Формат космического навигационного индикатора

Полезная модель относится к области космической техники и может применяться на пилотируемых космических аппаратах (ПКА), оборудованных электронными системами отображения информации.
Известен формат вертолётного пилотажно-навигационного индикатора, описанный как полезная модель - Свидетельство № RU 19323 U1 7 G01 С23/00 от 20.08.2001г. Авторы: Сеньков К.А., Андриенко С.С. Формат содержит эргономически обоснованные состав и размещение индикационных элементов на экране индикатора (поле формата) и обеспечивает безопасную посадку вертолёта на ограниченную площадку в условиях отсутствия естественной видимости.
Данная полезная модель принимается за прототип. В этом формате, реализуемом с помощью электронного индикатора, имеются необходимые индикатор навигационных параметров, индикатор сигнальных сообщений, навигационная система и система управления объектом.
. Однако этот формат не может бьггь непосредственно использован в космическом навигационном индикаторе.
Предлагаемый авторами формат позволит космонавту получать информацию о навигационной обстановке во время полёта на пилотируемом космическом аппарате (ПКА), наблюдать по карте район, над которым он пролетает, и прогнозировать участки Земли, над которыми он будет пролетать.
Целью предлагаемой полезной модели - формата космического навигационного индикатора - является обеспечение экипажа ПКА необходимой оперативной информацией о пространственно-временной обстановке полёта, о наиболее важных параметрах процессов управления и о прохождении различных сообщений и сигналов от бортовых систем.
Поставленная цель достигается тем, что в формат-прототип дополнительно вводятся индикатор наименования формата, индикатор топлива, индикатор времени, секундомер, индикатор свет-тень, индикатор радиовидимости, индикатор давления, индикатор электрических параметров, блок виртуальных кнонок, индикатор курсора, запоминающее устройство, электронный космический планщет и индикатор карты Земли.
На фиг.1 представлена структурная схема формата, на фиг.2 - схема расположения элементов формата, на фиг. 3 - вид формата на экране электронного индикатора (условно - в чёрно-белом варианте).
На фиг.1 и 2 обозначены:
1- электронный космический планщет.
2- индикатор карты Земли,
3- запоминающее устройство,
4-навигационная система,
5- индикатор навигационных параметров, 6-индикатор свет-тень,
7- индикатор радиовидимости,
8- система управления объектом,
9- индикатор сигнальных сообщений,
10- индикатор наименования формата,
11- индикатор топлива,
12- индикатор времени,
13-секундомер,
14- индикатор давления,
15- индикатор электрических параметров,
16- блок виртуальных кнопок,
17- индикатор курсора.
На фиг.2, кроме того, обозначены:
В - верхняя зона приоритетной информации,
С - средняя зона кадровой информации,
Н - нижняя зона меню.
Формат содержит последовательно соединённые электронный космический планщет 1, запоминающее устройство 3, навигационную систему 4 и систему управления объектом 8, которая вторым выходом соединена с параллельно соединёнными индикатором сигнальных сообщений 9, индикатором наименования формата 10, индикатором топлива 11, индикатором времени 12, секундомером 13, индикатором давления 14, индикатором электрических параметров 15, блоком виртуальных кнопок 16 и индикатором курсора 17. Индикатор карты Земли 2 подключен ко второму выходу запоминающего устройства 3, а второй выход навигационной системы 4 подключен к параллельно соединенным индикатору навигационных параметров 5, индикатору свет-тень 6 и индикатору радиовидимости 7.
Электронный космический планшет 1 и индикатор карты Земли 2 обеспечивают формирование изображений:
-географической карты Земли,
-линии трассы полёта П1СА по орбите,
-индекса местоположения ПКА на карте Земли (подспутниковой точки),
-отметок (границ) входа в тень или выхода из тени,
-линий границ радиовидимости НИП на карте Земли.
Изображение карты хранится в цифровом виде в запоминающем устройстве 3 и извлекается из него по команде навигационной системы 4. Также по командам навигационной системы 4 линия трассы формрфуется на карте на время одного витка орбиты, изображаются линии границ радиовидимости НИП и отметки (границы) входа ПКА в тень или вьтхода из тени. В соответствии с сигналами навигационной системы 4 подспутниковая точка перемещается по трассе, индикатор навигационных параметров 5 показывает соответствующие изменяющиеся значения географических координат ПКА.
Индикатор наименования формата 10 обеспечивает формирование текста наименования и обозначения формата. Индикатор топлива 11 обеспечивает формирование показаний запаса топлива (рабочего тела) двигательной системы. Индикатор времени 12 обеспечивает формирование показаний текущего (московского) времени. Индикатор давления 14 обеспечивает формирование показаний давления атмосферы в кабине ПКА. Индикатор электрических параметров 15 обеспечивает формирование показаний основных, наиболее существенных параметров системы электрического питания ПКА. Блок виртуальных кнопок 16 является интерактивным средством управления для переключения форматов космического навигационного индикатора. Индикатор курсора 17 является подвижным элементом формата, может перемещаться по экрану в соответствии с сигналами от органов ручного управления космического навигационного индикатора и при наложении на выбранную виртуальную кнопку обеспечивает вызов желаемого формата. Элементы 9-17 работают по сигналам системы управления объектом 8.
Индикатор навигационных параметров 5 обеспечивает формирование показаний географической долготы и географической щироты положения ПКА. Индикатор свет-тень 6 обеспечивает формирование показаний текущего времени до входа в тень или до выхода из тени Земли. Индикатор радиовидимости 7 обеспечивает формирование показаний текущего времени до входа в зону радиовидимости или до выхода из зоны радиовидимости наземных измерительных пунктов (НИП).
Индикатор карты Земли 2 помещается на формате в верхней зоне (В) приоритетной информации, используется в полёте совместно с индикатором навигационных параметров и другими индикаторами постоянно, во всех форматах электронного индикатора, для создания космонавту представления о пространственно-временной обстановке на всех этапах полёта.
Электронный космический планщет 1 помещается в средней зоне (С) кадровой информации, используется в полёте эпизодически для получения достаточно точной оперативной информации о навигационной обстановке в полёте. Кроме того, он служит для сверки, подтверждения правильности показаний индикатора карты Земли малого размера.
Блок виртуальных кнопок 16 и индикатор курсора 17 помещаются в нижней зоне меню (Н).
Все блоки 1-17 предлагаемой полезной модели могут быть выполнены, например, в виде микропрограммного автомата (МПА), на базе стандартных программируемых логических матриц (ПЛМ) В.А.Скляров. Синтез программных автоматов на стандартных ПЛМ. Автоматика и вычислительная техника, 1982, №3, стр. 28 или с использованием мультипроцессорной ЭВМ с перестраиваемой структурой О.Н.Пьяненко и др. Об одном математическом подходе к разработке мультипроцессорной ЭВМ с перестраиваемой структурой. Управляющие системы и машины, 1979, № 4.
Формат космического навигационного индикатора реализован на электронном индикаторе пульта управления космическим кораблём Союз-ТМА и в настоящее время проходит наземные комплексные испытания.
«:
Ю.А.Тяпченко Ю.Ф.Александров Е.А.Батурина А.В.Белков
А.Г.Журавлев Е.Э.Крахмалева Е.К.Никонов )Н.А.Новикова ..ДЛ.Комарова