RU2807539C1 - Method for providing backup return of single-seat combat aircraft in event of central computer failure - Google Patents
Method for providing backup return of single-seat combat aircraft in event of central computer failure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807539C1 RU2807539C1 RU2023115835A RU2023115835A RU2807539C1 RU 2807539 C1 RU2807539 C1 RU 2807539C1 RU 2023115835 A RU2023115835 A RU 2023115835A RU 2023115835 A RU2023115835 A RU 2023115835A RU 2807539 C1 RU2807539 C1 RU 2807539C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- aircraft
- flight
- multifunctional
- central computer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101001034347 Homo sapiens Protein MFI Proteins 0.000 description 76
- 102100039641 Protein MFI Human genes 0.000 description 76
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001343 mnemonic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам обеспечения безопасности полета летательного аппарата.The invention relates to methods for ensuring the flight safety of an aircraft.
При отказе центрального вычислителя в современных интегрированных бортовых комплексах значительно сокращается как объем информации предоставляемой летчику, так и способы воздействия на бортовые системы, что может привести к аварийной или катастрофической ситуации. В этом случае необходимо обеспечить летчика всей полнотой информации и способами управления системами, требуемыми для безопасного завершения полета.If the central computer fails in modern integrated on-board systems, both the amount of information provided to the pilot and the methods of influencing on-board systems are significantly reduced, which can lead to an emergency or catastrophic situation. In this case, it is necessary to provide the pilot with all the information and methods of controlling the systems required to complete the flight safely.
Известна система управления общесамолетным оборудованием с распределенным вычислительным ресурсом (RU 2631092 С1, опубликованный 25.03.2016), содержащая взаимодействующие по мультиплексному каналу информационного взаимодействия и резервному каналу информационного взаимодействия с общесамолетным оборудованием, комплексом бортового радиоэлектронного оборудования, пультом пилотов первый блок вычислитель-концентратор, второй блок вычислитель-концентратор, блок преобразования сигналов, блок защиты и коммутации, каждый из которых содержит основной канал, отличающаяся тем, что система содержит первый и второй блоки управления процессом, n-блоков преобразования сигналов, k-блоков защиты и коммутации, образующие основной и резервный контуры, основной контур состоит из первого блока вычислителя-концентратора и второго блока вычислителя-концентратора, первого блока управления процессом и второго блока управления процессом, а также n-блоков преобразования сигналов и k-блоков защиты и коммутации, взаимодействующих между собой по мультиплексному каналу информационного обмена и резервному каналу информационного обмена, а резервный контур состоит из первого блока управления процессом и второго блока управления процессом, n-блоков преобразования сигналов и k-блоков защиты и коммутации, причем каждый из блоков управления процессом взаимодействует со специализированным средством управления и содержит взаимодействующие между собой модуль приема сигналов, модуль процессора, модуль силовых команд и модуль распределения вычислительных ресурсов блока управления процессом, каждый из k-блоков защиты и коммутации содержит взаимодействующие между собой основной и контрольный каналы, где основной канал состоит из взаимодействующих между собой модуля процессора основного канала и модулей передачи силовых команд основного канала и модуля распределения вычислительных ресурсов блока защиты и коммутации, а контрольный канал состоит из взаимодействующих между собой модуля процессора контрольного канала и модулей передачи силовых команд контрольного канала, каждый из n-блоков преобразования сигналов содержит взаимодействующие между собой основной и контрольный каналы, где основной канал состоит из взаимодействующих между собой модуля приема аналоговых сигналов основного канала, модуля приема дискретных сигналов основного канала, модуля процессора и ввода/вывода основного канала, модуля распределения вычислительных ресурсов блока преобразования сигналов, контрольный канал состоит из взаимодействующих между собой модуля приема аналоговых сигналов контрольного канала, модуля приема дискретных сигналов контрольного канала, модуля процессора и ввода/вывода контрольного канала, каждый блок вычислитель-концентратор содержит взаимодействующие между собой основной и контрольный каналы, где основной канал состоит из взаимодействующих между собой модуля приема разовых команд основного канала, модуля вычислителя интегрированного основного канала, модуля передатчика разовых команд основного канала, модуля распределения вычислительных ресурсов блока вычислителя-концентратора, контрольный канал состоит из взаимодействующих между собой модуля приема разовых команд контрольного канала, модуля вычислителя интегрированного контрольного канала, модуля передатчика разовых команд контрольного канала, причем каждый модуль распределения вычислительных ресурсов содержит энергонезависимую память, устройство сравнения, устройство приема команд управления от пульта пилотов.A known control system for general aircraft equipment with a distributed computing resource (RU 2631092 C1, published on March 25, 2016) contains a first computer-hub unit interacting via a multiplex channel of information interaction and a backup channel of information interaction with general aircraft equipment, a complex of avionics, and a pilot’s console. a computer-hub block, a signal conversion block, a protection and switching block, each of which contains a main channel, characterized in that the system contains the first and second process control blocks, n-signal conversion blocks, k-protection and switching blocks, forming the main and backup circuits, the main circuit consists of the first computer-hub block and the second block of the computer-hub, the first process control block and the second process control block, as well as n-blocks of signal conversion and k-blocks of protection and switching, interacting with each other via a multiplex channel information exchange and a backup information exchange channel, and the backup circuit consists of a first process control block and a second process control block, n-blocks of signal conversion and k-blocks of protection and switching, and each of the process control blocks interacts with a specialized control device and contains interacting between themselves, a signal receiving module, a processor module, a power command module and a module for distributing computing resources of the process control unit, each of the k-protection and switching blocks contains the main and control channels interacting with each other, where the main channel consists of interacting main channel processor modules and modules for transmitting power commands of the main channel and a module for distributing computing resources of the protection and switching unit, and the control channel consists of interacting control channel processor modules and modules for transmitting power commands of the control channel, each of the n-blocks of signal conversion contains the main and interacting control channels, where the main channel consists of an interacting module for receiving analog signals of the main channel, a module for receiving discrete signals of the main channel, a processor module and input/output of the main channel, a module for distributing computing resources of a signal conversion unit, the control channel consists of interacting modules receiving analog signals of the control channel, a module for receiving discrete signals of the control channel, a processor module and input/output of the control channel, each computer-hub unit contains the main and control channels interacting with each other, where the main channel consists of an interacting module for receiving one-time commands of the main channel , calculator module of the integrated main channel, module of the transmitter of one-time commands of the main channel, module of distribution of computing resources of the computer-hub unit, the control channel consists of an interacting module for receiving one-time commands of the control channel, module of the calculator of the integrated control channel, module of the transmitter of one-time commands of the control channel, Moreover, each computing resource distribution module contains a non-volatile memory, a comparison device, and a device for receiving control commands from the pilot's console.
Недостатком данного технического решения является узкая функциональность (обеспечение взаимодействия только с общесамолетным оборудованием), что недостаточно для обеспечения безопасного возврата в случае отказа центрального вычислителя.The disadvantage of this technical solution is its narrow functionality (ensuring interaction only with general aircraft equipment), which is not enough to ensure safe return in the event of a failure of the central computer.
Известен комплекс бортового оборудования (RU 2592193 С1, опубликованный 23.03.2015), содержащий бортовое радиоэлектронное оборудование, содержащее средства управления и индикации, вторичную систему и вычислительное ядро, соединенные между собой посредством бортовой сети информационного обмена, причем вычислительное ядро включает первый, второй, третий центральные вычислители и четвертый, пятый и шестой центральные вычислители, соединенные с бортовой сетью информационного обмена через первый и второй коммутаторы AFDX; комплексный потолочный пульт и интегрированную систему сбора, контроля и регистрации полетной информации, подключенные к упомянутой бортовой сети информационного обмена; систему управления общесамолетным оборудованием, включающую первый и второй блоки вычислителей-концентраторов, первые входы-выходы которых подключены к упомянутой бортовой сети информационного обмена, а вторые входы-выходы - к первым входам-выходам блока преобразования сигналов и блока защиты и коммутации, вторые входы-выходы которых подключены к общесамолетному оборудованию; систему управления комплексной системой управления, содержащую первый и второй информационно-вычислительные комплексы, подключенные к упомянутой бортовой сети информационного обмена; вычислительную часть маршевой силовой установки, содержащую первый и второй блоки управления и контроля, подключенные к упомянутой бортовой сети информационного обмена, общесамолетные системы с собственными вычислителями, включающие подключенные к упомянутой бортовой сети информационного обмена контроллер системы энергоснабжения, пульт бортпроводника, контроллер системы кондиционирования воздуха, электронный блок управления вспомогательной силовой установки; контроллер системы основного и резервного питания, контроллер системы автоматического регулирования давления и контроллер системы противопожарной защиты, отличающийся тем, что упомянутые центральные вычислители, а также первый и второй блоки вычислителей-концентраторов, первый и второй блоки управления и контроля маршевой силовой установки, а также все упомянутые контроллеры выполнены по разнородной архитектуре.A known complex of on-board equipment (RU 2592193 C1, published on March 23, 2015), containing on-board radio-electronic equipment containing control and indication means, a secondary system and a computing core, interconnected through an on-board information exchange network, and the computing core includes the first, second, third central computers and fourth, fifth and sixth central computers connected to the on-board information exchange network through the first and second AFDX switches; an integrated overhead control panel and an integrated system for collecting, monitoring and recording flight information connected to the said on-board information exchange network; a control system for general aircraft equipment, including the first and second blocks of computer-hubs, the first inputs and outputs of which are connected to the mentioned on-board information exchange network, and the second inputs and outputs - to the first inputs and outputs of the signal conversion unit and the protection and switching unit, the second inputs - the outputs of which are connected to general aircraft equipment; a control system for an integrated control system containing first and second information and computing complexes connected to the said on-board information exchange network; the computing part of the cruising power plant, containing the first and second control and monitoring units connected to the said on-board information exchange network, general aircraft systems with their own computers, including a power supply system controller connected to the said on-board information exchange network, a flight attendant console, an air conditioning system controller, an electronic auxiliary power unit control unit; controller of the main and backup power supply system, controller of the automatic pressure control system and controller of the fire protection system, characterized in that the mentioned central computers, as well as the first and second blocks of computer-hubs, the first and second blocks of control and monitoring of the propulsion power plant, as well as all the mentioned controllers are made according to heterogeneous architecture.
Недостатком данного технического решения является невозможность его применения для одночленного экипажа, специализация под гражданскую авиацию и отображение на средствах отображения информации только по информации, поступающей от центрального вычислителя (бортовой центральной интегрированной модульной вычислительной системы).The disadvantage of this technical solution is the impossibility of its use for a single-member crew, its specialization for civil aviation and the display of information on display devices only based on information coming from the central computer (on-board central integrated modular computing system).
Таким образом, задачей заявленного изобретения является устранение недостатков известного уровня техники.Thus, the objective of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является повышение отказобезопасности одноместного боевого самолета и расширение функциональных возможностей летчика при отказе центрального вычислителя.The technical result to which the claimed invention is aimed is to increase the fail-safety of a single-seat combat aircraft and expand the functionality of the pilot in the event of a failure of the central computer.
В дальнейшем при характеристике разработанного способа будут использованы следующие сокращения:In the future, when characterizing the developed method, the following abbreviations will be used:
МФИ - многофункциональный индикатор,MFI - multifunctional indicator,
БКС – блок-концентратор сигналов,BKS – block signal concentrator,
ЛА - летательный аппарат,LA - aircraft,
БИНС - бесплатформенная инерциальная навигационная система,SINS - strapdown inertial navigation system,
ИСРП - индикатор системы резервных приборов,ISRP - indicator of a system of backup devices,
ПНО - пилотажно-навигационное оборудование,PNO - flight navigation equipment,
КСУ - комплексная система управления,KSU is a comprehensive management system,
АРК - автоматический радиокомпас,ARK - automatic radio compass,
КАИ - коллиматорный авиационный индикатор,KAI - collimator aviation indicator,
РВ - радиовысотомер,RV - radio altimeter,
ПУИ - пульт управления и индикации,PUI - control and display panel,
МФПИ - многофункциональный пульт индикации,MFPI - multifunctional display panel,
РУС - ручка управления самолетом,RUS - aircraft control stick,
РУД - ручка управления двигателем,RUD - engine control handle,
ИК - индикационный кадр,IR - indication frame,
ПИЛ - пилотаж,PIL - aerobatics,
КИС - канал информационной сигнализации,KIS - information signaling channel,
ЦСО - центральный сигнальный огонь,CSO - central signal light,
СДУ - система дистанционного управления,SDU - remote control system,
САС - система аварийной сигнализации,SAS - emergency alarm system,
САУ - система автоматического управления,SAU - automatic control system,
СОС - система ограничительных сигналов,SOS - system of restrictive signals,
ООУ - отдельные органы управления,OOU - separate governing bodies,
СНС - спутниковая навигационная система,SNS - satellite navigation system,
СУО - система управления оружием,OMS - weapon control system,
ТС - топливная система,TS - fuel system,
СКВ - система кондиционирования воздуха,SKV - air conditioning system,
СУВШ - система уборки/выпуска шасси,SUVSH - landing gear retraction/release system,
СОЖЭ - система обеспечения жизнедеятельности экипажа,SOZHE - crew life support system,
СЭС - система электроснабжения самолета,SES - aircraft power supply system,
ГПС - гидропневмосистема,GPS - hydropneumatic system,
СОЛС - система обогрева лобового стекла,SOLS - windshield heating system,
Заявленный технический результат достигается при помощи заявленного способа, который характеризуемый тем, что в летательном аппарате располагаются не менее двух многофункциональных индикатора, которые содержат многофункциональное кнопочное обрамление и вычислительную часть, обеспечивающую работоспособность бортовых алгоритмов, в которые в процессе предполетной подготовки из центрального вычислителя загружаются элементы полетного задания, необходимые для обеспечения безопасного возврата, а при отказе центрального вычислителя оба МФИ обрабатывают информацию от радиоэлектронного, общесамолетного оборудования и блока-концентратора сигналов (БКС), индицируют пространственно-пилотажные параметры по информации от пилотажно-навигационного оборудования (ПНО) и комплексной системы управления (КСУ) с обеспечением индикации информации от посадочных средств, индицируют маршрут до аэродрома возврата с направлением захода на аэродром по информации от элементов полетного задания, полученных МФИ в штатном режиме работы, или заданных вручную летчиком через многофункциональные кнопки, индицируют состояние бортовых систем, отказные сообщения, предупреждающую и аварийную сигнализацию, которую выдают в систему связи для речевого оповещения летчика, обеспечивают через многофункциональные кнопки возможность управления системой связи, просмотр и пролистывание отказных сообщений. В случае отказа одного МФИ, на другом работоспособном МФИ устанавливаются индикационный кадр ПИЛ и индикационный кадр КИС, при этом кадр ПИЛ отображается на левом МФИ справа, на правом МФИ слева. БКС преобразовывает информацию в аналоговом виде от общесамолетного оборудования и передает ее в МФИ по радиальным линиям связи, начинает выполнять алгоритмы прямого автоматического управления СКВ, и обеспечивает синхронизацию работы МФИ передачей между ними по радиальным линиям связи параметров работы и состояния, а индикатор системы резервных приборов, оснащенный экраном и автономным инерциальным устройством определения местоположения, обеспечивает индикацию пространственного положения самолета и помощь при посадке по информации от ПНО и КСУ, поступающей по радиальным линиям связи. Повышение отказобезопасности достигается за счет:The declared technical result is achieved using the claimed method, which is characterized by the fact that at least two multifunctional indicators are located in the aircraft, which contain a multifunctional push-button frame and a computing part that ensures the operability of on-board algorithms, into which, during pre-flight preparation, elements of the flight data are loaded from the central computer tasks necessary to ensure a safe return, and in the event of a failure of the central computer, both MFIs process information from radio-electronic, general aircraft equipment and the signal concentrator unit (BCS), indicate spatial flight parameters based on information from flight navigation equipment (FNA) and an integrated control system (KSU) providing indication of information from landing facilities, indicate the route to the return aerodrome with the direction of approach to the aerodrome according to information from the elements of the flight mission received by the MFI in normal operation mode, or manually specified by the pilot through multifunction buttons, indicate the state of on-board systems, failure messages , warning and emergency alarms, which are issued to the communication system for voice notification of the pilot, provide, through multifunction buttons, the ability to control the communication system, view and scroll through failure messages. In the event of failure of one MFI, the PIL indication frame and the CIS indication frame are installed on another operational MFI, while the PIL frame is displayed on the left MFI on the right, on the right MFI on the left. The BCS converts information in analog form from general aircraft equipment and transmits it to the MFI via radial communication lines, begins to execute algorithms for direct automatic control of the ACS, and ensures synchronization of the operation of the MFI by transmitting operating parameters and status between them via radial communication lines, and the indicator of the system of backup devices, equipped with a screen and an autonomous inertial positioning device, it provides an indication of the aircraft's spatial position and assistance during landing based on information from the anti-aircraft control system and control system received via radial communication lines. Increased fail-safety is achieved through:
a) внедрения функции управления радиосредствами в МФИ, с обеспечением резервирования;a) implementation of the radio control function in the MFI, ensuring redundancy;
b) сохранения индикации летчику отказных сообщений и состояния большинства систем путем внедрения прямых радиальных линий связи индикаторов с самолетным оборудованием и с БКС;b) maintaining an indication to the pilot of fault messages and the status of most systems by introducing direct radial communication lines between indicators and aircraft equipment and the BCS;
c) введения, как минимум, двойного резервирования вычисления местоположения ЛА (два БИНС и ИСРП) и индикации этой информации (два МФИ и ИСРП);c) introducing at least double redundancy for calculating the aircraft location (two SINS and an ISPI) and displaying this information (two MFIs and an ISPI);
d) организации взаимного контроля обоих МФИ через радиальные связи с блоком БКС.d) organizing mutual control of both MFIs through radial connections with the BCS block.
Расширение функциональных возможностей достигается за счет передачи в МФИ части полетного задания, содержащей информацию, необходимую для осуществления резервного возврата и посадки.Expansion of functionality is achieved by transferring to the MFI part of the flight task containing the information necessary for performing a backup return and landing.
В большинстве вариантов реализации разработанного способа:In most implementation options of the developed method:
- МФИ представляет собой устройство, предназначенное для отображения информации, оснащенное многофункциональными кнопками и вычислительной частью, предназначенной для решения алгоритмических задач,- MFI is a device designed to display information, equipped with multifunction buttons and a computing part designed to solve algorithmic problems,
- под ПНО понимается совокупность систем, определяющих пространственное положение и местоположение ЛА, а так же обеспечивающих посадку ЛА, и состоящее как минимум из двух приборов автономного определения местоположения и пространственных параметров (например, БИНС и/или СНС), навигационно-посадочного радиотехнического оборудования (КАТЕТ-СП, ILS, MLS и др.), РВ, АРК,- PNO is understood as a set of systems that determine the spatial position and location of the aircraft, as well as ensuring the landing of the aircraft, and consisting of at least two devices for autonomous determination of location and spatial parameters (for example, SINS and/or SNS), navigation and landing radio equipment ( KATHET-SP, ILS, MLS, etc.), RV, ARK,
- под КСУ понимается система, выполняющая функции системы управления самолетом, системы дистанционного управления и системы воздушных сигналов, и предназначенная для управления рулевыми поверхностями ЛА, вычисления воздушно-скоростных параметров,- CCS is understood as a system that performs the functions of an aircraft control system, a remote control system and an air signal system, and is intended to control aircraft control surfaces and calculate airspeed parameters,
- БКС представляет собой устройство, предназначенное для:- BCS is a device designed for:
ο преобразования аналоговых сигналов и разовых команд в цифровой вид;ο converting analog signals and one-time commands into digital form;
ο преобразования цифровых команд в аналоговый вид;ο converting digital commands into analog form;
ο перекоммутирования информации, поступающей по одной цифровой линии в другую.ο re-switching information coming from one digital line to another.
- КАИ представляет собой устройство индикации, устанавливаемое на приборную панель перед летчиком и предназначенное для отображения символьной и графической информации на лобовом стекле на фоне закабинной обстановки, при этом на передней панели КАИ располагается ПУИ, предназначенный для управления бортовым радиоэлектронным оборудованием (навигационные системы, системы связи),- KAI is a display device installed on the instrument panel in front of the pilot and designed to display symbolic and graphic information on the windshield against the backdrop of the cockpit environment, while on the front panel of the KAI there is a PUI designed to control on-board electronic equipment (navigation systems, communication systems ),
- МФПИ представляет собой устройство, оснащенное дисплеем, многофункциональными кнопками и вычислительной часть, предназначенное для отображения информации и ввода команд летчиком, не требующих оперативного реагирования,- MFPI is a device equipped with a display, multifunction buttons and a computing part, designed to display information and enter commands by the pilot that do not require rapid response,
- ИСРП представляет собой устройство, оснащенное системой автономного определения местоположения (например, курсовертикаль) и экраном. ИСРП предназначен для отображения летчику пилотажно-навигационных параметров, вычисленных самостоятельно, и посадочных меток, по информации от бортовых посадочных средств,- ISRP is a device equipped with an autonomous location system (for example, vertical heading) and a screen. The ISRP is designed to display to the pilot flight and navigation parameters calculated independently, and landing marks, according to information from on-board landing aids,
- под радиальными линиями связи понимаются цифровые линии связи, обеспечивающие передачу в форматах «точка-точка» и/или «один-многим», например, РТМ 1495-75,- radial communication lines mean digital communication lines that provide transmission in “point-to-point” and/or “one-to-many” formats, for example, RTM 1495-75,
- под общесамолетным оборудованием понимаются системы, обеспечивающие функционирование ЛА и жизнедеятельность летчика, например, ТС, ГПС, СКВ, СУВШ, СОЛС, комплекс средств аварийного покидания и другие,- general aircraft equipment means systems that ensure the functioning of the aircraft and the life of the pilot, for example, vehicles, GPS, SKV, SUVS, SOLS, a set of emergency escape means and others,
- под органами управления в кабине понимаются: органы управления на РУС и РУД (кнопки и кнюппель), гашетка, пульты управления общесамолетным и радиоэлектронным оборудованием, центральный сигнальный огонь и кнопки/тумблеры включения оборудования и режимов,- controls in the cockpit mean: controls on the stick and thrust levers (buttons and joystick), trigger, control panels for general aircraft and radio-electronic equipment, central signal light and buttons/toggle switches for turning on equipment and modes,
- под САС понимается устройство, состоящее из нескольких световых табло и управляющего блока, обеспечивающего подсветку этих табло по сигналам от бортовых систем.- SAS is understood as a device consisting of several light displays and a control unit that provides illumination of these displays based on signals from on-board systems.
Далее более подробно заявленное изобретение поясняется чертежом (фиг. 1) на котором представлен вариант бортового оборудования пилотируемого ЛА, реализующий заявленный способ.Next, the claimed invention is illustrated in more detail by the drawing (Fig. 1), which shows a version of the on-board equipment of a manned aircraft that implements the claimed method.
Но такой вариант исполнения не ограничивает осуществление заявленного способа, а приведен только в качестве примера.But this embodiment does not limit the implementation of the claimed method, but is given only as an example.
В состав бортового оборудования пилотируемого ЛА вводят два многофункциональных индикатора (МФИ1 и МФИ2) с кнопочным обрамлением и вычислительной частью, и БКС. МФИ выполнен с возможностью работы в двух режимах:The on-board equipment of a manned aircraft includes two multifunctional indicators (MFI1 and MFI2) with a push-button frame and a computing part, and a BCS. The MFI is designed to operate in two modes:
- штатном, при работающем центральном вычислителе;- standard, with the central computer running;
- резервном, при отказе центрального вычислителя.- backup, in case of failure of the central computer.
При этом, обработка в МФИ и обмен информацией между МФИ и другими, подсоединенными по радиальным линиям связи, системами, в интересах обеспечения задач резервного контура, осуществляется всегда. При переходе в резервный контур МФИ автоматически изменяет источники информации для алгоритмов с центрального вычислителя на бортовые системы.At the same time, processing in the MFI and the exchange of information between the MFI and other systems connected via radial communication lines, in the interests of ensuring the tasks of the backup circuit, are always carried out. When switching to the backup circuit, the MFI automatically changes the sources of information for the algorithms from the central computer to on-board systems.
Каждый МФИ соединен входами-выходами по бортовым цифровым линиям связи с центральным вычислителем, системой связи, ПНО, КСУ, БКС, системой управления двигателем, оперативными органами управления на РУС и РУД и САС. МФИ соединен входами по бортовым радиальным линиям связи с ТС, СУО.Each MFI is connected by inputs and outputs via on-board digital communication lines with a central computer, communication system, PNO, KSU, BCS, engine control system, operational controls on the RUS and RUD and SAS. The MFI is connected by inputs via on-board radial communication lines to the vehicle and control system.
Каждый БКС соединен по бортовым цифровым линиям связи входами-выходами с центральным вычислителем и обоими МФИ. Каждый БКС соединен входами-выходами по аналоговым линиям связи с общесамолетным оборудование по меньшей мере с такими, которое обеспечивают безопасное завершение полета (СЭС, ТС, гидропневмосистема, система управления двигателем, САС и др.).Each BCS is connected via on-board digital communication lines by inputs and outputs to the central computer and both MFIs. Each BCS is connected by inputs and outputs via analog communication lines with general aircraft equipment, at least with those that ensure the safe completion of the flight (SES, TS, hydropneumatic system, engine control system, SAS, etc.).
Количество БКС, устанавливаемых на борт, определяется требуемым количеством принимаемых и выдаваемых аналоговых сигналов, а также необходимой степенью их резервирования, в зависимости от критичности принимаемых/вы даваемых сигналов, но не менее двух.The number of BCS installed on board is determined by the required number of received and issued analog signals, as well as the required degree of their redundancy, depending on the criticality of the received/issued signals, but not less than two.
При обнаружении отказа центрального вычислителя, МФИ переходят в резервный режим работы (резервный контур). При переходе на резервный контур устанавливается следующее распределение индикационных кадров (ИК):If a failure of the central computer is detected, the MFIs switch to a backup mode of operation (backup circuit). When switching to the backup circuit, the following distribution of indication frames (IR) is established:
- на левом МФИ (МФИ1) в двух полукадрах, слева направо: ИК «Тактическая обстановка» и ИК «Пульт управления и индикации»;- on the left MFI (MFI1) in two half-frames, from left to right: IR “Tactical situation” and IR “Control and display panel”;
- на правом МФИ (МФИ2) в двух полукадрах, слева направо: ИК «Пилотаж» (ИК ПИЛ) и ИК «Канал информационной сигнализации» (ИК КИС).- on the right MFI (MFI2) in two half-frames, from left to right: IR “Pilotage” (IR PIL) and IR “Information Signaling Channel” (IR KIS).
- при переходе в резервный контур с одним отказавшим МФИ, либо при работе в резервном контуре и последующим отказе одного из МФИ, на работоспособном МФИ устанавливаются ИК ПИЛ и ИК КИС. Летчик имеет возможность изменить расположение кадров нажатием кнопок на МФИ.- when switching to a backup circuit with one failed MFI, or when working in a backup circuit and subsequent failure of one of the MFIs, IR PIL and IR CIS are installed on the working MFI. The pilot has the ability to change the location of frames by pressing buttons on the MFI.
ИК ПИЛ обеспечивает летчика информацией о пространственном положении самолета, его высотно-скоростных параметрах и индицирует информацию от бортовых посадочных средств в обеспечение безопасной посадки.IR PIL provides the pilot with information about the spatial position of the aircraft, its altitude and speed parameters and displays information from on-board landing aids to ensure a safe landing.
ИК КИС служит для информирования летчика о состоянии бортовых систем и выдачи аварийных, предупреждающих и информирующих сообщений. Информация для кадра формируется в МФИ на основании данных поступающих либо напрямую по радиальным линям связи от систем, либо от БКС.IR CIS serves to inform the pilot about the state of on-board systems and issue emergency, warning and information messages. Information for the frame is generated in the MFI based on data received either directly via radial communication lines from the systems or from the BCS.
На ИК «Тактическая обстановка» индицируется план полета до аэродрома посадки, радиомаяки и посадочные маяки, с указанием дальности до них и направления. В случае необходимости, летчик имеет возможность изменить аэродром посадки и направление захода на посадку, через воздействие на органы управления МФИ.The “Tactical Situation” IC displays the flight plan to the landing airfield, radio beacons and landing beacons, indicating their distance and direction. If necessary, the pilot has the opportunity to change the landing aerodrome and the landing approach direction by influencing the MFI controls.
ИК «Пульт управления и индикации» предназначен для управления системой связи, выдачи подсказок летчику по управлению радиосредствами, работы с параметрами аэродрома посадки. Информация для кадра формируется в МФИ на основании данных поступающих от системы связи и ПНО.The IC “Control and Display Panel” is designed to control the communication system, provide hints to the pilot on how to control radio equipment, and work with the parameters of the landing airfield. Information for the frame is generated in the MFI based on data received from the communication system and PNO.
В целях повышения безопасности и расширения функциональности в штатном режиме работы в МФИ осуществляется загрузка части полетного задания, необходимого для обеспечения безопасного завершения полета. В состав этой части входят, например, координаты и характеристики аэродрома(ов) посадки, посадочных средств на аэродроме, радиомаяков по траектории движения и другие. При переходе в резервный режим эти данный используются для отображения на плане полете ИК «Тактическая обстановка» и на других кадрах.In order to increase safety and expand functionality during normal operation, the MFI is loaded with part of the flight task necessary to ensure the safe completion of the flight. This part includes, for example, the coordinates and characteristics of the landing aerodrome(s), landing aids at the aerodrome, radio beacons along the trajectory, and others. When switching to backup mode, this data is used to display the “Tactical Situation” IR on the flight plan and on other frames.
В резервном контуре МФПИ и КАИ могут быть или погашены, в связи с отсутствием информации от центрального вычислителя, или, в случае наличия радиальных связей с соответствующими системами (СУО, ПНО):In the reserve circuit, MFPI and KAI can be either extinguished, due to the lack of information from the central computer, or, in the case of radial connections with the relevant systems (MSS, PNO):
- на МФПИ индицируется ИК «Грузы» (в резервном контуре МФПИ используется только для индикации состояния подвесок, ввод информации и переключение кадров не предусматривается);- the “Cargoes” IC is displayed on the MFPI (in the reserve circuit, the MFPI is used only to indicate the status of the suspensions, information input and frame switching are not provided);
- на КАИ отображается мнемокадр с угловыми положениями самолета и высотно-скоростными параметрами по данным от ПНО и системы управления. ПУИ перестает отображать информацию (функции ПУИ выполняет МФИ с ИК «Пульт управления и индикации»).- the KAI displays a mnemonic frame with the angular positions of the aircraft and altitude-speed parameters according to data from the PNO and control system. The PUI stops displaying information (the functions of the PUI are performed by the MFI with the IR “Control and Display Panel”).
Для обеспечения взаимного контроля нормального функционирования индикаторов в информационный обмен с БКС вводятся параметры: «Исправность МФИ» и «Индикатор динамики работы МФИ». Все БКС транслируют эти параметры из МФИ1 в МФИ2 и из МФИ2 в МФИ1 для реконфигурации в случае отказа одного из МФИ.To ensure mutual control of the normal functioning of the indicators, the following parameters are introduced into the information exchange with the BCS: “Service of the MFI” and “Indicator of the dynamics of the MFI”. All BCSs translate these parameters from MFI1 to MFI2 and from MFI2 to MFI1 for reconfiguration in the event of failure of one of the MFIs.
При получении параметра «Исправность МФИ» со значением равным «О» или постоянном значении параметра «Индикатор динамики работы МФИ» в течение 3-х тактов от всех исправных БКС или неисправности (потере связи) всех БКС:When receiving the “MFI Serviceability” parameter with a value equal to “O” or a constant value of the “MFI Operation Dynamics Indicator” parameter within 3 clock cycles from all serviceable BCSs or a malfunction (loss of communication) of all BCSs:
- на работоспособном МФИ:- on a working MFI:
- принимается решение о неисправности другого МФИ. Индицируется надпись «Отказ» с указанием МФИ;- a decision is made about the malfunction of another MFI. The inscription “Failure” is displayed indicating the MFI;
- алгоритмически устанавливаются ИК ПИЛ и КИС вне зависимости от предыдущего состояния, с возможностью вызова через МФК ИК «Тактическая обстановка», «Пульт управления и индикации».- IR PIL and CIS are algorithmically installed, regardless of the previous state, with the ability to call through the MFK IR “Tactical situation”, “Control and display panel”.
- на отказавшем МФИ:- on a failed MFI:
- возможен переход МФИ в режим отказа либо появление произвольного поведения изображения.- the MFI may go into failure mode or random image behavior may appear.
При переходе на резервный контур индикации и управления МФИ1 и МФИ2 присваивают признаку «Режим взаимодействия», передаваемому в систему связи, значение «1». Получив данное значение система связи переходит в «активный» режим работы с МФИ и начинает воспроизводить речевые сообщения и команды управления, приходящие по линии связи с МФИ. Повторение воспроизведения одних и тех же сообщений, признаки которых пришли по разным каналам, блокируется внутренними алгоритмами работы изделия.When switching to the backup indication and control circuit, MFI1 and MFI2 assign the value “1” to the “Interaction mode” attribute transmitted to the communication system. Having received this value, the communication system switches to the “active” mode of operation with the MFI and begins to reproduce voice messages and control commands coming through the communication line with the MFI. Repeated playback of the same messages, the signs of which came through different channels, is blocked by the internal algorithms of the product.
При переходе на работу в резервном контуре система связи:When switching to operation in a backup circuit, the communication system:
- перестает воспринимать командную информацию от центрального вычислителя вне зависимости от состояния обмена (есть или нет);- ceases to perceive command information from the central computer, regardless of the state of the exchange (yes or not);
- сохраняет настройки, предшествующие переходу на работу в резервном контуре.- saves the settings preceding the transition to operation in the backup circuit.
В резервном контуре летчик имеет возможность через многофункциональные кнопки на МФИ изменять канал связи, частоту радиостанции, громкость.In the backup circuit, the pilot has the ability to change the communication channel, radio frequency, and volume through multifunction buttons on the MFI.
В резервном контуре БКС продолжает получать информацию от общесамолетного оборудования в аналоговом виде, преобразовывает ее в цифровой вид и передает по радиальным линиям связи в МФИ. МФИ использует ее для формирования предупреждающей и аварийной сигнализации, а также информирования летчика о состоянии бортовых систем.In the reserve circuit, the BCS continues to receive information from general aircraft equipment in analog form, converts it into digital form and transmits it via radial communication lines to the MFI. MFI uses it to generate warning and emergency alarms, as well as inform the pilot about the status of on-board systems.
Также, в резервном контуре, с целью повышения безопасности и снижения нагрузки на летчика, организуется автоматическое управление некоторыми общесамолетными системами (например, СКВ, системой управления тормозным парашютом) напрямую в БКС, по упрощенной логике.Also, in the reserve circuit, in order to increase safety and reduce the load on the pilot, automatic control of some general aircraft systems (for example, VCS, braking parachute control system) is organized directly in the BCS, according to simplified logic.
В интересах уведомления летчика о наличии неисправности, в штатном режиме БКС получают от центрального вычислителя команды на поджиг и гашение лампы-кнопки «Смотри отказ». При отказе центрального вычислителя формирование этой команды берут на себя оба МФИ (в случае исправности 2-х МФИ) или исправный МФИ (в случае отказа одного из МФИ).In the interests of notifying the pilot about the presence of a malfunction, in normal mode the BCS receives commands from the central computer to ignite and extinguish the “Look for failure” button lamp. If the central computer fails, the formation of this command is undertaken by both MFIs (if 2 MFIs are operational) or by a working MFI (in the event of a failure of one of the MFIs).
При нажатии на любом МФИ соответствующей кнопки формируется и выдается сигнал снятия отказного сообщения в САС и в БКС. При получении от МФИ1 (МФИ2) указанного параметра все БКС транслируют его в МФИ2 (МФИ1) с целью пролистывания на нем очереди отказов и обнуления команды «Зажигание ЦСО».When you press the corresponding button on any MFI, a signal to clear the refusal message is generated and issued in the SAS and in the BCS. When receiving the specified parameter from MFI1 (MFI2), all BCSs transmit it to MFI2 (MFI1) in order to scroll through the queue of failures on it and reset the “CSO ignition” command.
При гашении лампы-кнопки «Смотри отказ» путем нажатия самой кнопки, это нажатие передается во все БКС, которые транслируют его на МФИ1 и МФИ2. Снятие текущего отказного сообщения и обнуление команды «Зажигание ЦСО» производится МФИ1 (МФИ2) при получении этой команды как минимум от 2-х БКС.When the lamp-button “See failure” is extinguished by pressing the button itself, this press is transmitted to all BCSs, which broadcast it to MFI1 and MFI2. Removing the current fault message and resetting the command “Ignition of the central heating system” is carried out by MFI1 (MFI2) upon receipt of this command from at least 2 BCS.
Индикация самых критических отказов, приводящих к аварийному или катастрофическому завершению полета, таких как («Пожар двигателя», «Отказ гидросистемы», «Отказ СДУ» и др.) продублирована на приборной панели летчика в системе САС в виде небольших световых табло. На каждом из табло нанесена надпись о соответствующем отказе. В случае обнаружения отказ, команда на поджиг соответствующего табло поступает в САС от БКС или соответствующей системы.Indication of the most critical failures leading to an emergency or catastrophic termination of the flight, such as (“Engine fire”, “Hydraulic system failure”, “SDU failure”, etc.) is duplicated on the pilot’s instrument panel in the SAS system in the form of small light displays. On each of the boards there is an inscription indicating the corresponding refusal. If a failure is detected, the command to ignite the corresponding display is sent to the SAS from the BCS or the corresponding system.
Работа с системами из состава ПНО осуществляется в резервном контуре только с собственных пультов управления. Информация с этих систем выдается без обратной связи.Work with systems from the PNO is carried out in a backup circuit only from their own control panels. Information from these systems is provided without feedback.
Выбор пилотажно-навигационной информации для индикации и вычислений в МФИ происходит следующим образом:The selection of flight and navigation information for display and calculations in the MFI occurs as follows:
- в случае выбора автоматического режима на пульте управления инерциальными навигационными системами МФИ использует систему, заданную по умолчанию. При этом, в случае обнаружения отказа этой системы, или отсутствии достоверности обмена с ней, МФИ переключается на дублирующую,- if automatic mode is selected on the control panel for inertial navigation systems, the MFI uses the default system. At the same time, if a failure of this system is detected, or there is no reliability of exchange with it, the MFI switches to a backup one,
- при нахождении переключателя на пульте управления инерциальными навигационными системами в положении выбора конкретной системы оба МФИ взаимодействуют с ней, автоматического переключения на другую не производится,- when the switch on the control panel of inertial navigation systems is in the position of selecting a specific system, both MFIs interact with it, automatic switching to another is not performed,
- при отказе или отсутствии связи с инерциальными навигационными системами из состава ПНО, МФИ использует информацию от ИСРП.- in case of failure or lack of communication with inertial navigation systems from the PNO, the MFI uses information from the ISRP.
Изделие ИСРП в резервном контуре не получает данные от центрального вычислителя, из-за чего на ней не индицируются планки положения в режиме «Посадка», а заданный курс вводится вручную. В ИСРП для индикации поступают данные от КСУ и ПНО, аналогично штатному режиму работы.The ISRP product in the backup circuit does not receive data from the central computer, which is why position bars are not displayed on it in the “Landing” mode, and the specified course is entered manually. For indication, the ISRP receives data from the control system and the control unit, similar to the normal operating mode.
В МФИ исправность ИСРП, а также угловые параметры самолета от ИСРП транслируются через БКС.In the MFI, the serviceability of the ISRP, as well as the angular parameters of the aircraft from the ISRP, are transmitted through the BCS.
КСУ продолжает функционировать штатно, однако по отсутствию входной информации от центрального вычислителя производит блокировку включения траекторных режимов САУ и формирует отказ СОС. Снятие ограничений СОС можно осуществить вручную с пульта в кабине тумблером «Откл. СОС». В данном режиме КСУ обеспечивает автономные режимы САУ: приведение к горизонту, стабилизация барометрической высоты, стабилизация угловых положений (крен, тангаж), стабилизация приборной скорости, а также управление ЛА летчиком через РУС.The control system continues to function normally, but due to the lack of input information from the central computer, it blocks the activation of the trajectory modes of the automatic control system and generates a failure of the self-propelled control system. Removing SOS restrictions can be done manually from the remote control in the cockpit using the “Off” toggle switch. SOS". In this mode, the control system provides autonomous modes of the self-propelled guns: alignment to the horizon, stabilization of barometric altitude, stabilization of angular positions (roll, pitch), stabilization of indicated speed, as well as control of the aircraft by the pilot through the RUS.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2807539C1 true RU2807539C1 (en) | 2023-11-16 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2327602C1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" | Aircraft control method and complex system method is built around |
RU2631092C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-18 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | System for controlling general aircraft equipment with distributed computing resource |
RU2727416C1 (en) * | 2019-08-26 | 2020-07-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Control method of unmanned aerial vehicle flight and unmanned aircraft system |
RU2767938C2 (en) * | 2019-11-18 | 2022-03-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Integrated complex of on-board equipment of unmanned aerial vehicle |
US20220204180A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | Ge Aviation Systems Llc | Decision-Support System for Aircraft Requiring Emergency Landings |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2327602C1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" | Aircraft control method and complex system method is built around |
RU2631092C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-09-18 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | System for controlling general aircraft equipment with distributed computing resource |
RU2727416C1 (en) * | 2019-08-26 | 2020-07-21 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Control method of unmanned aerial vehicle flight and unmanned aircraft system |
RU2767938C2 (en) * | 2019-11-18 | 2022-03-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Integrated complex of on-board equipment of unmanned aerial vehicle |
US20220204180A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | Ge Aviation Systems Llc | Decision-Support System for Aircraft Requiring Emergency Landings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9221538B2 (en) | Flight control system for unmanned aerial vehicle | |
US9690291B2 (en) | Aircraft sidestick priority and dual input control logic | |
CN113412218B (en) | Acquisition and analysis device intended to be integrated in an existing aircraft | |
CN110853411A (en) | Single pilot driving system and control method | |
CN112114593A (en) | Control system | |
US11150653B1 (en) | Autopilot availability for reduced crew operations system and method | |
RU2235042C1 (en) | Method of control of aircraft | |
RU2235043C1 (en) | Aircraft control system | |
RU2667040C1 (en) | Integrated computer system of aircraft ms-21 | |
RU2807539C1 (en) | Method for providing backup return of single-seat combat aircraft in event of central computer failure | |
US20100030402A1 (en) | Light multi-purpose aircraft with a controlling integrated complex | |
US9260198B2 (en) | Display system for aircraft cockpit | |
US12111658B2 (en) | Alternative piloting system for integrating in a pre-existing aircraft | |
RU2592193C1 (en) | Integrated onboard equipment set of different architecture | |
Hobbs | Remotely piloted aircraft | |
US20220063836A1 (en) | Method for piloting an aircraft | |
CN116224761A (en) | Flight control method, unmanned aerial vehicle, terminal equipment and medium | |
Hobbs | Remotely piloted aircraft systems | |
Krause et al. | System automation of a DA42 general aviation aircraft | |
RU2828758C1 (en) | Method of controlling on-board equipment of multifunctional single-seat combat aircraft | |
CN114384922A (en) | Unmanned aerial vehicle flight control redundancy technology | |
RU133508U1 (en) | MAIN AIRCRAFT WITH THE CONTROL SYSTEM OF THE GENERAL AIRCRAFT EQUIPMENT AND AIRCRAFT SYSTEMS | |
RU2529248C1 (en) | Airliner with aircraft general hardware control system and aircraft systems | |
RU2808869C1 (en) | Method for centralized control and indication of status of single-seat aircraft | |
RU2767938C2 (en) | Integrated complex of on-board equipment of unmanned aerial vehicle |