курсу, оскільки магнітний полюс Землі не збігається з географічним і літак літав би колами, якби у високих широтах ми використовували магнітний курс.

Праворуч угорі ми бачимо назву наступної навігаційної точки, час прибуття до неї (у UTC чи GMT – всесвітній час) та відстань до неї в милях.

2.5 означає масштаб в милях - масштаб і зовнішній вигляд карти можна змінювати з метою вирішення навігаційних завдань (про це трохи пізніше). Зазвичай у пілотуючого літака пілота на етапах зльоту і посадки масштаб невеликий, це обумовлено тим, що він активно вирішує тактичні завдання, і йому необхідно бачити якомога більше деталей.

Помаранчевий здвоєний трикутник показує положення задатчика курсу, такий же маркер ми вже бачили на попередньому приладі (внизу).

Панель автопілота (MCP)

Дуже важлива панель для керування літаком у режимі автопілота та FD (директорними стрілками) у режимі ручного пілотування.

Зліва направо: COURSE - задає курс для польоту навігаційним засобом, найчастіше застосування - захід ILS, VOR

Кнопка N1 управління тягою, встановлює режим двигуна згідно з поточним режимом, що видається FMS

Кнопка SPEED дозволяє увімкнути режим витримування заданої швидкості (зараз саме він і підключений)

Кнопка C/O перемикає режим швидкості у вигляді числа M або приладової швидкості

Ручка під табло IAS/MACH дозволяє змінювати цю швидкість.

Кнопка LVL/CHG включає режим, при якому літак знижується на заданій швидкості на малому газі або набирає висоту на максимумі режиму роботи двигуна, який задає FMS.

Кнопка VNAV підключає керування набором та зниженням висоти від FMS

Далі в центрі бачимо віконце HDG та цифри поточного заданого курсу, ручку зміни курсу, на якій встановлений обмежувач максимального крену для маневрів, та кнопку HDG SEL, яка включає режим, при якому літак слідуватиме заданому задатчиком курсу

Ще правіше знаходяться зверху донизу кнопка LNAV - управління курсом йде від FMS

VOR/LOC - управління курсом йде від навігаційного засобу відповідно до встановленої частоти та курсу, виставленого ручкою COURSE.

APP - підключення режиму захоплення курсоглісадної системи, що використовується при заході на посадку, це - режим заходу, що найчастіше використовується.

На верхній панелі знаходиться:

(ліворуч зверху вниз)

FLT CONTROL (Flight Controls) – підключення гідравлічних підсилювачів для керування кермовими поверхнями.
- ALTERNATE FLAPS - електропривод закрилок на випадок відмови гідравліки та поруч перемикач для керування закрилками.
- SPOILER: вимикачі гідравліки інтерцепторів.
- YAW DAMPER - система автоматичного демпфування нишпорення та управління кермом напрямку при розворотах для виконання координованого розвороту, розвороту без виникнення бокового ковзання.
- Navigation – перемикачі джерела інформації для навігаційних систем
- Displays - те саме для відображення на дисплеях

Трохи нижче є вимикачі паливних насосів. По два на бак з метою дублювання. Відповідно у літака 3 баки - цетральний, лівий та правий.

Зазвичай двигуни живляться або з центрального бака або кожен зі свого, проте є перемикач crossfeed, який відкриває канал між баками для живлення паливом двигуна з одного боку на інший.

Ще нижче бачимо перемикач основних фар, фар бокового світла та руліжних фар

У центрі зверху знаходиться електропанель

Важливі елементи керування:

Під дисплеєм ми бачимо два перемикачі індикації DC та AC power (живлення постійним струмом та змінним відповідно), які використовуються для перевірки електросистем та індикації парметрів живлення

BAT - Батарея. Використовується для живлення основних систем у відсутності наземного живлення або живлення від генераторів (двигунів або ЗСУ) та запуску ЗСУ.
- CAB/UTIL: вимикає споживачів у салоні
- IFE/SEAT: вимикачі споживачів у кріслах пасажирів (наприклад, музика)

Трохи нижче знаходиться STANDBY POWER: перемикач джерела живлення, який потрібен для живлення систем літака у разі відмови генераторів, коли з акумулятора подаватиметься постійне, а через інвертери - змінне живлення на найважливіші системи літака. Джерело перемикається як BAT – від батареї, OFF – вимкнено, AUTO – АВТО (автоматичний вибір – нормальне положення)

Ще нижче бачимо

GND PWR: вимикач живлення від аеродромного джерела.
- GEN 1,2 (1й – лівий, 2й – правий); APU GEN (2x) - генератори двигунів та APU (ЗСУ) з індикацією готовності.

Внизу оверхеда:
- L, R Whiper: двірники
- APU - Вимикач ЗСУ
- ENGINE START: стартери двигунів, лівого та правого.
Положення:
- GND – запуск на землі
- OFF - стартер/запалювання вимкнено

CONT/AUTO - постійне запалювання/автоматично (включається на зльоті та посадці, при бовтанці, наприклад, у зливу, для того, щоб двигун не “погас”)
- FLT – запуск у польоті.

Правіше зверху вниз

DOME BRIGHT - "велике світло" у кабіні.
PANEL LIGHTS - освітлення приладів

EQUIP COOLING: охолодження обладнання, NORM (NORMAL) – нормальне положення.

EMER EXIT LIGHTS: аварійне освітлення в салоні (підсвічування "шляху до виходу"). Має бути в ARM ("напоготові")

NO SMOKING, FASTEN SEATBELT: "Не палити", "Пристебнути Ремені" з режимами OFF ON AUTO.

ATTEND, GND CALL: виклик бортпровідниці або наземної техніки.

Друга справа колонка перемикачів

WINDOW HEAT: обігрів вікон, щоб не запітніли, автоматичний

PROBE : обігрів трубки піто - приймача повітряного потоку, який життєво необхідний літаку для вимірювання швидкості

WING ANTI-ICE, ENG ANTI-ICE: протизледенні системи крил і двигунів, що підключаються в умовах зледеніння.

HYD PUMPS: гідравлічні насоси. Посередині 2 електричних (допоміжні) та з боків 2 приводні від двигунів (основні).

Трохи нижче індикатор тиску в салоні та різниці тиску з навколишнім тиском (великий прилад) та під ним індикатор швидкості зміни тиску в кабіні (швидкість підйому та зниження тиску в кабіні).

Найправіша колонка приладів

Вгорі перемикач індикації - температура в салоні і температура в потоці повітря, що подається.

Під ним - датчики температур у салоні та регулятори температури

Під ними знаходиться покажчик DUCT AIR PRESSURE індикатор - тиск у лівій та правій системах відбору.

R RECIR FAN: Вентилятор рециркуляції повітря.

L, R PACK: Кондиціювання салону, ліва та права системи в режимах OFF AUTO HIGH. Звичайне становище - AUTO.

ISOLATION: перемикання цих двох систем від відповідного відбору від двигуна або автоматичне перемикання.

1,2, APU BLEED: відбір повітря у 1-го та 2-го двигунів та у ЗСУ.

Нижче задатчик системи керування тиском у кабіні літака у польоті
FLT ALT: висота польоту
LAND ALT: перевищення призначення для автоматичного регулювання.

Ще нижче управління вогнями

LOGO - підсвічування емблеми авіакомпанії на хвості POSITION - позиційні або навігаційні вогні на крилах (червоний-зелений) STROBE - білі проблискові вогні на консолях крил ANTI-COLLISION - Червоний проблисковий "маяк" WING - освітлення на крило ( в польоті)

Аварійна радіочастота в польоті – 121.5 мГц

АВІАЦІЙНІ БОРТОВІ ПРИЛАДИ
приладове обладнання, що допомагає льотчику вести літак. Залежно від призначення авіаційні бортові прилади поділяються на пілотажно-навігаційні прилади контролю роботи авіадвигунів та сигналізаційні пристрої. Навігаційні системи та автомати звільняють пілота від необхідності безперервно стежити за показаннями приладів. До групи пілотажно-навігаційних приладів входять покажчики швидкості, висотоміри, варіометри, авіагоризонти, компаси та покажчики положень літака. До приладів, що контролюють роботу авіадвигунів, належать тахометри, манометри, термометри, паливоміри тощо. У сучасних бортових приладах дедалі більше інформації виноситься на загальний індикатор. Комбінований (багатофункціональний) індикатор дає можливість пілоту одним поглядом охоплювати всі індикатори, що об'єднані в ньому. Успіхи електроніки та комп'ютерної техніки дозволили досягти більшої інтеграції у конструкції приладової дошки кабіни екіпажу та в авіаційній електроніці. Повністю інтегровані цифрові системи управління польотом та ЕПТ-індикатори дають пілоту краще уявлення про просторове положення та місцезнаходження літака, ніж це було можливо раніше.

ПАНЕЛЬ УПРАВЛІННЯ сучасного авіалайнера більш простора та менш захаращена, ніж на авіалайнерах колишніх моделей. Органи управління розташовані безпосередньо "під рукою" та "під ногою" пілота.

Новий тип комбінованої індикації – проекційний – дає пілоту можливість проектувати показання приладів на лобове скло літака, тим самим поєднуючи їх із панорамою зовнішнього вигляду. Така система індикації застосовується як на військових, а й у деяких цивільних літаках.

ПІЛОТАЖНО-НАВІГАЦІЙНІ ПРИЛАДИ

Сукупність пілотажно-навігаційних приладів дає характеристику стану літака та необхідних впливів на органи управління. До таких приладів відносяться покажчики висоти, горизонтального положення, повітряної швидкості, вертикальної швидкості та висотомір. Для більшої простоти використання прилади згруповані Т-образно. Нижче ми коротко зупинимося кожному з основних приладів.
Покажчик просторового становища.Покажчик просторового становища є гіроскопічний прилад, який дає пілоту картину зовнішнього світу як опорну систему координат. На вказівнику просторового становища є лінія штучного горизонту. Символ літака змінює положення щодо цієї лінії залежно від того, як сам літак змінює положення щодо реального горизонту. У командному авіагоризонті звичайний покажчик просторового становища поєднано з командно-пілотажним приладом. Командний авіагоризонт показує просторове становище літака, кути тангажу та крену, шляхову швидкість, відхилення швидкості (справжньої від "опорної" повітряної, яка задається вручну або обчислюється комп'ютером управління польотом) і подає деяку навігаційну інформацію. У сучасних літаках командний авіагоризонт є частиною системи пілотажно-навігаційних приладів, що складається з двох пар кольорових електронно-променевих трубок – по дві ЕЛТ для кожного пілота. Одна ЕПТ є командний авіагоризонт, а інша - плановий навігаційний прилад (див. нижче). На екрани ЕПТ виводиться інформація про просторове становище та місцезнаходження літака у всіх фазах польоту.

Плановий навігаційний пристрій.Плановий навігаційний прилад (ПНП) ​​показує курс, відхилення від заданого курсу, пеленг радіонавігаційної станції та відстань до цієї станції. ПНП є комбінованим індикатором, в якому об'єднані функції чотирьох індикаторів - курсовказівника, радіомагнітного індикатора, індикаторів пеленгу і дальності. Електронний ПНП із вбудованим індикатором карти дає кольорове зображення картки з індикацією справжнього розташування літака щодо аеропортів та наземних радіонавігаційних засобів. Індикація напрямку польоту, обчислення повороту та бажаного шляху польоту надають можливість судити про співвідношення між істинним розташуванням літака та бажаним. Це дозволяє пілоту швидко та точно коригувати шлях польоту. Пілот може також виводити на карту дані щодо переважних погодних умов.

Покажчик повітряної швидкості.Під час руху літака в атмосфері зустрічний потік повітря створює швидкісний натиск у трубці Піто, закріпленої на фюзеляжі чи крилі. Повітряна швидкість вимірюється шляхом порівняння швидкісного (динамічного) тиску зі статичним тиском. Під дією різниці динамічного та статичного тисків прогинається пружна мембрана, з якою пов'язана стрілка, що показує за шкалою повітряну швидкість у кілометрах на годину. Покажчик повітряної швидкості показує також еволютивну швидкість, число Маха та максимальну експлуатаційну швидкість. На центральній панелі розташований резервний пневмопокажчик повітряної швидкості.
Варіометр.Варіометр необхідний підтримки постійної швидкості підйому чи зниження. Як і висотомір, варіометр є, по суті, барометр. Він показує швидкість зміни висоти, вимірюючи статичний тиск. Є також електронні варіометри. Вертикальна швидкість вказується за метри за хвилину.
Висотомір.Висотомір визначає висоту над рівнем моря залежно від атмосферного тиску від висоти. Це, по суті, барометр, проградуйований над одиницях тиску, а метрах. Дані висотоміра можуть представлятися різними способами - за допомогою стрілок, комбінацій лічильників, барабанів та стрілок, за допомогою електронних приладів, які отримують сигнали датчиків тиску повітря. також БАРОМЕТР.

НАВІГАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА АВТОМАТИ

На літаках встановлюються різні навігаційні автомати та системи, що допомагають пілоту вести літак за заданим маршрутом і виконувати передпосадкове маневрування. Деякі такі системи повністю автономні; інші вимагають радіозв'язку із наземними засобами навігації.
Електронні системи навігації.Існує низка різних електронних систем повітряної навігації. Всеспрямовані радіомаяки – це наземні радіопередавачі з радіусом дії до 150 км. Вони зазвичай визначають повітряні траси, забезпечують наведення під час заходу посадку і є орієнтирами під час заходу посадку по приладам. Напрямок на всеспрямований радіомаяк визначає автоматичний бортовий радіопеленгатор, вихідна інформація якого відображається стрілкою покажчика пеленгу. Основним міжнародним засобом радіонавігації є всеспрямовані азимутальні радіомаяки УКХ-діапазону VOR; їхній радіус дії досягає 250 км. Такі радіомаяки використовуються для визначення повітряної траси та передпосадкового маневрування. Інформація VOR відображається на ПНП і на індикаторах зі стрілкою, що обертається. Дальномірне обладнання (DME) визначає дальність прямої видимості близько близько 370 км від наземного радіомаяка. Інформація подається в цифровій формі. Для співпраці з маяками VOR замість відповідача DME зазвичай встановлюють наземне обладнання системи TACAN. Складова система VORTAC забезпечує можливість визначення азимуту за допомогою всеспрямованого маяка VOR та дальності за допомогою далекомірного каналу TACAN. Система посадки приладами - це система радіомаяків, що забезпечує точне наведення літака при остаточному заході на смугу. Курсові посадкові радіомаяки (радіус дії близько 2 км) виводять літак на середню лінію посадкової смуги; глісадні радіомаяки дають радіопромінь, спрямований під кутом близько 3° до смуги. Посадковий курс та кут глісади представляються на командному авіагоризонті та ПНП. Індекси, розташовані збоку та внизу на командному авіагоризонті, показують відхилення від кута глісади та середньої лінії посадкової смуги. Система управління польотом представляє інформацію системи посадки приладами у вигляді перехрестя на командному авіагоризонті. НВЧ-система забезпечення посадки - це точна система наведення під час посадки, що має радіус дії не менше 37 км. Вона може забезпечувати захід ламаною траєкторією, прямокутною "коробочкою" або прямою (з курсу), а також зі збільшеним кутом глісади, заданим пілотом. Інформація надається так само, як і для системи посадки по приладах.
Див. такожАЕРОПОРТ; ПОВІТРЯНИМ РУХОМ УПРАВЛІННЯ. "Омега" та "Лоран" - радіонавігаційні системи, які, використовуючи мережу наземних радіомаяків, забезпечують глобальну робочу зону. Обидві системи допускають польоти за будь-яким маршрутом, обраним пілотом. Лоран застосовується також при заході на посадку без використання засобів точного заходу. Командний авіагоризонт, ПНП та інші прилади показують місцезнаходження літака, маршрут та дорожню швидкість, а також курс, відстань та розрахунковий час прибуття для обраних дорожніх точок.
Інерційні системи.Інерційна навігаційна система та інерційна система відліку є повністю автономними. Але обидві системи можуть використовувати зовнішні засоби навігації для корекції розташування. Перша з них визначає та реєструє зміни напрямку та швидкості за допомогою гіроскопів та акселерометрів. З моменту зльоту літака датчики реагують на його рухи, та їх сигнали перетворюються на інформацію про місцезнаходження. У другій замість механічних гіроскопів використовуються кільцеві лазерні. Кільцевий лазерний гіроскоп є трикутним кільцевим лазерним резонатором з лазерним променем, розділеним на два промені, які поширюються по замкнутій траєкторії в протилежних напрямках. Кутове зміщення призводить до виникнення різниці їх частот, яка вимірюється та реєструється. (Система реагує зміни прискорення сили тяжкості і обертання Землі.) Навігаційні дані надходять на ПНП, а дані становища у просторі - на командний авіагоризонт. Крім того, дані передаються на систему FMS (див. нижче). Див. такожГІРОСКОП; ІНЕРЦІЙНА НАВІГАЦІЯ. Система обробки та індикації пілотажних даних (FMS). Система FMS забезпечує безперервне уявлення траєкторії польоту. Вона обчислює повітряні швидкості, висоту, точки підйому та зниження, що відповідають найбільш економному споживанню палива. При цьому система використовує плани польоту, що зберігаються в її пам'яті, але дозволяє пілоту змінювати їх і вводити нові за допомогою комп'ютерного дисплея (FMC/CDU). Система FMS виробляє та виводить на дисплей льотні, навігаційні та режимні дані; вона видає також команди для автопілота та командного пілотажного приладу. На додаток до всього, вона забезпечує безперервну автоматичну навігацію з моменту зльоту до моменту приземлення. Дані системи FMS представлені на ПНП, командному авіагоризонті та комп'ютерному дисплеї FMC/CDU.

ПРИЛАДИ КОНТРОЛЮ РОБОТИ АВІА ДВИГУНІВ

Індикатори роботи авіадвигунів згруповані у центрі приладової дошки. З їх допомогою пілот контролює роботу двигунів, а також (у режимі ручного керування польотом) змінює їх робочі параметри. Для контролю та управління гідравлічною, електричною, паливною системами та системою підтримки нормальних робочих умов необхідні численні індикатори та органи управління. Індикатори і органи управління, що розміщуються або на панелі бортінженера, або на панелі навісної, часто розташовують на мнемосхемі, відповідної розташування виконавчих органів. Індикатори мнемосхем показують положення шасі, закрилків та передкрилків. Може вказуватися також положення елеронів, стабілізаторів та інтерцепторів.

СИГНАЛІЗАЦІЙНІ ПРИСТРОЇ

У разі порушень у роботі двигунів або систем, неправильного завдання конфігурації або робочого режиму літака виробляються попереджувальні, повідомлювальні або рекомендаційні повідомлення для екіпажу. Для цього передбачені візуальні, звукові та тактильні засоби сигналізації. Сучасні бортові системи дозволяють зменшити кількість подразнюючих тривожних сигналів. Пріоритетність останніх визначається за ступенем невідкладності. На електронних дисплеях висвічуються текстові повідомлення в порядку та з виділенням, що відповідають мірі їх важливості. Попереджувальні повідомлення вимагають негайних дій. Повідомчі - вимагають лише негайного ознайомлення, а коригувальних дій - надалі. Рекомендаційні повідомлення містять інформацію, важливу для екіпажу. Попереджувальні та повідомлювальні повідомлення робляться зазвичай і у візуальній, і в звуковій формі. Системи попереджувальної сигналізації запобігають екіпажу про порушення нормальних умов експлуатації літака. Наприклад, система попередження про загрозу зриву попереджає екіпаж про таку загрозу вібрацією обох штурвальних колонок. Система попередження небезпечного зближення із землею дає мовні попереджувальні повідомлення. Система попередження про зсув вітру дає світловий сигнал і мовленнєве повідомлення, коли на маршруті літака зустрічається зміна швидкості або напряму вітру, здатне викликати різке зменшення повітряної швидкості. Крім того, на командному авіагоризонті висвічується шкала тангажу, що дозволяє пілоту швидше визначити оптимальний кут підйому відновлення траєкторії.

ОСНОВНІ ТЕНДЕНЦІЇ

"Режим S" - передбачуваний канал обміну даними для служби управління повітряним рухом - дозволяє авіадиспетчерам передавати пілотам повідомлення, що виводяться на лобове скло літака. Сигналізаційна система попередження повітряних зіткнень (TCAS) - це бортова система, що видає екіпажу інформацію про необхідні маневри. Система TCAS інформує екіпаж про інші літаки поблизу. Потім вона видає повідомлення запобіжного пріоритету із зазначенням маневрів, необхідних для того, щоб уникнути зіткнення. Глобальна система визначення місцезнаходження (GPS) - військова супутникова система навігації, робоча зона якої охоплює всю земну кулю, - тепер доступна і цивільним користувачам. До кінця тисячоліття системи "Лоран", "Омега", VOR/DME та VORTAC практично повністю витіснені супутниковими системами. Монітор стану (статусу) польоту (FSM) - удосконалена комбінація існуючих систем сповіщення та попередження -допомагає екіпажу в позаштатних льотних ситуаціях та при відмовах систем. Монітор FSM збирає дані всіх бортових систем та видає екіпажу текстові розпорядження для виконання в аварійних ситуаціях. Крім того, він контролює та оцінює ефективність вжитих заходів корекції.

ЛІТЕРАТУРА

Духон Ю.І. та ін Довідник зв'язку та радіотехнічного забезпечення польотів. М., 1979. Боднер В.А. Прилади первинної інформації. М., 1981 Воробйов В.Г. Авіаційні прилади та вимірювальні системи. М., 1981

Енциклопедія Кольєра. - Відкрите суспільство. 2000 .

- (бортові СІК) технічні засоби, призначені для реєстрації та збереження польотної інформації, що характеризує умови польоту, дії екіпажу та функціонування бортового обладнання. СІК використовуються для: аналізу причин і ... Вікіпедія

Сукупність методів та засобів для визначення дійсних та бажаних становища та руху літального апарату, що розглядається як матеріальна точка. Термін навігація найчастіше застосовується до тривалих маршрутів (судна, літаки, міжпланетні… …) Енциклопедія Кольєра

Сукупність прикладних знань, що дозволяють авіаційним інженерам на занять у галузі аеродинаміки, проблем міцності, двигунобудування та динаміки польоту літальних апаратів (тобто теорії) створити новий літальний апарат або покращити… Енциклопедія Кольєра - метод вимірювання прискорення судна або літального апарату та визначення його швидкості, положення та відстані, пройденого ним від вихідної точки, за допомогою автономної системи. Системи інерційної навігації (наведення) виробляють навігаційну… Енциклопедія Кольєра

Пристрій для автоматичного керування літаком (утримання на заданому курсі); застосовується у тривалих перельотах, дозволяє льотчику відпочити. Прилади того ж принципу дії, але відрізняються конструктивно, використовуються для керування. Енциклопедія Кольєра

Сукупність підприємств, зайнятих конструюванням, виробництвом та випробуваннями літаків, ракет, космічних апаратів та кораблів, а також їх двигунів та бортового обладнання (електричної та електронної апаратури та ін.). Ці підприємства… … Енциклопедія Кольєра

На сьогоднішній день технології навігації знаходяться на такому рівні розвитку, який дозволяє використовувати їх у різних сферах. Спектр можливого використання систем навігації дуже широкий. У світовій практиці навігаційні системи знайшли застосування у таких сферах як військова і цивільна авіація, а й у судноплавстві, управлінні наземним транспортом, і навіть під час виконання геодезичних робіт . Але незалежно від сфери застосування всі навігаційні системи мають відповідати основним вимогам:

Цілісність

Безперервність роботи

Точність визначення швидкості пересування об'єкта, часу та координат місцезнаходження

Організаційна, просторова та тимчасова доступність.

В галузі авіації використовуються різні навігаційні системи, залежно від цілей та напряму, в якому використовується літальний апарат. Більш повну інформацію про різних видахавіації можна знайти на сайті. Перш за все, системи навігації використовуються в цивільної авіаціїяка вимагає від систем навігації забезпечення безпеки та надійності, а також економічності повітряного руху. Крім того, авіаційні системи навігації мають бути глобальними та єдиними для всіх етапів польоту, З метою скорочення кількості апаратури, як на борту, так і в наземних пунктах. При цьому вони також повинні давати можливість чітко визначати курс руху та відстань до пункту призначення та відхилення від заданого курсу.

До основних завдань повітряної навігації відносяться:

1. Визначення елементів навігації літального апарату. При цьому визначаються його координати, висота (абсолютна та відносна), швидкість польоту, курс руху та безліч інших параметрів.

2. Контроль шляху та його виправлення в міру необхідності

3. Побудова оптимального маршруту задля досягнення пункту призначення. У цьому випадку основне завдання системи навігації полягає у допомозі для досягнення точки призначення за мінімальний час при мінімальній витраті палива.

4. Оперативне коригування маршруту під час польоту. Необхідність зміни польотного завдання може виникнути при несправності літального апарату, за наявності несприятливих метеорологічних явищ на шляху руху, для зближення з певним літальним апаратом або, навпаки, щоб уникнути зіткнення з ним.

Для визначення систем навігації літального апарату використовують різні технічні засоби. Геотехнічні засоби дозволяють визначити висоту польоту як абсолютну, так і відносну, місцезнаходження літального апарату і курс його руху. Вони представлені різними технічними засобами: висотомірами, оптичними візирами, компасами і т.д. Радіотехнічні засоби дозволяють визначити шляхову швидкість, справжню висоту польоту та місцезнаходження літального апарату за допомогою вимірювання радіосигналів різних показників електромагнітного поля.

З точки зору авторів сайту, астрономічні навігаційні засоби також можуть визначати місцезнаходження літального апарату та курс його руху. З цією метою використовуються астрономічні компаси, астроорієнтатори та інша техніка. Завдання світлотехнічних систем навігації (світломаяків) полягає у забезпеченні посадки літальних апаратів у нічний час або у утруднених метеорологічних умовах за допомогою полегшеного орієнтування у просторі. І, нарешті, є комплексні навігаційні системи, які здатні забезпечувати по всьому маршруту автоматичний політ. При цьому можливий навіть захід на посадку без видимості посадкової поверхні. Такі системи називаються автопілотом.

Сучасні засоби оборони та нападу «крутяться» навколо точного визначення координат – своїх та протиборчої сторони. Мільярди доларів витрачаються економічно розвиненими країнами створення глобальних навігаційних систем. В результаті цього тренду у США з'явилася GPS, у Росії – ГЛОНАСС, у Європі – «Галілео». Але останнім часом політики, військові та вчені напрочуд одностайно роблять висновок про те, що своя глобальна навігаційна система – це ще не панацея у досягненні військової переваги у сучасній війні.

Визнаємо чесно: супутникова система необхідна, вона в режимі реального часу дає найвищу точність визначення координат для літаків, ракет, кораблів та наземної бронетехніки. Але сучасними засобамирадіоелектронної боротьби противник може супутниковий сигнал спотворити, «зашумити», відключити зрештою знищити сам супутник.

Російська система ГЛОНАСС також, як і американська GPS, має два режими передачі навігаційного сигналу – відкритий та закритий. Однак, якщо рівень перешкодового сигналу понад 20 дБ, то можна заглушити будь-який навігаційний сигнал – зараз чи найближчим часом, адже розвиток техніки та технологій не стоїть на місці.

У батальйонах та полицях РЕБ є штатна станція придушення сигналу GPS. І випадки зникнення супутників у світовій космічній практиці також відомі. Тому російські військові мають догму: на будь-якому об'єкті має бути автономна інерційна навігаційна система (ІНС). В силу принципу своєї дії ІНС є перешкодно захищеним, не схильним до дій коштів з арсеналу РЕБ джерелом навігаційної інформації, і в даний час один з її різновидів - безплатформна інерційна навігаційна система (БІНС) - знаходить найбільш широке застосування.

БІНС встановлюються скрізь: на літаках, на наземній бронетехніці, ракетах. Для кожного виду рухомого об'єкта призначено свій тип БІНС. У військової технікинаявність автономних ІНС є обов'язковим, які вдосконалення – одне з головних завдань промисловості.

На передових рубежах науково-технічного прогресу

Розвиток сучасної наукидозволило передовим країнам створити якісно нові ІНС. Раніше інерційні навігаційні системи були платформного типу на базі електромеханічних гіроскопів та акселерометрів у кардановому підвісі. У платформних інерційних навігаційних системах немає рухомих деталей. Сам гіроскоп, можна сказати, трансформувався в електровакуумний прилад.

В даний час гіроскоп є лазерні, волоконно-оптичні, хвильові твердотільні, мікро-механічні. Який із них найдосконаліший – це питання задоволення вимог споживача до точності формування навігаційної інформації. Чим нижча точність і простіша технологія, тим ІНС дешевше. Лазерний гіроскоп найточніший, але при цьому досить складний і дорогий. Є й інші типи гіроскопів, які ще не досягли технологічної досконалості та не використовуються індустріально, наприклад, НВЧ, ядерний магнітно-резонансний, гіроскоп на холодних атомах та інші.

У точних та високоточних БІНС найбільш поширені, відпрацьовані та масові зараз – лазерні. Сучасний БІНС на лазерних гіроскопах та кварцових акселерометрах є одним із найбільш складних та високотехнологічних виробів авіакосмічної промисловості.

Сьогодні ці системи є незамінним автономним засобом навігації і затребувані широким класом споживачів, оскільки мають низку переваг тактичного характеру: автономність, неможливість впливу на них перешкод, безперервність і глобальність функціонування в будь-який час року та доби на повітряних, морських та наземних об'єктах. БІНС видають інформацію для вирішення завдань навігації, керування польотом, прицілювання, підготовки та наведення ракет, а також для забезпечення працездатності радіолокаційних, оптикоелектронних, інфрачервоних та інших бортових систем. На магістральних літаках комерційної авіації автономні інерційні системи є основним засобом навігації та визначення просторового становища.

Володіння всією номенклатурою можливостей для розробки та виробництва високоточних БІНС висуває країну на передові рубежі технічного прогресу та безпосередньо впливає на безпеку держави. У світі не так багато країн, котрі освоїли складне виробництво цих систем. Їх можна перелічити на пальцях однієї руки – Китай, Росія, США та Франція.

Розробкою БІНС авіаційного застосування в Росії займаються п'ять організацій, у тому числі і Московський інститут електромеханіки та автоматики (МІЕА), що входить до КРЕТ. Причому БІНС лише цього інституту прийнято у серійне виробництво. Системи навігації на лазерних гіроскопах та кварцових акселерометрах, розроблені в МІЕА, входять до складу комплексів бортового обладнання сучасних та перспективних літаків цивільного та військового призначення.

Як це працює

Кільцеві лазерні гіроскопи та кварцові акселерометри сьогодні – найточніші та найпоширеніші у світі. Їх розробка та виробництво одна з компетенцій КРЕТ.

Інерційна навігаційна система (БІНС)

Принцип дії лазерного гіроскопа полягає в тому, що всередині замкнутого по периметру простору, утвореного системою дзеркал і корпусом, виготовленим зі спеціального скла, збуджуються два лазерні промені, які йдуть каналами назустріч один одному. Коли гіроскоп перебуває в стані спокою, два промені «біжать» назустріч один одному з однаковою частотою, а коли починає здійснювати кутовий рух, то кожен із променів змінює свою частоту в залежності від напрямку та швидкості цього руху.

Через одне із дзеркал виводиться частина енергії променів та формується інтерференційна картина. Спостерігаючи за цією картиною, за допомогою фотоприймача зчитують інформацію про кутовий рух гіроскопа, визначають напрямок обертання у напрямку руху інтерференційної картини та величину кутової швидкості швидкості її руху. Фотоприймач перетворює оптичний сигнал на електричний, дуже малопотужний, а далі починаються процеси його посилення, фільтрації та відділення перешкод.

Сам гіроскоп одновісний, він вимірює кутову швидкість, що діє вздовж осі чутливості, яка перпендикулярна площині поширення лазерних променів. Тому система складається із трьох гіроскопів. Для отримання інформації не лише про кутовий, а й про лінійний рух об'єкта в системі використовуються три вимірювачі прискорення – акселерометри. Це дуже точні прилади, у яких на пружному підвісі як маятника підвішується пробна маса. Сучасні акселерометри здійснюють виміри з точністю до однієї стотисячної частки прискорення вільного падіння.

Точність на молекулярному рівні

Наразі промисловість випускає стільки БІНС, скільки їй замовляють Міноборони, Міністерство транспорту та інші відомства. Однак у найближчому майбутньому попит на автономні інерційні системи почне суттєво зростати. Щоб розібратися в сучасних можливостях їх виробництва, треба насамперед розуміти, що йдеться про високотехнологічні вироби, в яких сходиться багато технологій – це і оптика, і електроніка, і вакуумна обробка, і прецизійне полірування.

Наприклад, шорсткість поверхні дзеркала при фінішному поліруванні має бути на рівні 0,1 нанометра, тобто це вже майже молекулярний рівень. У гіроскопах дзеркала двох типів: плоскі та сферичні. Дзеркало має діаметр 5 мм. Дзеркальне покриття наноситься методом іонного напилення на спеціальний склокристалічний матеріал ситалл. Товщина кожного із шарів має порядок 100 нанометрів.

Лазерний промінь поширюється в гелій-неоновому газовому середовищі низького тиску. Характеристики цього середовища мають бути незмінними протягом усього терміну експлуатації гіроскопа. Зміна складу газового середовища за рахунок влучення в неї навіть мізерної кількості внутрішніх та зовнішніх домішок призводить спочатку до зміни характеристик гіроскопа, а потім і його відмови.

Є свої проблеми і в електроніці. Доводиться працювати з малопотужним частотно-модульованим сигналом, для якого треба забезпечити необхідне посилення, фільтрацію, придушення перешкод і перетворення на цифру, а також виконати вимоги щодо перешкоди захищеності в усіх умовах експлуатації. У БІНС розробки КРЕТ всі ці завдання вирішено.

Сам пристрій повинен витримувати інтервали робочих температур від мінус 60 до плюс 55 градусів за шкалою Цельсія. Технологія виготовлення приладу гарантує його надійну роботу у всьому діапазоні температур у процесі повного життєвого циклу авіаційного виробу, що становить десятки років.

Одним словом, у процесі виробництва доводиться долати безліч труднощів. Сьогодні всі технології, що застосовуються під час виготовлення БІНС, освоєно на підприємствах КРЕТ.

Проблеми зростання

Два підприємства Концерну випускають лазерні гіроскопи – Раменський приладобудівний завод (РПЗ) та завод «Електроприлад» у Тамбові. Але їхні виробничі можливості, які сьогодні задовольняють потреби замовників, завтра можуть виявитися недостатніми через велику складову частки ручної праці, що помітно знижує відсоток виходу готової продукції.

Розуміючи, що зі зростанням замовлень на виготовлення військової та цивільної техніки потрібно на порядок збільшувати обсяги виробництва, керівництво КРЕТ ініціює проект технічного переозброєння заводів. Такий проект формується для всіх систем, включаючи і оптичні компоненти. Він розрахований на випуск 1,5 тисячі високоточних систем на рік, у тому числі і для наземної техніки. Це означає, що треба виробляти 4,5 тисячі гіроскопів, відповідно – приблизно 20 тисяч дзеркал. Вручну таку кількість зробити неможливо.

Техпереозброєння підприємств дозволить вийти на потрібні обсяги. За планом виробництво перших окремих вузлів розпочнеться вже наприкінці наступного року, а систем загалом – у 2017 році із поступовим нарощуванням кількісних показників.

Частка держави у фінансуванні проекту становить 60%, решта 40% залучаються КРЕТ у вигляді банківських кредитів та доходів від продажу непрофільних активів. Проте створення БІНС це завдання одного інституту і навіть жодного концерну. Її рішення лежить у площині загальнодержавних інтересів.

Загальний опис обчислювальної системи літаководіння

Обчислювальна система літаководіння (FMS) призначена для вирішення завдань 3-вимірної навігації літака за маршрутом, в районі аеропорту, а також виконання неточних заходів на посадку.

Обчислювальна система літаководіння (FMS) забезпечує:

• видачу керуючих сигналів у САУ для автоматичного керування польотом по заданому маршруту;
• вирішення завдань навігації за заданим маршрутом польоту, виконання неточних заходів на посадку в режимі вертикальної навігації;
• автоматичне та ручне налаштування частоти бортових радіонавігаційних систем та систем інструментальної посадки;
• управління режимами та діапазоном системи попередження зіткнення літаків у повітрі Т2САS;
• ручне налаштування бортових систем УКХ та КВ радіозв'язку;
• управління функцією коду у бортових відповідачах системи ОрВД;
• введення (модифікація) запасного аеропорту.

Функція FMS полягає у передачі в режимі реального часу навігаційної інформації шляхом відображення маршруту, обраного (створеного) екіпажем, а також вибраних з бази даних стандартних процедур зльоту та посадки. FMS здійснює розрахунок даних горизонтального та вертикального профілю польоту за маршрутом.

Для виконання функцій навігації FMS взаємодіє з такими системами:

• інерційна навігаційна система IRS (3 к-та);
• глобальна навігаційна супутникова система (GNSS) (2 к-та);
• система повітряних сигналів (ADS) (3 к-та);
• КВ радіостанція (2 к-ти);
• УКХ радіостанція (3 к-ти);
• відповідач УВС (XPDR) (2 к-та);
• система вимірювання дальності (DME) (2 к-ти);
• система всеспрямованого та маркерного радіомаяків (VOR) (2 к-та);
• інструментальна система посадки (ILS) (2 к-ти);
• система автоматичного радіокомпасу (ADF);
• система попередження екіпажу (FWS);
• система попередження зіткнення літаків у повітрі (Т2САS);
• система електронної індикації (CDS);
• система автоматичного керування (AFCS).

Передня панель FMS має багатофункціональний пульт керування та індикації (MCDU).

Рисунок 1. Опис передньої панелі MCDU

FMS передає сигнали керування на автопілот (AFCS) для керування літаком:

• у горизонтальній площині для здійснення навігації на маршруті та в зоні аеропорту (горизонтальна навігація LNAV);
• у вертикальній площині для зльоту, набору висоти, польоту на крейсерській швидкості, зниження, заходу на посадку та догляду на друге коло.

FMS передає в CDS розташування літака, маршрут польоту, інформацію про поточний навігаційний режим і т.д. Ці дані відображаються на навігаційному індикаторі (ND) або основному індикаторі (PFD).

Екіпаж використовує пульт керування польотом (FCP) для вибору режимів польоту та MCDU, що входить до складу FMS, для введення плану польоту та інших даних про політ. Екіпаж використовує багатофункціональний пульт керування та індикації для введення та редагування даних за допомогою клавіатури.

FMS є єдиним засобом управління відповідачами системи управління повітряного руху (ATC) та підсистемою попередження зіткнення у повітрі (TCAS). FMS — основний засіб керування радіонавігаційними системами та резервний засіб налаштування радіозв'язку.

FMS має такі бази даних:

• навігаційна база даних;
• спеціальна база даних (маршрути компанії);
• користувальницька база даних;
• база магнітних відмін;
• Основа показників літака.

Перераховані вище бази даних та файл конфігурації оновлюються під час процедури обслуговування FMS через термінал MAT (системи технічного обслуговування), що використовується як завантажувач даних ARINC 615-3. Також через MAT виконується оновлення програмного забезпечення.

FMS виконує такі функції:

• Розробка плану польоту;
• Визначення поточного розташування;
• прогнозування траєкторії польоту на зниженні;
• Горизонтальна навігація;
• Вертикальна навігація на етапі заходу на посадку;
• Налаштування радіозв'язку;
• Управління радіозасобами ATC/TCAS;
• Управління радіонавігаційними засобами.

Функціональний опис FMS

На літаках сімейства RRJ встановлено два CMA-9000, які можуть працювати як у незалежному, так і в синхронному режимі. Під час роботи у синхронному режимі CMA-9000 здійснюють обмін результатами відповідних навігаційних обчислень. У незалежному режимі, кожна CMA-9000 використовує результати власних навігаційних обчислень.

Як правило, CMA-9000 функціонують у синхронізованому режимі, проте переходять у незалежний режим, якщо при роботі двох CMA-9000 мають місце такі умови:

• різні бази даних користувача;
• різні версії програмного забезпечення;
• різні навігаційні бази даних;
• помилка зв'язку однієї з CMA-9000 під час виконання з'єднання;
• різні фази польоту понад 5 секунд;
• різні режими навігації протягом більш ніж 10 секунд.

При роботі в незалежному режимі CMA-9000 повідомляє екіпаж про зміну робочих режимів. При цьому на MCDU з'являється відповідна індикація IND, а на екрані MCDU з'являється повідомлення жовтого кольору. У разі відмови однієї з CMA-9000 у польоті інша дозволяє виконати політ без втрати функціональності.

Розробка плану польоту

FMS забезпечує роботу льотчика шляхом розробки повного плану польоту від пункту зльоту до пункту посадки, включаючи навігаційне обладнання, проміжні пункти маршруту, аеропорти, повітряні траси та стандартні процедури зльоту (SID), посадки (STAR), заходу на посадку (APPR) тощо. буд. План польоту створюється екіпажем пунктами маршруту та авіаційними трасами з використанням дисплея MCDU або шляхом завантаження маршрутів авіакомпанії з відповідної бази даних.

База даних користувача може включати до 400 різних планів польоту (маршрути авіаційних компаній) і до 4000 проміжних пунктів маршруту. План польоту може включати не більше 199 проміжних пунктів маршруту. FMS може виконувати обробку бази даних користувача, що не перевищує 1800 різних проміжних пунктів маршруту.

У FMS можуть бути створені 3 плани польоту: один активний (RTE1) та два неактивні (RTE2 та RTE 3). Екіпаж може вносити зміни до чинного плану польоту. У разі зміни плану польоту створюється тимчасовий план польоту. Змінений план польоту стає активним при натисканні кнопки EXEC і може бути скасовано при натисканні CANCEL. Скасування введення неактивного плану не змінює активний план (RTE1).

Екіпаж може створити користувальницьку навігаційну точку, щоб у подальшому її можна було вибрати з пам'яті або скористатися у разі втрати даних. У базі даних користувача можуть зберігатись до 10 планів польоту користувача та до 500 проміжних пунктів маршруту користувача.

Екіпаж має можливість створити часові пункти маршруту, розташовані на ділянках плану польоту на перетині радіальної лінії, траверзу або радіусу від вибраного місця на сторінці FIX INFO. Від введеного FIX можуть створюватися не більше двох радіальних ліній/радіусів і не більше одного траверзу. CMA-9000 здійснює розрахунок попередніх даних (розрахунковий час прибуття (ETA) та відстань перельоту (DTG)) з урахуванням профілю польоту, заданого висотного та швидкісного режимів польоту та введених екіпажем параметрів вітру на маршруті.

Екіпаж літака використовує CMA-9000 для введення даних, необхідних для виконання зльоту та польоту за маршрутом (швидкість прийняття рішення (V1), швидкість підйому передньої стійки шасі (VR), безпечна швидкість зльоту (V2), висоти крейсерського польоту (CRZ), злітний вага літака (TOGW) і т.д.), які використовуються для прогнозування та розрахунку характеристик польоту. Під час польоту CMA-9000 використовується для введення даних заходу на посадку (температура, вітер, передбачувана конфігурація посадки тощо). У синхронному режимі всі дані, введені в одну CMA-9000, передаються іншу CMA-9000 з використанням шини синхронізації. CMA-9000 забезпечує ручне введення даних розташування літака на землі для виставки IRS.

Льотчику доступні такі навігаційні дані:

• висота злітно-посадкової смуги аеропорту призначення;
• висота переходу та ешелон переходу, що передаються на CDS для відображення на PFD;
• курс з курсового радіомаяка ILS, що передається на AFCS;
• курс злітно-посадкової смуги аеропорту відправлення, що передається на AFCS.

FMS передає на CDS план польоту, що відповідає вибраному екіпажу масштабу (від 5 до 640 морських миль) та типу (ARC, ROSE або PLAN) відображення.

Багаторежимна навігація

Для визначення розташування літака обидва CMA-9000 пов'язані інтерфейсами з навігаційними системами. Навігаційні системи - IRS, GPS, VOR і DME - видають навігаційну інформацію в FMS для визначення розташування літака. CMA-9000 постійно обчислює розташування повітряного судна на основі інформації, що отримується від GPS (DME/DME, VOR/DME, або INS) і відображає активний режим числення на дисплеях. FMS управляє заданими навігаційними характеристиками (RNP) відповідно до етапу польоту. При перевищенні заданого RNP поточним ANP видається сигналізація екіпажу MCDU.

Навігаційна функція включає наступні параметри, які розраховуються або надходять безпосередньо з датчиків:

• розташування літака в даний момент (PPOS);
• колійна швидкість (GS);
• колійний кут (TK);
• поточний вітер (напрямок та швидкість);
• кут знесення (DA);
• відстань бокового відхилення від курсу (XTK);
• похибка колійного кута (TKE);
• заданий дорожній кут маршруту (DTK) або курс;
• поточна точність навігації (ANP);
• задана точність навігації (RNP);
• температура гальмування (SAT);
• повітряна швидкість літака (CAS);
• дійсна швидкість літака (TAS);
• інерційна вертикальна швидкість;
• курс (HDG), магнітний чи дійсний.

В основному робочому режимі роботи дані про широту та довготу надходять безпосередньо від датчиків GPS багаторежимних приймачів (MMR) системи GNSS. Розрахунок розташування виконується відповідно до Всесвітньої геодезичної системи координат WGS-84.

Пріоритети використання навігаційних режимів:

1. режим навігації GPS;
2. режим навігації DME/DME при відмовах, пропаданні сигналів GPS та втраті RAIM;
3. режим навігації VOR/DME при відмовах та пропаданні сигналів GPS та DME/DME;
4. режим навігації INERTIAL при відмовах та пропаданні сигналів GPS, DME/DME та VOR/DME.

Режими навігації

Навігація GPS: GPS визначає безпосереднє розташування літака, шляхову швидкість, шляховий кут, швидкість з Півночі на Південь, швидкість зі Сходу на Захід та вертикальну швидкість. Для забезпечення повноти функції автономного контролю цілісності (RAIM) екіпаж літака може деселектувати режим GPS чи іншого недостовірного засобу навігації.

Навігація DME/DME: FMS здійснює розрахунок розташування літака з використанням третього каналу приймачів DME. Якщо місцезнаходження станцій DME міститься в навігаційній базі даних, FMS визначає місцезнаходження повітряного судна за допомогою 3 станцій DME. Розрахована в часі зміна розташування дозволяє розрахувати дорожню швидкість та дорожній кут.

Навігація VOR/DME: FMS використовує станцію VOR та пов'язану з нею DME для визначення відносного курсу та відстані до станції. FMS визначає місцезнаходження повітряного судна на підставі даної інформації та враховує зміну місцезнаходження в часі для визначення колійної швидкості та колійного кута.

Інерційна навігація INERTIAL: FMS визначає середньозважене значення між трьома IRS. Якщо діє навігаційний режим GPS (DME/DME або VOR/DME), FMS здійснює розрахунок вектора похибки між розташуванням, розрахованим за допомогою IRS, і поточним місцезнаходженням.

При інерційній навігації FMS коригує місцезнаходження у своїй пам'яті на підставі останнього розрахунку вектора зсуву для того, щоб забезпечити плавний перехід з режиму GPS (DME/DME або VOR/DME) в інерційний режим навігації. У разі відмови датчика IRS, FMS здійснює розрахунок здвоєного змішаного розташування INS між двома датчиками IRS, що залишилися. При повторній відмові датчика IRS FMS використовує датчик IRS, що залишився, для розрахунку розташування INS.

Навігація шляхом обчислення шляху DR: FMS використовує для розрахунку місцезнаходження літака останні певні дані про місцезнаходження, TAS (справжню швидкість літака), що надходить з ADC, введений курс та прогноз вітрової обстановки. Екіпаж літака може вводити в ручному режимі дані про поточне місцезнаходження, дорожній кут, дорожню швидкість, швидкість і напрям вітру.

Прогнозування траєкторії

FMS прогнозує вертикальний профіль польоту, використовуючи справжні та прогнозовані навігаційні дані. FMS не розраховує прогнози для неактивного маршруту і не розраховує вертикальний профіль.

Функція прогнозування траєкторії здійснює розрахунок наступних параметрів псевдо-проміжних пунктів маршруту: точка закінчення набору висоти (T/C), точка початку зниження (T/D) та завершення зниження (E/D).

Здійснюється прогнозування наступних параметрів для кожного проміжного пункту маршруту плану польоту:

• ETA: розрахунковий час прибуття;
• ETE: запланований час польоту;
• DTG: відстань перельоту;
• крейсерська висота польоту

Крім того, ETA та DTG розраховуються для точок входу до проміжних пунктів маршруту.

Функція прогнозування траєкторії здійснює розрахунок прогнозованої ваги при посадці та сповіщає екіпаж літака у випадку, якщо для виконання плану польоту буде потрібне додаткове паливо.

Функція прогнозування траєкторії здійснює розрахунок палива та відстані для зльоту, набору висоти, польоту на крейсерській швидкості та зниження на підставі даних, що містяться в базі даних робочих характеристик (PDB).

На етапі розрахунку даних для заходу на посадку FMS здійснює розрахунок швидкості заходу на посадку на підставі даних про швидкість вітру при посадці та прогнозованої швидкості Vls, які видаються з PDB з урахуванням передбачуваної конфігурації посадки та посадкової ваги.

Функція прогнозування траєкторії виводить повідомлення на MCDU у разі неправильного набору висоти. Також при зниженні та заході на посадку в режимі вертикальної навігації FMS передає перше значення висоти на CDS для відображення на PFD із зазначенням, чи слід її дотримуватись. Крім того, коли на будь-якій проміжній точці зниження вводиться необхідний час посадки (RTA), функція прогнозування траєкторії оновлює ETA до RTA і повідомляє екіпаж літака у разі невідповідності часу.

FMS надсилає дані для індикації на навігаційному дисплеї за протоколом ARINC 702A і відповідно до функції відображення карти, вибраним діапазоном та вибраним режимом карти.

Горизонтальна та вертикальна навігація

Ця функція забезпечує горизонтальну та вертикальну навігацію спільно з автопілотом для виконання горизонтального та вертикального плану польоту.

Горизонтальна навігація LNAV

Функція LNAV включає розрахунок команд по крену, необхідних для забезпечення польоту в горизонтальній площині, розраховує і передає на індикацію бічне відхилення (XTK) на PFD і ND.

FMS управляє:

1. У горизонтальній площині на маршруті та в зоні аеропорту при виконанні:
   • • польоту заданою послідовністю проміжних пунктів маршруту (ППМ);
     • польоту "Прямо на" (DIRECT-TO) траєкторію, ППМ або навігаційний радіозасіб;
     • повороту з прольотом ППМ або запобіганням;
     • ініціалізацію процедури догляду другого кола (GO AROUND).
2. При вході в зону очікування та при польоті в зоні очікування FMS здійснює:
   • • побудова та відображення геометрії зони очікування (HOLD);
     • вхід до зони очікування;
     • політ у зоні очікування;
     • вихід із зони очікування.
3. У горизонтальній площині на маршруті:
   • • розрахунок часу прольоту ППМ та прибуття в кінцеву точку маршруту;
     • паралельним маршрутом ліворуч або праворуч від курсу чинного плану польоту (OFFSET).

У режимі LNAV FMS може виконувати:

• зміну активного етапу з ППМ типу FLY-BY на наступний при перетині бісектриси кута між лініями шляху цих етапів. Після перетину новий етапактивується та стає першим;
• зміну активного етапу з ППМ (WPT) типу FLY-OVER на наступний, при проході ACT WPT або припинення її траверзу;
• наведення на точку “Прямо на” (DIRECT-TO) для забезпечення розвороту на курс вибраного (введеного вручну) WPT;
• навігацію та наведення на курс входу в зону очікування "Прямо на фіксовану точку" (DIRECT TO FIX);

FMS забезпечує безпечне літаководіння в системі зональної навігації B-RNAV трасами РФ з точністю ±5 км і ±10 км і в районі аеропорту в системі точної зональної навігації P-RNAV з точністю ±1,85 км.

Функція горизонтальної навігації забезпечує для CDS навігаційні параметри, які відбиваються на PFD чи ND.

Функція горизонтальної навігації забезпечує захід на посадку з використанням неточних засобів заходу на посадку GPS.

Введення (модифікація) запасного аеропорту

Обчислювальна система літаководіння (FMS) виконує введення запасних аеропортів (RTE2 та RTE3), які будуються як неактивні маршрути.

Догляд на запасний аеропорт може бути спланований використанням зміненого активного маршруту:

• виконання польоту з активного плану польоту RTE1 на запасний аеропорт RTE2;
• Виконання польоту з активного плану польоту RTE1 RTE3 з опцією VIA. Точка VIA визначена через RTE1 аеропорту зльоту;
• Виконання польоту з активного плану польоту на запасний аеропорт RTE3 з VIA. Точка VIA визначена через ППМ (WPT) в аеропорту RTE1 (APP, MAP) для прибуття в аеропорт призначення RTE3.

Налаштування радіозв'язку за допомогою FMS

Функція налаштування радіозв'язку забезпечує роботу трьох різних груп систем: навігаційні радіозасоби, радіозв'язкове обладнання, а також радіозасоби ATC/TCAS.

Налаштування навігаційних радіозасобів

Навігаційні радіозасоби доступні на літаках сімейства RRJ: DME1, DME2, ADF1, ADF2 (опція), VOR1, VOR2, MMR1, MMR2 (ILS, GPS).

FMS є основним засобом налаштування навігаційних радіозасобів. Усі дані, пов'язані з налаштуванням, передаються на радіозасоби через пульт керування радіозасобами (RMP). При натисканні кнопки NAV на RMP налаштування з FMS блокується, і всі радіозасоби налаштовуються з пультів RMP.

Функція налаштування навігаційних радіозасобів здійснює автоматичне налаштування для VOR, DME та ILS у відповідність до плану польоту.

Функція керування радіозасобами передає CDS для відображення на ND режим настоянки вибраної станції VOR і ILS, який може бути автоматичним, ручним з MCDU або з пульта RMP.

Налаштування радіозв'язку

Радіозв'язкове обладнання, доступне на літаках сімейства RRJ: VHF1, VHF2, VHF3, HF1 (опція), HF2 (опція).

Функція налаштування радіозв'язку здійснює налаштування зв'язкових радіостанцій. Основним засобом налаштування радіозв'язку є пульт RMP. Тільки після того, як обидва пульти RMP вийшли з ладу або вимкнені, налаштування радіостанції виконується за допомогою FMS.

FMS підключається до радіостанцій через пульт RMP. Функція налаштування радіозв'язку отримує кодове значення з концентратора даних, яке приводиться в дію у разі виходу з ладу або вимкнення двох RMP. При введенні кодового значення функція налаштування радіозв'язку встановлює режим "com port select" для RMP і дозволяє здійснити налаштування радіозв'язку з MCDU. В іншому випадку, налаштування з FMS заборонено. Пульт RMP не підключається безпосередньо до високочастотних радіостанцій. Налаштування здійснюється через концентратор даних кабінету авіоніки, щоб забезпечити адаптацію протоколу. Радіостанція VHF3 не може налаштовуватися з FMS, тільки з пультів RMP.

Управління радіозасобами ATC/TCAS (підсистема, що входить до складу обладнання T2CAS)

Вибір режимів та діапазону TCAS здійснюється з FMS. Екіпаж повітряного судна може вибрати на MCDU три режими: STANDBY - очікування, TA ONLY - тільки ТА, і TA/RA (режим небезпечного зближення/режим розв'язання конфлікту) у наступному діапазоні висот: NORMAL - звичайний, ABOVE - "над" і BELOW - ”під”.

Крім того, екіпаж повітряного судна може здійснювати такі дії з управління транспондерами ATC:

• Вибір активного транспортера;
• Вибір режиму ATC (STANDBY чи ON);
• Введення коду XPDR;
• Активація функції "FLASH" (з MCDU або натисканням кнопки ATC IDENT на центральному пульті);
• Керування функцією передачі висоти (ON або OFF).

Крім того, при активації кнопки "panic" у кабіні, функція керування радіозв'язком активує аварійний кодовий сигнал 7500 ATC.

Функція керування радіозв'язком перевіряє готовність ретрансляторів ATC шляхом порівняння зворотного зв'язку ATC_ACTIVE з командою запуску/очікування, що надсилається на кожен транспондер ATC. У разі виявлення несправності транспондера ATC формується текстове повідомлення на дисплеї.

Функція калькулятора MCDU

Функція MCDU забезпечує екіпаж літака калькулятором та конвертером для виконання наступних перетворень:

• метри ↔ фути;
• кілометри ↔ NM;
• °C ↔ °F;
• американські галони ↔ літри;
• кілограми ↔ літри;
• кілограми ↔ американські галони;
• кілограми ↔ фунти;
• Kts ↔ милі / год;
• Kts ↔ кілометри / год;
• кілометри/година ↔ метри/сек;
• фути/хв ↔ метри/сек.

Устаткування FMS

FMS складається з двох блоків СМА-9000, до складу яких входять обчислювач та MCDU.

Технічні характеристики

• Вага: 8,5 фунтів (3,86 кг);
• Джерело живлення: 28В постійного струму;
• Енергоспоживання: 45Вт без підігріву та 75Вт з підігрівом (старт з підігрівом при температурі менше 5 ° C);
• пасивне охолодження без примусової подачі повітря;
• MTBF: 9500 льотного годинника;
• Електричний з'єднувач: на задній панелі FMS розташований роз'єм 20FJ35AN.

CMA-9000 включає:

• Бази даних розроблені відповідно до DO-200A;
• Програмне забезпечення, розроблене відповідно до DO-178B, рівень C.
• Складні елементи апаратури розроблені відповідно до DO-254, рівень B.

Інтерфейси взаємодії FMS

Рисунок 2. Інтерфейс вхідних сигналів FMS із системами авіоніки та системами літака

Рисунок 3. Інтерфейс вихідних сигналів FMS до авіоніки та інших систем літака

Відмовобезпека

Оцінка функціональних небезпек системи авіоніки (SSJ 100 aircraft AVS FHA (RRJ0000-RP-121-109, Rev. F) визначає ступінь небезпеки функціональних відмовних ситуацій FMS як «Складна ситуація». Імовірність виникнення окремих видів відмовних ситуацій-0, 121-109 rev.F, має відповідати наступним вимогам:

• На всіх етапах польотів ймовірність відмови сигналу CMA-9000 не перевищує 1.0 Е-05.
• На всіх етапах польотів ймовірність видачі навігаційних даних, що вводять в оману, від CMA-9000 (горизонтальна або вертикальна навігація) на обидва навігаційні дисплеї ND не перевищує 1.0 Е-05.
• На всіх етапах польотів ймовірність видачі хибного сигналу керування від CMA-9000 для автопілота не перевищує 1.0 Е-05.

Оцінка безпеки системи авіоніки (номер B31016HA02), встановленої на літаку RRJ95В ) показує, що ймовірність виникнення зазначених вище відмовних ситуацій становить:

• не сигналізованої відмови (втрати) навігаційної інформації від FMS - 1,1E-08 на середню годину польоту;
• видача навігаційних даних, що вводять в оману від CMA-9000 (горизонтальна або вертикальна навігація) на обидва навігаційні дисплеї ND – 1,2E-09 на середню годину польоту;
• видача хибного сигналу керування від CMA-9000 для автопілота - 2,0E-06 на середню годину польоту.

Отримані (J44474AD, I.R.: 02) ймовірності виникнення відмовних ситуацій відповідають вимогам щодо відмовобезпеки (RRJ0000-RP-121-109 rev. F).

Відповідно до вимог кожної CMA-9000 ймовірність видачі помилкових даних по ARINC 429 не перевищує 3.0Е-06.

Рівень розробки апаратного та програмного забезпечення FMS (DAL) за DO-178 - рівень C.

Режим із погіршеними характеристиками

Обидві CMA-9000 підключаються у здвоєному синхронізованому режимі. Вихід із ладу тільки однієї не означає зниження функціональності FMS. Екіпаж може виконати реконфігурацію в ручному режимі для відображення на дисплеях даних протилежної CMA-9000 за допомогою пульта управління конфігурації (RCP).

У разі несправності вхідного сигналу вибору діапазону та/або режиму картки від FCP, FMS передає дані про карту за замовчуванням – 40 морських миль/ROSE.

При відмові навігаційних датчиків FMS забезпечує режим DR на підставі даних про повітряну обстановку та вітер з метою розрахунку розташування повітряного судна. FMS повідомляє екіпаж повітряного судна про навігацію в режимі DR. У режимі DR FMS забезпечує можливість введення поточного розташування, дорожньої швидкості, маршруту, напряму та магнітуди вітру. FMS має приймати введений курс.

При спільній роботі FMS здійснює обмін із протилежною CMA-9000 для того, щоб забезпечувати роботу в синхронному режимі.

Під час роботи в незалежному режимі або у разі несправності шини даних між двома FMS, забезпечена можливість зміни каналу передачі даних «головний-підлеглий» з обох панелей MCDU.