RU2174485C1 - Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system - Google Patents
Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174485C1 RU2174485C1 RU2001104915A RU2001104915A RU2174485C1 RU 2174485 C1 RU2174485 C1 RU 2174485C1 RU 2001104915 A RU2001104915 A RU 2001104915A RU 2001104915 A RU2001104915 A RU 2001104915A RU 2174485 C1 RU2174485 C1 RU 2174485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- information
- information exchange
- board
- channel
- Prior art date
Links
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 210000003371 toe Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 206010020400 Hostility Diseases 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам управления учебно-тренировочными и учебно-боевыми самолетами и предназначено для обучения летчиков-курсантов и повышения квалификации летчиков вооруженных сил. Возможно непосредственное использование устройства в случае военных действий. The invention relates to control systems for training and combat training aircraft, and is intended for training pilot cadets and advanced training pilots of the armed forces. It is possible to directly use the device in case of hostilities.
Современный уровень развития электроники, вычислительной техники, бортового оборудования и средств автоматизированной разработки и отладки программного обеспечения позволяет перейти к качественно новому этапу проектирования комплексов бортового радиоэлектронного оборудования, при котором создание отдельных приборов и систем подчинено идее единого (интегрированного) комплекса бортового оборудования (ИКБО), помогающего экипажу выполнять необходимые задачи и защищающего его от информационных и психологических перегрузок. The current level of development of electronics, computer technology, on-board equipment and software development and debugging tools allows us to move on to a qualitatively new stage in the design of on-board electronic equipment complexes, in which the creation of individual devices and systems is subordinated to the idea of a single (integrated) complex of on-board equipment (IKBO), helping the crew to perform the necessary tasks and protecting it from information and psychological overload.
Известен комплекс бортового оборудования, содержащий бортовую цифровую вычислительную систему управления полетом и учебно-боевыми действиями, связанную с системой информационного обмена, внешнее запоминающее устройство, аппаратуру ввода информации и блок питания и коммутации, связанные с бортовой цифровой вычислительной системой управления полетом и учебно-боевыми действиями, инерциальную систему, радиотехническую систему ближней навигации, связанную с соответствующей антенно-фидерной системой, автоматический радиокомпас, информационную систему высотных параметров, радиовысотомер, включающий в себя приемопередатчик, антенное устройство и указатель высоты, маркерный приемник, установленные в кабине курсанта пульты управления системы автоматического управления, и системы управления оружием, установленные в кабине курсанта и в кабине инструктора пилотажно-навигационные приборы, приборы контроля силовой установки и аварийную сигнализацию, а также пульты системы дистанционного управления, которая содержит вычислитель с блоком питания, датчик линейных ускорений, датчик угловых скоростей, датчики положения органов управления и носков крыла, вычислитель репрограммирования и узел управления закрылками, систему отображения информации, включающую в себя прицельно-пилотажный индикатор, электронный многофункциональный индикатор, многофункциональный пульт управления, нашлемная единая система визуализации и целеуказания, включающая нашлемное визирное устройство, электронный блок и сканирующее устройство, систему спутниковой связи, систему управления оружием, включающую в себя блок управляемых ракет, пульт управления, блок неуправляемого оружия и блок преобразования информации, устройство сбора сигналов общесамолетных систем, систему объективного контроля, бортовое устройство регистрации, включающее в себя блок сбора полетной информации, эксплуатационный бортовой накопитель и защищенный бортовой накопитель, телевизионную систему объективного контроля, включающая в себя пульт управления, телекамеру и блок видеозаписи, связную радиостанцию, модуль самолетного переговорного устройства, алфавитно-цифровое печатающее устройство, систему электроснабжения, внешнее и внутреннее светотехническое оборудование (RU 96123485 A1, 10.02.1999). A known complex of on-board equipment containing an on-board digital computer control system for flight and combat training associated with an information exchange system, an external storage device, information input equipment and power supply and switching unit associated with an on-board digital computer control system for flight and combat training , inertial system, short-range radio engineering system associated with the corresponding antenna-feeder system, automatic radio compass, information altitude parameters system, a radio altimeter, including a transceiver, an antenna device and a height indicator, a marker receiver, control panels for automatic control systems installed in the cadet cabin, and weapon control systems installed in the cadet cabin and in the instructor’s cabin navigation instruments power plant control and emergency alarms, as well as remote controls of the remote control system, which contains a computer with a power supply, the linear sensor is accelerated th, an angular velocity sensor, position sensors of the controls and socks of the wing, a reprogramming computer and a flap control unit, an information display system that includes a sighting and flight indicator, an electronic multifunctional indicator, a multifunctional control panel, a helmet-mounted unified visualization and target designation system including a helmet-mounted sighting device, electronic unit and scanning device, satellite communication system, weapon control system, including a control unit missiles, a control panel, an uncontrolled weapon unit and an information conversion unit, a signal collection device for general aircraft systems, an objective control system, an on-board recording device including a flight information collection unit, an operational on-board storage device and a secure on-board storage device, an objective monitoring television system including a control panel, a television camera and a video recording unit, a connected radio station, an airplane intercom module, an alphanumeric printing device property, power supply system, external and internal lighting equipment (RU 96123485 A1, 02.10.1999).
Однако существующая техника не может удовлетворить непрерывно возрастающие требования к современным боевым самолетам. However, existing technology cannot satisfy the ever-increasing demands on modern combat aircraft.
Задачей, на достижение которой направлено данное изобретение, является возможность удовлетворить непрерывно возрастающие требования к современным боевым самолетам по таким важным характеристикам, как то:
- степень автоматизации полета;
- точность, многорежимность, многоцелевость и автоматизация применения оружия;
- всепогодность и полное суточное применение;
- комфортность работы экипажа;
- высокую эффективность выполнения полетного задания в условиях возможного противодействия;
- высокий уровень надежности;
- высокую степень готовности к вылету;
- низкую трудоемкость и малое время обслуживания при эксплуатации.The task to which this invention is directed is the ability to meet the ever-increasing demands on modern combat aircraft in such important characteristics as:
- degree of flight automation;
- accuracy, multi-mode, multi-purpose and automation of the use of weapons;
- all-weather and full daily use;
- crew comfort;
- high efficiency of the flight mission in the face of possible opposition;
- high level of reliability;
- a high degree of readiness for departure;
- low complexity and short service time during operation.
Технический результат достигается тем, что в комплексе бортового оборудования, содержащем бортовую цифровую вычислительную систему управления полетом и учебно-боевыми действиями, связанную с системой информационного обмена, внешнее запоминающее устройство, аппаратуру ввода информации и блок питания и коммутации, связанные с бортовой цифровой вычислительной системой управления полетом и учебно-боевыми действиями, инерциальную систему, радиотехническую систему ближней навигации, связанную с соответствующей антенно-фидерной системой, автоматический радиокомпас, информационную систему высотных параметров, радиовысотомер, включающий в себя приемопередатчик, антенное устройство и указатель высоты, маркерный приемник, установленные в кабине курсанта пульты управления системы автоматического управления, и системы управления оружием, установленные в кабине курсанта и в кабине инструктора пилотажно-навигационные приборы, приборы контроля силовой установки и аварийную сигнализацию, а также пульты системы дистанционного управления, которая содержит вычислитель с блоком питания, датчик линейных ускорений, датчик угловых скоростей, датчики положения органов управления и носков крыла, вычислитель репрограммирования и узел управления закрылками, систему отображения информации, включающую в себя прицельно-пилотажный индикатор, электронный многофункциональный индикатор, многофункциональный пульт управления, нашлемная единая система визуализации и целеуказания, включающая нашлемное визирное устройство, электронный блок и сканирующее устройство, систему спутниковой связи, систему управления оружием, включающую в себя блок управляемых ракет, пульт управления, блок неуправляемого оружия и блок преобразования информации, устройство сбора сигналов общесамолетных систем, систему объективного контроля, бортовое устройство регистрации, включающее в себя блок сбора полетной информации, эксплуатационный бортовой накопитель и защищенный бортовой накопитель, телевизионную систему объективного контроля, включающая в себя пульт управления, телекамеру и блок видеозаписи, связную радиостанцию, модуль самолетного переговорного устройства, алфавитно-цифровое печатающее устройство, систему электроснабжения, внешнее и внутреннее светотехническое оборудование, система информационного обмена разделена на три независимых мультиплексных канала информационного обмена, один из которых является каналом системы управления оружием и предназначен для подключения к бортовой вычислительной системе упомянутых узлов системы управления оружием, имитаторов управления боевыми действиями и нашлемной системы визуализации и целеуказания, второй является каналом автоматизированной системы управления самолетом и предназначен для подключения к бортовой вычислительной системе инерциальной системы, радиотехнической системы ближней навигации, информационную систему высотных параметров, радиовысотомера, системы объективного контроля, включающей в себя телевизионную систему объективного контроля и бортовое устройство регистрации, ответчик государственного опознавания и управления воздушным движением, а третий канал является каналом системы отображения информации и предназначен для подключения к бортовой вычислительной системе электронных многофункциональных индикаторов, многофункциональных пультов управления и прицельно-пилотажного индикатора, при этом соответствующие выходы информационной системы высотных параметров, а также выходы системы автоматического управления и датчики линейных и угловых скоростей подключены к входам системы дистанционного управления. The technical result is achieved by the fact that in the complex of on-board equipment containing an on-board digital computer system for controlling flight and combat training associated with the information exchange system, an external storage device, information input equipment and a power and switching unit associated with the on-board digital computer control system flight and combat training, inertial system, short-range radio engineering system associated with the corresponding antenna-feeder system th, automatic radio compass, altitude information system, radio altimeter, including a transceiver, antenna device and height indicator, marker receiver, control panels of the automatic control system installed in the cadet cabin, and weapon control systems installed in the cadet cabin and in the flight instructor’s cabin - navigation devices, power plant control devices and emergency alarms, as well as remotes of the remote control system, which contains a computer with power com, linear acceleration sensor, angular velocity sensor, position sensors of the controls and toes of the wing, reprogramming computer and flap control unit, information display system including sighting and flight indicator, electronic multifunctional indicator, multifunctional control panel, helmet-mounted unified visualization system and target designation, including helmet-mounted sighting device, electronic unit and scanning device, satellite communications system, weapon control system including a guided missile unit, a control panel, an unguided weapon unit and an information conversion unit, a signal collection device for general aircraft systems, an objective monitoring system, an on-board recording device including a flight information collection unit, an operational on-board storage device and a protected on-board storage device, a television an objective control system, including a control panel, a camera and a video recording unit, a connected radio station, an airplane intercom module, alphanumeric printing device, power supply system, external and internal lighting equipment, information exchange system is divided into three independent multiplex information exchange channels, one of which is a weapon control system channel and is designed to connect the mentioned components of the weapon control system, simulators to the onboard computer system combat control and helmet-mounted visualization and target designation system, the second is a channel of an automated system topics of aircraft control and is intended to be connected to an onboard computer system of an inertial system, a radio navigation system of near navigation, an information system of altitude parameters, a radio altimeter, an objective control system including a television objective control system and an on-board recording device, a state recognition and air traffic control transponder, and the third channel is a channel of the information display system and is designed to connect to the onboard computer a full system of electronic multifunction indicators, multifunction control panels and aiming indicator, while the corresponding outputs of the altitude parameters information system, as well as the outputs of the automatic control system and linear and angular velocity sensors are connected to the inputs of the remote control system.
Бортовая цифровая вычислительная система включает в себя две цифровые вычислительные машины, связанные между собой с возможностью резервирования параллельным межмашинным каналом, к которому подключено внешнее запоминающее устройство. The on-board digital computer system includes two digital computers, interconnected with the possibility of redundancy by a parallel inter-machine channel to which an external storage device is connected.
Кроме того, возможно подключение к каналам системы информационного обмена неограниченного количества дополнительных блоков и устройств, назначение которых соответствует назначению каналов. In addition, it is possible to connect to the channels of the information exchange system an unlimited number of additional units and devices whose purpose corresponds to the purpose of the channels.
Каждый из упомянутых независимых каналов системы информационного обмена является подсистемой, связанной с центральным процессором и содержащей контроллер/адаптер связи, связанный одними своими входами и выходами с линией информационного обмена, а другими входами и выходами - с общей шиной вычислителя подсистемы. Последняя связана с оконечным устройством, к которому подключены относящиеся к данному независимому каналу датчиками и исполнительными узлами. Контроллер/адаптер включает в себя адаптер связи линии информационного обмена с локальной шиной, посредством которой он связан с устройством управления, предназначенным для обеспечения режима контроллера. Устройство управления выполнено с возможностью проверки длительности паузы между переданным и принятым ответным сообщениями, контроллера/адаптера, проверки соответствия режима работы контроллера/адаптера типу принимаемого сообщения, выявления ошибок кодирования, а также проверки числа принятых информационных слов - при работе в режиме приема информационных слов и отсутствии ошибок кодирования - и перевода контроллера/адаптера в следующий сеанс связи, если число принятых информационных слов соответствует заданному. В случае невыполнения какого-либо из указанных условий оно осуществляет формирование сообщения центральному процессору и установление признака сбоя. При этом производится запись в соответствующий регистр контроллера/адаптера. Оконечное устройство выполнено с возможностью проверки командного слова, а в случае невыполнения какого-либо из условий - формирования ответного слова и слова состояния с указанием признака ошибки. Each of the aforementioned independent channels of the information exchange system is a subsystem connected to the central processor and contains a communication controller / adapter connected by one of its inputs and outputs to the information exchange line, and by other inputs and outputs with a common bus of the subsystem calculator. The latter is connected with the terminal device to which the sensors and actuating units related to this independent channel are connected. The controller / adapter includes an adapter for communicating with the local bus through which it is connected to a control device designed to provide controller mode. The control device is configured to check the length of the pause between the transmitted and received response messages of the controller / adapter, check the correspondence of the controller / adapter operation mode to the type of received message, detect coding errors, and also check the number of received information words - when operating in the mode of receiving information words and the absence of coding errors - and the transfer of the controller / adapter to the next communication session, if the number of received information words matches the specified one. In case of failure to fulfill any of these conditions, it carries out the formation of a message to the central processor and the establishment of a sign of failure. In this case, a record is made in the corresponding controller / adapter register. The terminal device is configured to check the control word, and in case of failure of any of the conditions - the formation of the response word and the status word with an indication of an error.
Адаптер связи линии информационного обмена с локальной шиной может включать в себя кодер и декодер, средства контроля и обеспечения форматов сообщений, кодер включает в себя узлы, предназначенные для формирования сигнала в последовательном коде Манчестер II с добавлением синхроимпульса и дополнительного проверочного разряда, а декодер выполнен с возможностью обнаружения ошибки одновременно с записью информации и исправления одиночной ошибки по адресу обнаруженной ошибки и значению проверочного разряда. The communication adapter of the data exchange line with the local bus may include an encoder and a decoder, means for monitoring and providing message formats, the encoder includes nodes for generating a signal in a Manchester II serial code with the addition of a clock pulse and an additional check bit, and the decoder is made with the ability to detect errors simultaneously with recording information and correcting a single error at the address of the detected error and the value of the check bit.
В качестве линии информационного обмена могут быть использованы как проводная, так и волоконно-оптическая линия связи. As a data exchange line, both wired and fiber-optic communication lines can be used.
А устройство управления может включать в себя средства тестового контроля системы. And the control device may include means of test control of the system.
Таким образом, ИКБО призван объединить функции подсистем и их программно-аппаратные средства с функциями летчика-оператора (экипажа) с учетом его физиологического состояния на единой информационной основе для достижения качественно новых свойств самолета в целом с учетом ограничений на техническую реализуемость и ресурсы бортового оборудования. Thus, the ICBO is designed to combine the functions of subsystems and their software and hardware with the functions of a pilot-operator (crew), taking into account its physiological state on a single information basis, to achieve qualitatively new properties of the aircraft as a whole, taking into account restrictions on the technical feasibility and resources of on-board equipment.
Неотъемлемой и существенной частью ИКБО, определяющей его "интеллектуальные" возможности, является автоматизированная система управления (АСУ ИКБО), ядро которой составляет бортовая вычислительная система (БВС). An integral and essential part of the ICBO, which determines its "intellectual" capabilities, is the automated control system (ACS ICBO), the core of which is the on-board computer system (BVS).
Основным назначением АСУ ИКБО является повышение эффективности функционирования комплекса за счет улучшения использования имеющихся ресурсов, а основные направления разработки базируются на принципах системо-технического, математического и организационно-технического характера. The main purpose of the ICS ICBO is to increase the efficiency of the complex by improving the use of available resources, and the main directions of development are based on the principles of a systemic, mathematical and organizational-technical nature.
Системо-технический подход к проектированию больших систем, к которым относятся ИКБО, включает в себя следующую последовательность действий:
- определение общей структуры ИКБО;
- организацию взаимодействия между системами, подсистемами и датчиками (с учетом влияния внешней среды);
- разработка, анализ и синтез алгоритмов функционирования, и определение интенсивности информационных потоков;
- разработку структур систем, подсистем и датчиков;
- оптимизацию структуры и алгоритмов в целом.The system-technical approach to the design of large systems, which include ICBO, includes the following sequence of actions:
- determination of the general structure of ICBO;
- organization of interaction between systems, subsystems and sensors (taking into account the influence of the external environment);
- development, analysis and synthesis of functioning algorithms, and determining the intensity of information flows;
- development of structures of systems, subsystems and sensors;
- optimization of the structure and algorithms in general.
Исследования по определению перечня задач ИКБО перспективного учебно-тренировочного самолета показали, что бортовое радиоэлектронное оборудование должно обеспечивать решение следующих задач:
- непрерывное автоматическое определение и индикацию основных параметров движения самолета (высота, скорость, пространственное положение, текущие координаты и др.);
- выработка сигналов управления самолетом при заходе на посадку и автоматизированную посадку;
- отображение основной пилотажно-навигационной, командной и прицельной информации на лобовом стекле передней кабины и электронно-лучевых индикаторах обеих кабин;
- отработка элементов специальных задач, ведения боевых действий по воздушным, наземным и надводным целям;
- имитация работы бортовых обзорно-прицельных систем самолетов 4 и 5 поколений, подготовки и применения их вооружения;
- имитация использования ракет "воздух-поверхность" и "воздух-воздух" с различными головками и системами наведения, бомбометания и стрельбы;
- имитация применения средств бортовых комплексов обороны;
- имитация обстановки для отработки задач перехвата воздушных целей, применяющих радиопротиводействие в сочетании с различными видами маневра;
- имитация сигналов функционирования типовых средств ПВО противника;
- сигнализация об отказах авиационной техники и выработка рекомендаций по действиям экипажа;
- автоматизированный контроль состояния основных систем самолета, а также поиск неисправностей с глубиной до сменного блока;
- надежная двухсторонняя радиосвязь между членами экипажа, с наземными радиостанциями и документирование переговоров экипажа;
- ответ на запрос наземных или бортовых РЛС о государственной принадлежности;
- объективный контроль действий экипажа при выполнении учебных задач;
- обеспечение электропитанием систем и оборудования самолета;
- применение подвесного вооружения.Studies to determine the list of tasks of the ICBE of a promising training aircraft have shown that on-board electronic equipment should provide the solution to the following tasks:
- continuous automatic determination and indication of the main parameters of the aircraft motion (altitude, speed, spatial position, current coordinates, etc.);
- generation of aircraft control signals during approach and automated landing;
- display of basic flight and navigation, command and sighting information on the windshield of the front cockpit and electron beam indicators of both cabs;
- development of elements of special tasks, warfare on air, ground and surface targets;
- imitation of the on-board survey and sighting systems of aircraft of 4 and 5 generations, the preparation and use of their weapons;
- imitation of the use of air-to-surface and air-to-air missiles with various heads and guidance systems, bombing and firing;
- imitation of the use of airborne defense systems;
- simulation of the situation for practicing the tasks of intercepting air targets using radio countermeasures in combination with various types of maneuver;
- imitation of the functioning signals of typical enemy air defense systems;
- signaling about aircraft equipment failures and making recommendations on crew actions;
- automated monitoring of the state of the main systems of the aircraft, as well as troubleshooting with depth to a removable unit;
- reliable two-way radio communication between crew members, with ground-based radio stations and documentation of crew negotiations;
- response to a request for ground or airborne radars on nationality;
- objective control of crew actions in the performance of training tasks;
- providing power to aircraft systems and equipment;
- the use of outboard weapons.
Анализ задач, решаемых БРЭО учебно-тренировочного самолета типа Як-130, позволяет выявить определенные функциональные особенности комплекса:
- пилотажно-навигационные задачи, задачи радиосвязи, контроля и отображения информации обладают непосредственной физической базой реализации в навигационно-пилотажных системах, радиосвязном оборудовании, оборудовании контроля и информационно-управляющего поля кабины, в то время как для задач учебно-боевых действий, имитации тактической обстановки и имитации ракетного оружия необходима лишь программная среда реализации;
- объемы задач учебно-боевых действий, имитации тактической обстановки и имитации ракетного оружия существенны и сопоставимы с объемом боевых задач современного маневренного истребителя, а для их реализации потребуется значительный потенциал, которым обладают БЦВМ верхнего уровня бортовых комплексов современных истребителей.The analysis of the tasks solved by the avionics of the training aircraft of the Yak-130 type allows us to identify certain functional features of the complex:
- flight and navigation tasks, tasks of radio communication, control and information display have a direct physical base for implementation in navigation and flight systems, radio communication equipment, control equipment and information and control field of the cockpit, while for combat training tasks, simulating the tactical situation and imitation of missile weapons requires only a software implementation environment;
- the volumes of the tasks of training and combat operations, simulating the tactical situation and simulating missile weapons are substantial and comparable with the volume of the combat tasks of a modern maneuverable fighter, and their implementation will require significant potential, which are possessed by high-end computer systems of the on-board complexes of modern fighters.
Повышение требований к комплексам БРЭО привело к существенному возрастанию роли обмена цифровой информацией на борту воздушного судна (ВС). В свою очередь системы информационного обмена оказывают большое влияние на состав и структуру БРЭО, на его технические, эксплуатационные и стоимостные характеристики. The increased requirements for avionics systems led to a significant increase in the role of digital information exchange on board aircraft. In turn, information exchange systems have a great influence on the composition and structure of avionics, on its technical, operational and cost characteristics.
Для обмена информацией в БРЭО современных самолетов применяются шины, выполненные в соответствии:
- ГОСТ 18977-79 (аналог ARINC 429) для межсистемных и внутрисистемных связей в гражданской авиации;
- ГОСТ 26765.52-87 (аналог MIL STD-1553) для межсистемных и внутрисистемных связей военной авиации.For the exchange of information in avionics of modern aircraft used tires made in accordance with:
- GOST 18977-79 (analogue of ARINC 429) for intersystem and intra-system communications in civil aviation;
- GOST 26765.52-87 (analogue of MIL STD-1553) for intersystem and intra-system communications of military aviation.
Система информационного обмена, построенная на базе мультиплексного канала, отвечает основным требованиям и обеспечивает:
- двунаправленный обмен информацией для сокращения до минимума массы и объема аппаратуры и соединительных проводов;
- высокую скорость передачи цифровой информации для сокращения временных задержек и возможности передачи больших блоков данных;
- высокую надежность всей системы цифровых связей;
- гибкость реконфигурации схемы связей, возможность добавления или исключения из системы отдельных абонентов без существенных аппаратурных изменений;
- высокую устойчивость к отказам и достаточно надежную защиту от ошибок;
- возможность дублирования шины и контроллера для повышения устойчивости системы к отказам.The information exchange system, built on the basis of the multiplex channel, meets the basic requirements and provides:
- bidirectional exchange of information to minimize the mass and volume of equipment and connecting wires;
- high speed transmission of digital information to reduce time delays and the ability to transfer large blocks of data;
- high reliability of the entire digital communications system;
- flexibility of reconfiguring the communication scheme, the ability to add or exclude individual subscribers from the system without significant hardware changes;
- high resistance to failures and sufficiently reliable protection against errors;
- the possibility of duplicating the bus and controller to increase the system's resistance to failures.
Учитывая, что в отечественной военной авиации для построения комплексов БО используются иерархические структуры вычислительных систем и применяются методы комплексирования оборудования на базе мультиплексных каналов по ГОСТ 2676552-87, а также что эти методы поддержаны технически и технологически и дают положительные результаты по сокращению массо-габаритных характеристик комплексов и позволяют легко наращивать структуру БРЭО, подобный подход был использован для формирования архитектуры комплекса бортового оборудования УТС Як-130. Considering that in the domestic military aviation, hierarchical structures of computing systems are used to build air defense systems and methods for integrating equipment based on multiplex channels in accordance with GOST 2676552-87 are used, and also that these methods are supported technically and technologically and give positive results in reducing the weight and size characteristics complexes and allow you to easily increase the structure of avionics, a similar approach was used to form the architecture of the complex of on-board equipment UTS Yak-130.
Комплексирование БРЭО УТС Як-130 выполняется на основе автоматизированной системы управления полетом и учебно-боевыми действиями (АСУ П-УБД). Ядром АСУ П-УБД является БЦВС АСУ П-УБД, построенная в виде двухмашинного контура, вычислители которого БЦВМ 1 и БЦВМ 2 связаны параллельным межмашинным каналом по ГОСТ 2676551-86 для функций резервирования. Combining avionics UTS Yak-130 is based on an automated flight control system and combat training (ACS P-UBD). The core of the P-UBD ACS is the BCVS P-UBD ACS built in the form of a two-machine circuit, the computers of which the
Объединение бортового оборудования в единый интегрированный комплекс осуществляется посредством мультиплексной системы информационного обмена (МСИО), состоящей из трех мультиплексных каналов информационного обмена (МКИО СОИ, МКИО-АСУ, МКИО-СУО). The integration of airborne equipment into a single integrated complex is carried out through a multiplex information exchange system (ISIS), consisting of three multiplex information exchange channels (MKIO SOI, MKIO-ASU, MKIO-SUO).
Оборудованная таким образом бортовая вычислительная сеть работает под управлением БЦВС АСУ и обеспечивает централизацию управления режимами, вычислительными процессами и потоками информации, доступ к информации, передаваемой по МСИО, контроль правильности функционирования БО и возможность реконфигурации при отказах. The airborne computer network equipped in this way operates under the control of the BCSS ACS and provides centralized control of the modes, computing processes and information flows, access to information transmitted via the ISM, control of the correct functioning of the BO and the possibility of reconfiguration in case of failures.
Структурная схема интегрированного комплекса бортового оборудования учебно-тренировочного самолета представлена на фиг. 1. В качестве примера может быть рассмотрена представленная на фиг. 2 модификация ИКБО для учебно-боевого самолета, выполненного на базе УТС Як-130. The structural diagram of an integrated complex of onboard equipment of a training aircraft is shown in FIG. 1. By way of example, the embodiment of FIG. 2 modification of the ICBO for a combat training aircraft made on the basis of the Yak-130 TCB.
Состав базового комплекта бортового оборудования представлен в таблице 1. The composition of the basic set of airborne equipment is presented in table 1.
Что касается построения системы информационного обмена, то, как уже было упомянуто выше, она разделена на три независимых канала. Каждый из упомянутых независимых каналов системы информационного обмена является подсистемой, связанной с центральным процессором и содержащей контроллер/адаптер связи, связанный одними своими входами и выходами с линией информационного обмена, а другими входами и выходами - с общей шиной вычислителя подсистемы. Последняя связана с оконечным устройством, к которому подключены относящиеся к данному независимому каналу датчиками и исполнительными узлами. Контроллер/адаптер включает в себя адаптер связи линии информационного обмена с локальной шиной, посредством которой он связан с устройством управления, предназначенным для обеспечения режима контроллера. Устройство управления выполнено с возможностью проверки длительности паузы между переданным и принятым ответным сообщениями, контроллера/адаптера, проверки соответствия режима работы контроллера/адаптера типу принимаемого сообщения, выявления ошибок кодирования, а также проверки числа принятых информационных слов - при работе в режиме приема информационных слов и отсутствии ошибок кодирования - и перевода контроллера/адаптера в следующий сеанс связи, если число принятых информационных слов соответствует заданному. В случае невыполнения какого-либо из указанных условий оно осуществляет формирование сообщения центральному процессору и установление признака сбоя. При этом производится запись в соответствующий регистр контроллера/адаптера. Оконечное устройство выполнено с возможностью проверки командного слова, а в случае невыполнения какого-либо из условий - формирования ответного слова и слова состояния с указанием признака ошибки. As for the construction of an information exchange system, as already mentioned above, it is divided into three independent channels. Each of the aforementioned independent channels of the information exchange system is a subsystem connected to the central processor and contains a communication controller / adapter connected by one of its inputs and outputs to the information exchange line, and by other inputs and outputs with a common bus of the subsystem calculator. The latter is connected with the terminal device to which the sensors and actuating units related to this independent channel are connected. The controller / adapter includes an adapter for communicating with the local bus through which it is connected to a control device designed to provide controller mode. The control device is configured to check the duration of the pause between the transmitted and received response messages of the controller / adapter, check the correspondence of the controller / adapter operation mode to the type of received message, detect coding errors, and also check the number of received information words when operating in the mode of receiving information words and the absence of coding errors - and the transfer of the controller / adapter to the next communication session, if the number of received information words matches the specified one. In case of failure to fulfill any of these conditions, it carries out the formation of a message to the central processor and the establishment of a sign of failure. In this case, a record is made in the corresponding controller / adapter register. The terminal device is configured to check the control word, and in case of failure of any of the conditions - the formation of the response word and the status word with an indication of an error.
Адаптер связи линии информационного обмена с локальной шиной включает в себя кодер и декодер, средства контроля и обеспечения форматов сообщений, кодер включает в себя узлы, предназначенные для формирования сигнала в последовательном коде Манчестер II с добавлением синхроимпульса и дополнительного проверочного разряда, а декодер выполнен с возможностью обнаружения ошибки одновременно с записью информации и исправления одиночной ошибки по адресу обнаруженной ошибки и значению проверочного разряда. The communication adapter of the communication line with the local bus includes an encoder and a decoder, means for monitoring and providing message formats, the encoder includes nodes for generating a signal in a Manchester II serial code with the addition of a clock pulse and an additional check bit, and the decoder is configured to detecting errors simultaneously with recording information and correcting a single error at the address of the detected error and the value of the check bit.
А устройство управления включает в себя средства тестового контроля системы. A control device includes a means of test control of the system.
Предложенная архитектура ИКБО УТС Як-130 является открытой. Она позволяет наращивать состав бортового оборудования, состав вооружения и варьировать комплектацией прицельной системы с минимальными доработками аппаратурной части и соответствующими доработками модульной структуры программного обеспечения БЦВС и СУО. The proposed architecture of the IKBO UTS Yak-130 is open. It allows you to increase the composition of airborne equipment, the composition of weapons and vary the configuration of the aiming system with minimal modifications to the hardware and the corresponding modifications to the modular software structure of the BCVS and OMS.
Предлагаемая открытая архитектура интегрированного комплекса бортового оборудования позволит реализовывать в сжатые сроки создание комплексов бортового оборудования перспективных воздушных судов с приемлемыми массо-габаритными характеристиками при современных достижениях отечественной промышленности. The proposed open architecture of an integrated complex of airborne equipment will allow to implement in a short time the creation of airborne equipment complexes of promising aircraft with acceptable weight and size characteristics with modern achievements of the domestic industry.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001104915A RU2174485C1 (en) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001104915A RU2174485C1 (en) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2174485C1 true RU2174485C1 (en) | 2001-10-10 |
Family
ID=20246343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001104915A RU2174485C1 (en) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2174485C1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2203200C1 (en) * | 2002-08-08 | 2003-04-27 | ОАО "ОКБ им. А.С.Яковлева" | Integrated on-board equipment complex for light combat trainer |
| RU2215668C1 (en) * | 2002-11-11 | 2003-11-10 | ОАО "ОКБ им. А.С. Яковлева" | Complex of on-board electronic equipment for light multi-purpose aircraft |
| RU2252900C1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-05-27 | ОКБ "Электроавтоматика" | Multi-position integrated on-board radio-electronic equipment complex for light multi-purpose aircraft possessing high maneuvering capabilities |
| RU2263044C1 (en) * | 2004-08-03 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ им. А.С. Яковлева" | Aircraft with general-purpose equipment control system |
| RU2263045C1 (en) * | 2004-10-05 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество Ульяновское Конструкторское бюро приборостроения "ОАО УКБП" | Multi-purpose aircraft equipment control system |
| RU2452975C1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-10 | Сергей Борисович Жиронкин | Integrated device for identifying aerial targets |
| RU2592193C1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-07-20 | Публичное акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" | Integrated onboard equipment set of different architecture |
| RU2597870C1 (en) * | 2015-07-06 | 2016-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Integrated recognition device |
| RU2617160C1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Aircraft air conditioning system control |
| RU2632241C2 (en) * | 2012-04-24 | 2017-10-03 | Таль | Parametrable automatic piloting system, designed for flying apparatus |
| RU2828758C1 (en) * | 2023-10-24 | 2024-10-17 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Method of controlling on-board equipment of multifunctional single-seat combat aircraft |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2459453A1 (en) * | 1979-06-14 | 1981-01-09 | Nissan Motor | NAVIGATION INSTRUMENT |
| FR2557991A1 (en) * | 1984-01-09 | 1985-07-12 | Electricite De France | METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING A ROOM HEATING SYSTEM COMPRISING SEVERAL HEATING GENERATORS. |
| EP0803787A1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-29 | The Boeing Company | Method and apparatus for an improved flight management system providing for synchronization of control display units in an alternate navigation mode |
| RU2120885C1 (en) * | 1997-08-12 | 1998-10-27 | Акционерное общество открытого типа "Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля" | Complex of on-board equipment of flying vehicle |
| FR2781584A1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-28 | Aerospatiale | Validation system by simulation of a formalized specification of the functions of complex systems such as aircraft flight plans, centralized maintenance, onboard documentation used in civil aircraft multifunction terminals |
| RU2146804C1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-03-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Sighting and navigation complex |
-
2001
- 2001-02-22 RU RU2001104915A patent/RU2174485C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2459453A1 (en) * | 1979-06-14 | 1981-01-09 | Nissan Motor | NAVIGATION INSTRUMENT |
| FR2557991A1 (en) * | 1984-01-09 | 1985-07-12 | Electricite De France | METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING A ROOM HEATING SYSTEM COMPRISING SEVERAL HEATING GENERATORS. |
| EP0803787A1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-29 | The Boeing Company | Method and apparatus for an improved flight management system providing for synchronization of control display units in an alternate navigation mode |
| RU2120885C1 (en) * | 1997-08-12 | 1998-10-27 | Акционерное общество открытого типа "Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля" | Complex of on-board equipment of flying vehicle |
| FR2781584A1 (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-28 | Aerospatiale | Validation system by simulation of a formalized specification of the functions of complex systems such as aircraft flight plans, centralized maintenance, onboard documentation used in civil aircraft multifunction terminals |
| RU2146804C1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-03-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Sighting and navigation complex |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2203200C1 (en) * | 2002-08-08 | 2003-04-27 | ОАО "ОКБ им. А.С.Яковлева" | Integrated on-board equipment complex for light combat trainer |
| RU2215668C1 (en) * | 2002-11-11 | 2003-11-10 | ОАО "ОКБ им. А.С. Яковлева" | Complex of on-board electronic equipment for light multi-purpose aircraft |
| RU2252900C1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-05-27 | ОКБ "Электроавтоматика" | Multi-position integrated on-board radio-electronic equipment complex for light multi-purpose aircraft possessing high maneuvering capabilities |
| RU2263044C1 (en) * | 2004-08-03 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ им. А.С. Яковлева" | Aircraft with general-purpose equipment control system |
| RU2263045C1 (en) * | 2004-10-05 | 2005-10-27 | Открытое акционерное общество Ульяновское Конструкторское бюро приборостроения "ОАО УКБП" | Multi-purpose aircraft equipment control system |
| RU2452975C1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-10 | Сергей Борисович Жиронкин | Integrated device for identifying aerial targets |
| RU2632241C2 (en) * | 2012-04-24 | 2017-10-03 | Таль | Parametrable automatic piloting system, designed for flying apparatus |
| RU2592193C1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-07-20 | Публичное акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Иркут" | Integrated onboard equipment set of different architecture |
| RU2597870C1 (en) * | 2015-07-06 | 2016-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова" Министерства обороны Российской Федерации | Integrated recognition device |
| RU2617160C1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-21 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Aircraft air conditioning system control |
| RU2828758C1 (en) * | 2023-10-24 | 2024-10-17 | Публичное акционерное общество "Объединенная авиастроительная корпорация" (ПАО "ОАК") | Method of controlling on-board equipment of multifunctional single-seat combat aircraft |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9058749B2 (en) | Embedded simulator method and related system | |
| US9262939B2 (en) | Integrated live and simulation environment system for an aircraft | |
| US20140080099A1 (en) | Performance-Based Simulation System for an Aircraft | |
| RU2725928C1 (en) | Method of multi-purpose tactical aircraft armament control and system for implementation thereof | |
| RU2203200C1 (en) | Integrated on-board equipment complex for light combat trainer | |
| RU2174485C1 (en) | Integrated complex of on-board equipment with multiplex information exchange system | |
| WO2013184155A1 (en) | Embedded simulator method and related system | |
| WO2013100808A1 (en) | Integrated complex of on-board equipment for a multifunctional aeroplane | |
| RU2215668C1 (en) | Complex of on-board electronic equipment for light multi-purpose aircraft | |
| RU2150070C1 (en) | Flying vehicle armament control system | |
| RU2282156C1 (en) | Guidance-navigation system for multipurpose aircraft | |
| RU12608U1 (en) | INTEGRATED AIRCRAFT WEAPON CONTROL SYSTEM | |
| RU2360836C1 (en) | Multifunctional double-seat warplane of round-clock action, complex of radio-electronic equipment used in this plane | |
| RU2226166C1 (en) | Multi-purpose tactical aircraft | |
| RU2212632C1 (en) | Multi-functional two-seat combat helicopter | |
| Pazur et al. | The polish electronically integrated avionics systems for military aircraft | |
| RU2551267C1 (en) | Aircraft armament control system | |
| Silverio et al. | Advanced cockpits for battlefield helicopters: a Sikorsky | |
| Shapiro | The integration of multiple avionic sensors and technologies for future military helicopters | |
| Buell et al. | The AN/ASN-157; a single LRU Doppler Navigation System for helicopters | |
| DRUMMOND | F/A-18A weapon system-1976 state of the art | |
| Hoke et al. | Embedded LVC training: A distributed training architecture for live platforms | |
| Sabatini et al. | MB-339CD aircraft development COTS integration in a modern avionics architecture | |
| Notaro | Crew centered armament system for high technology cockpit | |
| Koyama | The Need for Accelerated Integration of the Multifunctional Information Distribution System in the FA-18C Hornet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150223 |