[go: up one dir, main page]

RU2734278C2 - Integrated system of standby devices - Google Patents

Integrated system of standby devices Download PDF

Info

Publication number
RU2734278C2
RU2734278C2 RU2018145614A RU2018145614A RU2734278C2 RU 2734278 C2 RU2734278 C2 RU 2734278C2 RU 2018145614 A RU2018145614 A RU 2018145614A RU 2018145614 A RU2018145614 A RU 2018145614A RU 2734278 C2 RU2734278 C2 RU 2734278C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spatial orientation
output
calculator
orientation module
input
Prior art date
Application number
RU2018145614A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018145614A3 (en
RU2018145614A (en
Inventor
Антон Павлович Скирда
Денис Викторович Свяжин
Original Assignee
Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" filed Critical Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА"
Priority to RU2018145614A priority Critical patent/RU2734278C2/en
Publication of RU2018145614A3 publication Critical patent/RU2018145614A3/ru
Publication of RU2018145614A publication Critical patent/RU2018145614A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734278C2 publication Critical patent/RU2734278C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: aviation; measurement technology.SUBSTANCE: invention relates to measurement and indication systems, which provide for piloting of aircraft in case of failure of main flight-navigation systems. Invention is an integrated backup device system comprising full and static pressure sensors, signal processing and conversion device, computer, a spatial orientation module, a mode control device, a magnetic probe, a liquid crystal display, a slip indicator, a photosensor, device for compensation of systematic component of zero shift of inertial sensors of spatial orientation module, deviation error recording device with memory, built-in monitoring system, device for interface exchange, connected by input to calculator, and by output—to introduced galvanic decoupling device.EFFECT: technical result is higher reliability of aircraft and flight safety.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.The invention relates to measurement and display systems for piloting aircraft in the event of failure of the main flight and navigation systems.

Известна интегрированная система резервных приборов для самолетов и вертолетов [1], выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давлений, соединенные со входом устройства обработки и преобразования сигналов, выход с вычислителем, модуль пространственной ориентации, магнитный зонд, ЖК экран с органом управления им, устройство управления режимами работы, устройство ввода-вывода, соединенные с вычислителем.Known integrated system of backup devices for aircraft and helicopters [1], made in the form of a separate unit, containing sensors of total and static pressure connected to the input of the device for processing and converting signals, an output with a computer, a module of spatial orientation, a magnetic probe, an LCD screen with an organ its control, a device for controlling the operating modes, an input-output device connected to the computer.

Недостатком данной системы является невысокая надежность и недостаточная безопасность пилотирования летательного аппарата, в случае выхода из строя основных источников пилотажно-навигационной информации.The disadvantage of this system is the low reliability and insufficient safety of piloting the aircraft, in the event of failure of the main sources of flight and navigation information.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение надежности и безопасности полета, за счет введения устройства интерфейсного обмена, для выдачи информации об угловом положении летательного аппарата и высотно-скоростных параметрах интегрированной системы резервных приборов на бортовое оборудование, в том числе и на пилотажно-навигационные дисплеи, для обеспечения визуальной информацией пилота, в случае выхода из строя основных источников пилотажно-навигационной информации, что повышает безопасность полета.The task to be solved by the present invention is to increase the reliability and safety of the flight, by introducing an interface exchange device, for issuing information about the angular position of the aircraft and the altitude and speed parameters of the integrated system of backup devices to onboard equipment, including flight -navigation displays, to provide the pilot with visual information in case of failure of the main sources of flight and navigation information, which increases flight safety.

Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов, выполненную в виде отдельного блока, содержащую датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, магнитный зонд, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп; фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы; устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю; устройство списания девиационной погрешности с памятью, подключенное своим входом к магнитному зонду, а выходом к вычислителю; встроенную систему контроля, подключенную своими входами к магнитному зонду, к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, согласно изобретения, дополнительно введено устройство интерфейсного обмена, подключенное входом к вычислителю, а выходом к введенному устройству гальванической развязки, выход которого подключен к входу бортового оборудования, в том числе и к пилотажно-навигационному дисплею, отображающему информацию с основных пилотажно-навигационных систем.The problem is solved due to the fact that an integrated system of backup devices, made in the form of a separate unit, containing sensors of total and static pressure, connected through a device for processing and converting signals with a computer, a spatial orientation module, a device for controlling operating modes, a magnetic probe, a liquid crystal indicator connected to the calculator, krenoscope; a photosensor connected to the operating mode control device; a device for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module, connected by its input to the spatial orientation module, and by its output to the calculator; device for writing off deviation error with memory, connected by its input to the magnetic probe, and by its output to the calculator; built-in control system, connected by its inputs to the magnetic probe, to the spatial orientation module, to the total and static pressure sensors, and the output to the calculator, according to the invention, an interface exchange device is additionally introduced, connected by the input to the calculator, and the output to the introduced galvanic isolation device , the output of which is connected to the input of the onboard equipment, including the flight and navigation display, which displays information from the main flight and navigation systems.

Отличительной особенностью заявленной системы является введение в нее устройства интерфейсного обмена и устройства гальванической развязки, которые обеспечивают обмен информацией между интегрированной системой резервных приборов и бортовым оборудованием летательного аппарата, причем электрические цепи не имеют непосредственного электрического контакта между устройствами.A distinctive feature of the claimed system is the introduction of an interface exchange device and a galvanic isolation device into it, which ensure the exchange of information between the integrated system of backup devices and the onboard equipment of the aircraft, and the electrical circuits do not have direct electrical contact between the devices.

На фиг. 1 представлена схема системы, в которую входят датчик 1 полного давления, датчик 2 статического давления, устройство 3 обработки и преобразования сигналов, вычислитель 4, модуль 5 пространственной ориентации, ЖК индикатор 6, магнитный зонд 7, устройство 8 управления режимами работы, креноскоп 9, фотодатчик 10, устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации, устройство 12 списания девиационной погрешности с памятью, встроенная система 13 контроля, устройство 14 гальванической развязки, устройство 15 интерфейсного обмена.FIG. 1 shows a diagram of the system, which includes a total pressure sensor 1, a static pressure sensor 2, a signal processing and conversion device 3, a computer 4, a spatial orientation module 5, an LCD indicator 6, a magnetic probe 7, a device 8 for operating modes control, a krenoscope 9, photosensor 10, device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5, device 12 for writing off the deviation error with memory, built-in control system 13, galvanic isolation device 14, interface exchange device 15.

В предложенной системе датчики 1 и 2 полного и статического давления подключены через устройство 3 обработки и преобразования сигналов к вычислителю 4. Модуль 5 пространственной ориентации, устройство 8 управления режимами работы, магнитный зонд 7, ЖК индикатор 6 подключены также к вычислителю 4. Фотодатчик 10 соединен с устройством 8 управления режимами работы. Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации подключено своим входом к модулю 5 пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю 4, устройство 12 списания девиационной погрешности с памятью подключено своим входом к магнитному зонду, а выходом - к вычислителю 4. Встроенная система 13 контроля подключена своими входами к магнитному зонду 7, к модулю 5 пространственной ориентации к датчикам 1 и 2 полного и статического давления, а выходом - к вычислителю 4, устройство 15 интерфейсного обмена, подключенное входом к вычислителю 4, а выходом к устройству 14 гальванической развязки, выход которого подключен к бортовому оборудованию. Креноскоп 9 работает автономно.In the proposed system, the sensors 1 and 2 of the total and static pressure are connected through the device 3 for processing and converting signals to the calculator 4. The spatial orientation module 5, the device 8 for operating modes, the magnetic probe 7, the LCD indicator 6 are also connected to the calculator 4. The photosensor 10 is connected with a device 8 control modes of operation. The device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5 is connected by its input to the spatial orientation module 5, and the output to the calculator 4, the device 12 for writing off the deviation error with memory is connected by its input to the magnetic probe, and the output to the calculator 4. The built-in control system 13 is connected by its inputs to the magnetic probe 7, to the spatial orientation module 5 to the sensors 1 and 2 of the total and static pressure, and the output to the calculator 4, the interface exchange device 15, connected by the input to the calculator 4, and the output to the device 14 galvanic isolation, the output of which is connected to the onboard equipment. Krenoscope 9 works autonomously.

Заявляемая интегрированная система резервных приборов работает следующим образом: в процессе полета сигналы от встроенных в систему датчиков полного 1 и статического 2 давлений поступают в устройство 3 - обработки и преобразования сигналов, которое обрабатывает эти сигналы, вычисляет полное Рп и статическое Рст давления, а также корректирует сигналы с датчиков полного 1 и статического 2 давлений, в зависимости от температуры окружающей среды. Скорректированные сигналы давлений (Рст, Рп) и сигнал Тп из устройства 3 обработки и преобразования сигналов поступают в вычислитель 4. С помощью датчиков угловых скоростей, датчиков линейных ускорений и электронных вычислительных средств, размещенных в модуле 5 пространственной ориентации, вычисляются основные параметры положения летательного аппарата: угол крена, угол тангажа, гироскопический курс. Данные о пространственном положении летательного аппарата передаются в вычислитель 4, который на основе полученных сигналов с блока устройства 3 обработки и преобразования сигналов вычисляет по известным зависимостям основные пилотажные параметры: приборную скорость Vпр, истинную скорость V ист, абсолютную высоту Набс, относительную высоту Нотн, вертикальную скорость V в, температуру наружного воздуха Тст, число М.The claimed integrated system of backup devices works as follows: during the flight, signals from the sensors of total 1 and static 2 pressures built into the system enter the device 3 - signal processing and conversion, which processes these signals, calculates the total P p and static P st pressure, and also corrects signals from sensors of full 1 and static 2 pressures, depending on the ambient temperature. The corrected pressure signals (P st , P p ) and the signal T p from the device 3 for processing and converting signals are fed to the computer 4. Using the angular velocity sensors, linear acceleration sensors and electronic computing facilities located in the spatial orientation module 5, the main parameters are calculated aircraft positions: roll angle, pitch angle, gyroscopic heading. The data on the spatial position of the aircraft is transmitted to the computer 4, which, on the basis of the received signals from the block of the device 3 for processing and converting signals, calculates the basic flight parameters according to the known dependencies: indicated speed V pr , true speed V ist , absolute altitude H abs , relative altitude H rel , vertical speed V in , outdoor temperature T st , number M.

Встроенная система 13 контроля предназначена для проведения тест-контроля модуля 5 пространственной ориентации, датчиков полного 1 и статического 2 давлений во время предполетной подготовки и в течение полета.The built-in control system 13 is designed to test control of the spatial orientation module 5, full 1 and static 2 pressure sensors during pre-flight preparation and during the flight.

При контроле модуля 5 пространственной ориентации производится измерение потребляемых токов датчиков угловой скорости с последующим сравнением измеренного значения с ожидаемым значением.When monitoring the module 5 of the spatial orientation, the current consumption of the angular velocity sensors is measured, followed by comparison of the measured value with the expected value.

Креноскоп 9 позволяет пилоту контролировать величину скольжения летательного аппарата во время координированного разворота. При правильном координированном развороте скольжение должно отсутствовать.Krenoscope 9 allows the pilot to control the amount of aircraft slip during a coordinated turn. With the correct coordinated turn, there should be no slip.

Фотодатчик 10 расположен на лицевой панели прибора, рядом с ЖК индикатором 6 и выдает информацию о величине внешней освещенности в устройство 8 управления режимами работы, которое через вычислитель 4 осуществляет автоматическую регулировку яркости ЖК индикатора 6. При увеличении внешней освещенности яркость ЖК индикатора 6 также увеличивается, а при снижении освещенности - снижается.The photosensor 10 is located on the front panel of the device, next to the LCD indicator 6 and provides information about the amount of external illumination to the operating mode control device 8, which, through the calculator 4, automatically adjusts the brightness of the LCD indicator 6. When the ambient light increases, the brightness of the LCD indicator 6 also increases. and with a decrease in illumination, it decreases.

Устройство 11 компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля 5 пространственной ориентации позволяет повысить точность вычисления углов ориентации.The device 11 for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module 5 makes it possible to increase the accuracy of calculating the orientation angles.

Вычислитель 4 выдает информацию в ЖК индикатор 6 и в модуль информационного обмена 15.Calculator 4 provides information to LCD indicator 6 and to information exchange module 15.

Модуль интерфейсного обмена 15 формирует и передает электрические сигналы, согласно спецификации используемого интерфейса (например, ARINC429, RS-422/485 или др.), на устройство 14 гальванической развязки для передачи этой информации на бортовое оборудование, в том числе на основные пилотажно-навигационные дисплеи.The interface exchange module 15 generates and transmits electrical signals, according to the specification of the interface used (for example, ARINC429, RS-422/485, etc.), to the galvanic isolation device 14 to transmit this information to the onboard equipment, including the main flight and navigation equipment. displays.

Использование данного изобретения позволяет, в случае отказа основных источников пилотажно-навигационной информации, на пилотажно-навигационном дисплее индицировать соответствующую информацию, выдаваемую интегрированной системой резервных приборов, с помощью модуля интерфейсного обмена. Пилот летательного аппарата продолжает пилотирование, используя основной пилотажно-навигационный дисплей, размеры и разрешение экрана которого значительно превышают соответствующие характеристики интегрированной системы резервных приборов, что повышает безопасность полета и надежность летательного аппарата. В случае отказа основного пилотажно-навигационного дисплея пилот продолжает полет, но уже используя информацию, индицируемую на ЖК-индикаторе интегрированной системы резервных приборов, что также повышает безопасность полета.The use of this invention allows, in the event of failure of the main sources of flight and navigation information, on the flight and navigation display to indicate the corresponding information issued by the integrated system of backup devices using the interface exchange module. The pilot of the aircraft continues piloting using the main flight and navigation display, the dimensions and screen resolution of which significantly exceed the corresponding characteristics of the integrated system of backup instruments, which increases the flight safety and reliability of the aircraft. In case of failure of the main flight and navigation display, the pilot continues the flight, but using the information displayed on the LCD display of the integrated system of backup devices, which also increases flight safety.

Источники информацииSources of information

1. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00 2009 г. (прототип).1. RF patent No. 2386927, IPC G01C 21/00 2009 (prototype).

Claims (1)

Интегрированная система резервных приборов, выполненная в виде отдельного блока, содержащая датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, магнитный зонд, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом - к вычислителю, устройство списания девиационной погрешности с памятью, подключенное своим входом к магнитному зонду, а выходом - к вычислителю, встроенная система контроля, подключенная своими входами к магнитному зонду, к модулю пространственной ориентации, к датчикам полного и статического давления, а выходом - к вычислителю, отличающаяся тем, что дополнительно введено устройство интерфейсного обмена, подключенное входом к вычислителю, а выходом к введенному устройству гальванической развязки, выход которого подключен к бортовому оборудованию.An integrated system of backup devices, made in the form of a separate unit, containing total and static pressure sensors connected through a signal processing and conversion device to a computer, a spatial orientation module, an operating mode control device, a magnetic probe, a liquid crystal indicator connected to a computer, a krenoscope, a photosensor connected to the operating mode control device, a device for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module, connected by its input to the spatial orientation module, and by its output to the calculator, a deviation error write-off device with memory, connected by its input to the magnetic probe, and by its output - to the calculator, a built-in control system connected by its inputs to the magnetic probe, to the spatial orientation module, to the total and static pressure sensors, and the output to the calculator, characterized in that in addition An interface exchange device is introduced, connected by the input to the calculator, and by the output to the introduced galvanic isolation device, the output of which is connected to the onboard equipment.
RU2018145614A 2018-12-21 2018-12-21 Integrated system of standby devices RU2734278C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145614A RU2734278C2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Integrated system of standby devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145614A RU2734278C2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Integrated system of standby devices

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018145614A3 RU2018145614A3 (en) 2020-06-22
RU2018145614A RU2018145614A (en) 2020-06-22
RU2734278C2 true RU2734278C2 (en) 2020-10-14

Family

ID=71135566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145614A RU2734278C2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Integrated system of standby devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734278C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2196302C2 (en) * 1997-10-08 2003-01-10 Акционерное общество открытого типа "Конструкторское бюро промышленной автоматики" Facility measuring turning angle of aircraft and its power supply source
US6564628B1 (en) * 1998-10-13 2003-05-20 Thomson-Csf Sextant Combined standby instruments for aircraft
WO2003069279A2 (en) * 2002-01-23 2003-08-21 Triad Sensors, Inc. Gyroscopic navigation system
RU2337315C2 (en) * 2006-04-03 2008-10-27 ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Airplane and helicopter integrated standby equipment system
RU2386927C1 (en) * 2009-01-26 2010-04-20 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of redundant instruments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2196302C2 (en) * 1997-10-08 2003-01-10 Акционерное общество открытого типа "Конструкторское бюро промышленной автоматики" Facility measuring turning angle of aircraft and its power supply source
US6564628B1 (en) * 1998-10-13 2003-05-20 Thomson-Csf Sextant Combined standby instruments for aircraft
WO2003069279A2 (en) * 2002-01-23 2003-08-21 Triad Sensors, Inc. Gyroscopic navigation system
RU2337315C2 (en) * 2006-04-03 2008-10-27 ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") Airplane and helicopter integrated standby equipment system
RU2386927C1 (en) * 2009-01-26 2010-04-20 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") Integrated system of redundant instruments

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018145614A3 (en) 2020-06-22
RU2018145614A (en) 2020-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386927C1 (en) Integrated system of redundant instruments
JP6831868B2 (en) Compensation method for soft iron magnetic interference in the heading reference system
US4598292A (en) Electronic standby flight instrument
US8264376B1 (en) Avionics control and display unit
EP2833152B1 (en) System and method for computing mach number and true airspeed
CN102050226A (en) Aviation emergency instrument, and system initial alignment method and combined navigation algorithm thereof
JP6983565B2 (en) Methods and systems for compensating for soft iron magnetic disturbances in vehicle heading reference systems
US10302450B1 (en) Methods and systems for high accuracy and integrity estimation of flight critical aircraft states
RU2337315C2 (en) Airplane and helicopter integrated standby equipment system
RU2635821C1 (en) Integrated backup device system
US20150006019A1 (en) Method for detecting a failure of at least one sensor onboard an aircraft implementing an anemo-inertial loop, and associated system
KR100587998B1 (en) Preliminary altimeter system with self-generated dynamic calibration curve
US6489898B1 (en) Desired rate of turn bank angle indicator
CA2592682A1 (en) Standby instrument for the instrument panel of a low-maintenance aircraft
US5396425A (en) Vertical velocity indicator
RU2734278C2 (en) Integrated system of standby devices
US5134394A (en) Light aircraft navigation apparatus
RU2427799C1 (en) System for determining spatial position and heading of aircraft
RU58211U1 (en) INTEGRATED RESERVE SYSTEM FOR PLANES AND HELICOPTERS
CN113280834B (en) Airplane comprehensive backup electronic instrument system
RU2826174C1 (en) Backup orientation system
US20190064198A1 (en) Air data system architectures using integrated pressure probes
RU2790217C2 (en) Integrated system of backup devices
RU2780634C2 (en) Integrated system of backup devices
CN101228415B (en) Device for assisting ground navigation of an aircraft on an airport