Файл: Липчин Ц.Н. Надежность самолетных навигационно-вычислительных устройств.pdf

вой скорости W и угла сноса а в аналоговой форме при связи с системой индикации.

Радиолокационная станция (РЛС) предназначена для выполнения следующих функций:

—обнаружения зон грозовой деятельности;

—выдачи в HB сигналов дальности и бортового пе­ ленга радиолокационного ориентира;

— обзора земной поверхности с целью навигационной ориентировки.

Бортовая аппаратура радиосистемы ближней навига­ ции (РСБН) является датчиком наклонной дальности и азимута относительно радиомаяков, а также угловых от­ клонений от равносигнальных зон систем посадки. Ин­ формация РСБН поступает в HB и на навигационно-пи- лотажные приборы.

Система воздушных сигналов (СВС) предназначена для автоматического вычисления и непрерывной выдачи потребителям истинной и приборной воздушных скорос­ тей, числа М, относительной и абсолютной барометричес­ ких высот,

9

Из HB в АБСУ непрерывно поступают сигналы управления самолетом в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Одновременно с этим HB выдает сигналы о пространственном положении и курсе на директорные приборы, а также в ПИНО (проекционный индикатор навигационной обстановки), предназначенный для авто­ матической индикации места и направления движения самолета на фоне карты пролетаемой местности. Одно­ временно индицируется значение курса самолета, авто­ матически или вручную определяется курсовой угол любого ориентира, обозначенного на карте, и дальность до него.

Центральным органом управления комплексом явля­ ется пульт управления навигационным комплексом (ПУНК), который .входит в состав навигационного вы­ числителя независимо от того, является ли HB аналого­ вым или используется бортовая цифровая вычислитель­ ная машина (БЦВМ).

Соответствующие переключатели на пульте позволя­ ют изменять режимы работы НК (например, «Наземная подготовка», «Обход грозы» и т. д.). Летчик имеет воз­ можность вызвать на цифровые индикаторы любой из интересующих его навигационных параметров. С по­ мощью цифрового наборного поля, имеющегося на пуль­ те, летчик может ввести в память БЦВМ ряд оперативно изменяющихся параметров (например, географические координаты наземного пункта для перенацеливания са­ молета и т. д.).

Ряд дискретных световых сигналов, информирующих летчика о готовности, отказах и т. д. аппаратуры комп­ лекса, выводится на табло сигнализации (ТС).

Навигационный комплекс с цифровым HB решает широкий круг задач, к которым относятся следующие.

1. Автоматизированная предполетная подготовка:

—автоматизированный в.вод исходных данных и про­ граммы полета;

—автоматизированная предполетная проверка аппа­ ратуры комплекса.

2.Непрерывное определение местоположения само­ лета, обеспечивающее полет по трассе:

—непрерывное счисление координат местоположения самолета по автономным средствам (по ИСН либо по ДИСС совместно с курсо-вертикалью) ;

—преобразование координат;

10

— обработка данных позиционных радиотехнических средств;

—коррекция местоположения радиотехнических средств;

—коррекция местоположения самолета с помощью позиционных и скоростных радиотехнических коррек­ торов.

3.Формирование сигналов для автоматического уп­ равления движением самолета в вертикальном и боковом каналах;

—вычисление сигналов для формирования закона управления движением самолета в горизонтальной плос­ кости при полете по заданной траектории;

—вычисление сигналов для формирования законов управления при полете в любую точку, заданную опера­ тивно, а также для облета грозовых фронтов по инфор­ мации бортовой РЛС;

—вычисление сигналов для формирования закона управления в вертикальной плоскости при снижении в заданную точку на заданную высоту;

—вычисление сигналов отклонения от заданной тра­ ектории для выполнения предпосадочного маневра и ухо­ да на второй круг.

4.Программирование географических координат мая­ ков РСБН, радиолокационных ориентиров, промежуточ­ ных пунктов маршрута (ППМ) и времени прибытия в ППМ.

5.Индикация навигационных параметров.

6.Автоматизация штурманских работ:

— индикация местоположения по ПИНО;

— выдача необходимого справочного материала на

ПИНО;

— автоматический ввод координат маяков, радиоло­ кационных ориентиров, промежуточных пунктов мар­ шрута;

—• расшифровка координат радиолокационного ори­ ентира;

—сигнализация об отклонении от временного гра­

фика;

—автоматизированный контроль аппаратуры комп­ лекса в полете и выдача сигналов об отказе систем;

—расчет возможной дальности полета по запасу топлива;

—выдача сигналов о необходимости коррекции;

11

рис. 1. 1. В таких системах для связи датчиков НК с вы­ числителем используются аналоговые каналы (например, вместо доплеровских частот Fi; F i , F 3 из ДИСС поступа­ ют значения Hasina; Wcosa в аналоговой форме).

Отличие НК, оснащенных электромеханическим Ъ и , от цифровых комплексов заключается в уменьшении объ­ ема и точности решаемых задач, а также глубины конт­ роля работы вычислителя (в БЦВМ эту роль выполняет тест-программа) и датчиков навигационной информации.

Широкое развитие бортовых вычислительных машин не исключает в дальнейшем развития и совершенствова­ ния аналоговых вычислителей главным образом из-за их невысокой стоимости.

В ряде случаев навигационный комплекс оснащается не только БЦВМ, но и аналоговым вычислителем. Такая совокупность вычислителей способствует повышению на­ дежности НК-

Все возрастающая техническая сложность НК и его отдельных систем с учетом ответственности функций, выполняемых НК, потребовала обратить особое внима­ ние на надежность таких комплексов.

Проблема обеспечения надежности тесно связана со всеми этапами создания системы, а также и всем перио­ дом ее практического использования. Надежность сис­ темы закладывается в процессе ее конструирования и расчета и достигается в процессе ее изготовления путем правильного выбора технологии производства, контролѵі качества исходных материалов, полуфабрикатов и гото­ вой продукции, контроля режимов и условий изготовле­ ния. Важное значение для надежности сложных систем имеют условия хранения, эксплуатации, планомерный уход, профилактические контроль и ремонт.

1 2. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НАВИГАЦИОННЫМИ

ВЫЧИСЛИТЕЛЯМИ

Рассмотрим основные уравнения, моделируемые ана­ логовыми навигационными вычислителями. Поскольку теория этих задач достаточно полно изложена в работах [7, 47] и др., то здесь приводится лишь окончательный вид

12

рабочих формул решаемых задач с соответствующей гео­ метрической интерпретацией для различных режимов работы HB. Мы также не будем останавливаться на ана­ лизе методической точности формул, принятых к реали­ зации в HB.

Непрерывное счисление координат на борту самолета основано на интегрировании во временной области урав­ нения геодезической линии. Для земного сфероида диф­ ференциальное уравнение геодезической линии [1] имеет вид

dt

13