Системы первичной информацииТема 1. Состав и структура бортового оборудования. Цель лекции:Изучение состава и структуры бортового оборудования. Вопросы лекции: 1.1. Системы первичной информации; 1.2. Радиосвязные системы; 1.3. Радионавигационные системы; 1.4. Системы автоматического пилотирования; 1.5. Бортовые информационные системы; 1.6. Прочие пилотажно-навигационные системы; 1.7. Состав и структура авионики пассажирского самолета; 1.8. Авионика военных самолетов; Бортовое оборудование - совокупность технических средств (агрегатов, приборов, машин и т.п.), устанавливаемых на борту ЛА. По своему назначению бортовое оборудование делится на следующие группы: а) для обеспечения управляемого полета • пилотажно-навигационное оборудование; • радиотехническое оборудование навигации, посадки и управления воздушным движением; • радиосвязное оборудование; • электротехническое оборудование; • светотехническое оборудование; • гидравлическое оборудование; • системы охлаждения ЛА; • средства контроля работы силовой установки; • бортовые информационные системы - система отображения информации, система сигнализации и т.п.; б) для обеспечения жизнедеятельности экипажа и пассажиров • система кондиционирования воздуха; • кислородное оборудование; • система регулирования давления; • аварийно-спасательное оборудование; в) для обеспечения безопасности полетов • противообледенительная система; • противопожарная система; г) для решения целевых задач в соответствии с назначением ЛА • разведывательное оборудование; • десантно-транспортное оборудование; • санитарное оборудование и т.д. В авиации принято разделять приборное оборудование на датчики, индикаторы, приборы и сигнализаторы. Датчик - измерительное устройство для выработки сигнала о текущем значении измеряемого параметра. Индикатор - средство отображения информации о количественном или качественном значении параметра. Прибор - устройство, имеющее самостоятельное эксплуатационное значение и обеспечивающее измерение и индикацию параметра/параметров. Сигнализатор - прибор, обеспечивающий отображение информации о соответствии или несоответствии параметра, системы или объекта требуемому значению или состоянию в виде визуальных, звуковых или тактильных сигналов. Структурно аппаратура, машины и агрегаты на борту ЛА объединяются в системы, предназначенные для решения отдельных задач. Даже на небольшом ЛА их десятки. Отдельные системы могут объединяться в более крупные структурные образования - комплексы. Комплекс бортового оборудования - совокупность функционально-связанных систем, приборов, датчиков, вычислительных устройств. Примеры комплексов: пилотажно-навигационный, обзорно-прицельный, разведки. Все радиоэлектронное оборудование ЛА, независимо от принадлежности к той или иной из перечисленных групп, часто называют авионикой. Бортовые информационные системы также относятся к этой группе оборудования. Состав авионики различен для разных классов ЛА. Рассмотрим его на примере пассажирских магистральных самолетов, таких, как Ту-204, Airbus A-320, Boeing 737, где авионика представлена наиболее широко. Ее можно разделить на следующие группы: - системы первичной информации, - радионавигационные системы, - радиосвязные системы, - системы автоматического пилотирования, - бортовые информационные системы, - прочие пилотажно-навигационные системы. Системы первичной информации Задачей систем первичной информации является измерение различных сигналов и параметров, характеризующих полет и состояние самолета. Каждая из таких систем специализируется на измерении сигналов определенной физической формы и определенного назначения. В состав системы входит от 1 до 3 одинаковых вычислителей, каждый из которых способен решать все задачи. За счет такого резервирования обеспечивается высокая надежность. Вычислитель представляет собой электронный блок, содержащий внутри все необходимые измерительные устройства, процессор, память и средства ввода-вывода. Измеренная информация подвергается в вычислителе определенной обработке - фильтрации, масштабированию, линеаризации, калибровке, затем по величине сигнала рассчитывается значение соответствующей физической величины – скорости полета, температуры воздуха и т.п. Рассчитанное значение выдается из вычислителя всем заинтересованным в ней потребителям, среди которых системы автоматического пилотирования, системы индикации и сигнализации. На современных пассажирских самолетах выходная информация выдается последовательным кодом соответствии с ГОСТ 18977-79 (ARINC 429). В этом виде она доступна всем потребителям, подключенным к выходной кодовой линии связи (КЛС) вычислителя. Система воздушных сигналов (СВС) определяет параметры полета, проводя измерения во внешней среде. Она измеряет и вычисляет следующие высотно-скоростные параметры: - барометрическую высоту полета (абсолютную и относительную); - скорость изменения высоты; - воздушную скорость (истинную и приборную); - число Маха; - температуру наружного воздуха; - полную температуру торможения; - углы атаки и скольжения; - давление (динамическое и полное); - максимально-допустимую воздушную скорость. СВС также формирует сигнализацию о превышении допустимой скорости и различные сигналы состояния. В состав СВС обычно входят 3 вычислителя. Датчики сигналов СВС (приемники статического давления, приемники полного давления, датчик температуры, датчики угла атаки/скольжения) обычно не входят в комплект системы, а являются принадлежностью ЛА. Сигналы от них поступают в вычислитель, где производятся все измерения и вычисления. Инерциальная навигационная система (ИНС) служит для измерения углового положения ЛА в пространстве и определения его местоположения. Она измеряет углы курса, крена, тангажа, угловые скорости изменения крена и тангажа, линейные ускорения (перегрузки), она также вычисляет угол наклона траектории, истинный курс, путевую скорость, вертикальную скорость, угол сноса, параметры ветра, географические координаты ЛА – широту и долготу. Обычно система состоит из 3 блоков. Каждый содержит 3 датчика угловых положений, например, лазерные гироскопы, 3 акселерометра для измерения ускорений по трем осям и электронную часть. Иногда вместо ИНС на для той же цели используют более простую по конструкции систему – курсовертикаль. Курсовертикаль способна измерить только текущие углы положения ЛА – курс, крен и тангаж. Новейшие усовершенствованные ИНС имеют более высокую точность за счет сопряжения со спутниковой навигационной системой, данные которой используются для коррекции гироскопов. С появлением более компактных электронных радиоэлементов системы СВС и ИНС стали объединять в единую систему. Такая система содержит 3 вычислителя, пульт управления и до 5 модулей воздушных данных. Модули устанавливаются отдельно от вычислителей, они измеряют параметры, такие, как статическое и динамическое давление, после чего передают результаты измерения в цифровом виде вычислителям. Вычислители принимают «сырые» данные от модулей и производят все необходимые расчеты. Система преобразования информации (СПИ) измеряет параметры различных общесамолетных (общевертолетных) систем - гидравлической, топливной, кондиционирования, электроснабжения и других. На датчики воздействуют физические параметры – давление, температура, перемещение, а выходные сигналы датчиков, поступающих в СПИ, имеют электрическую природу. По измеренным электрическим сигналам система вычисляет действующее на датчик значение параметра. В состав системы обычно входит 2 одинаковых вычислителя. Часть малоответственных сигналов распределяется между ними, остальные принимаются обоими одновременно – этим достигается высокая надежность измерения этих сигналов. Система измерения параметров двигателя (СИПД) подобна системе СПИ, она также измеряет электрические сигналы различных датчиков, только специализируется на измерении параметров двигателя.
|
