УСТРОЙСТВО ПЕРЕФИРИЧЕСКОЙ ИНДИКАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ И ДВИЖЕНИЯ ГОРИЗОНТА В ПОЛЕТЕ

Решение относится к авиационной технике и может быть использовано членами экипажей при пилотировании летательных аппаратов (ЛА) в простых (ПМУ) и сложных метеоусловиях полетов (СМУ), а также для подготовки и обучения членов экипажей ЛА к полетам в СМУ.
Известен командно-пилотажный индикатор (пат. РФ №2207514, G 01 С 23/00, 2003 г.) содержащий экран и средства для отображения на экране символов.
Недостатки - символ горизонта выполнен в виде линии с угловыми размерами 12 градусов, что не позволяет задействовать периферическое зрение в процессе восприятия и пилотирования в полете, для ведения правильной пространственной ориентировки.
В качестве прототипа, как наиболее близкое по назначению и сумме признаков принято устройство для определения положения линии горизонта в полете авторское свидетельство СССР №1307972, G 01 C 19/34 опубликованное 27.05.2002 г. По сути, это устройство является устройством периферической индикации положения и движения линии горизонта в полете.
Это устройство содержит датчики тангажа, крена и курса самолета, соединенные каждый со своим приводом, генератор оптических сигналов, включающий источник света с линией искусственного горизонта, с внешним и внутренним корпусом, соответственно соединенными с приводами, а также блок индикации, выполненный в виде прозрачной отражающей поверхности, форма которой дублирует форму фонаря и лобового стекла кабины.
Недостатки: недостаточная информационная наглядность, кроме того, световая индикация, основанная на отражении, может вызывать блики на фонаре кабины самолета, что может влиять на безопасность полетов. Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача - повышение безопасности полетов.
Технический результат - повышение наглядности изображения и расширение возможностей индикации параметров положения и движения линии горизонта и земли, а также исключение влияния световых бликов на восприятие летчика.
Этот технический результат достигается тем, что в устройство периферической индикации положения и движения линии горизонта в полете, содержащее датчики тангажа, крена и курса самолета, соединенные каждый со своим приводом, и блок индикации, выполненный в виде поверхности повторяющей форму внутренней поверхности фонаря и лобового стекла кабины самолета, введены датчики высоты, положения и движения наземных и воздушных объектов, а блок индикации состоит из трех прозрачных экранов соответственно расположенных на левой, правой боковых частях фонаря и лобовом стекле кабины самолета, образующих единое информационно-световое поле, соединенное с управляющим процессором, вход которого соединен с датчиками углов крена, тангажа, курса, высоты полета, положения и движения наземных и воздушных объектов.
Блок индикации, выполненный из трех прозрачных экранов с микросветодиодами, отображает отдельно на каждом экране: положение и движение линии искусственного горизонта и связанные с ней вертикали земли, положение земли, меридианы, сходящиеся в верхней точке и указывающие зенит, а также неподвижный носовой курсор, положение и движение наземных и воздушных объектов. Линия искусственного горизонта в полете, при изменении углов крена и тангажа самолета, стабилизирована по своему положению в пространстве и совпадает с положением линии естественного горизонта, видимой из кабины самолета.
Предлагаемое устройство изображено на чертежах: фиг.1 - общий вид устройства, фиг.2 - блок-схема управления.
В состав устройства входят: датчик тангажа 1, датчик крена 2, датчик курса 3, датчик высоты 4, датчик наземных 5, датчик воздушных 6 целей, левый 7, правый 8, передний 9 экраны индикации, размещенные соответственно на левом 10 правом 11 и лобовом 12 стекле фонаря кабины самолета, соединенные с управляющим процессором 13, линией горизонта 14, вертикали земли 15, меридианы 16, точка зенита 17, носовой курсор 18, наземные 19, воздушные 20 объекты.
Сигналы от датчиков тангажа 1, крена 2, курса 3, высоты 4, наземных 5, воздушных 6 целей, поступают в управляющий процессор 13, который выдает на экраны 7, 8, 9 сигналы отображения и управления. На экранах появляются отображение линии искусственного горизонта 14, с угловыми размерами - по 120 градусов на левом 7, правом 8 и 60 градусов на переднем 9 экранах индикации, неподвижный носовой курсор 18, являющийся отображением продолжения продольной оси самолета в пространстве, световые указатели наземных 19 и воздушных 20 объектов.
В горизонтальном полете, линия искусственного горизонта 14 высвечивается слева, справа и впереди, соответственно на левом 7, правом 8 и лобовом 9 экранах в виде светящейся линии, снизу которой вся видимая область затемнена, а сверху - имеет более светлый фон. От линии горизонта 14, в нижней части вертикально вниз идут сплошные темные линии - вертикали земли 15. В верхней части от линии горизонта вверх, проходят темные пунктирные меридианы 16, сходящиеся в верхней точке - зените 17.
При крене самолета, например влево, сигнал от датчика крена 2 поступает на управляющий процессор 13, который выдает сигналы управления на экраны 7, 8, 9. Отображение линии горизонта 14 с точкой вращения в неподвижном носовом курсоре 18, на левом экране 7 и левой части переднего экрана 9 поднимается вверх на угол крена самолета, а на правом экране 8 и правой части переднего экрана 9 опускается вниз соответственно, при этом сигнал от датчика курса 3 поступает на управляющий процессор 13, который производит смещение вправо по линии горизонта 14 вертикалей земли 15 и меридианов 16, относительно неподвижного носового курсора 18, указывая разворот самолета.
При наборе высоты, сигнал от датчика тангажа 1 поступает на управляющий процессор 13, который выдает сигнал управления на экраны 7, 8, 9. Линия горизонта 14 на переднем экране 9 уходит вниз, за носовую часть самолета, относительно неподвижного носового курсора 18. Летчик наблюдает сходящиеся меридианы 16, которые, чем больше угол набора, тем уже сходятся к зениту 17. На левом 7 и правом 8 боковых экранах летчик наблюдает уход линии горизонта 14 вниз.
При снижении, сигнал от датчика тангажа 1 поступает на управляющий процессор 13, который выдает сигнал управления на экраны 7, 8, 9. Линия горизонта 14 на переднем экране 9 поднимается вверх относительно неподвижного курсора 18. Летчик наблюдает вертикали земли 15, указывающие направление на землю. На левом 7 и правом 8 боковых экранах летчик наблюдает подъем линии горизонта 14 вверх.
При включении режима отображения положения и движения наземных 19 или воздушных 20 объектов, от датчиков наземных 5 или воздушных 6 объектов поступают сигналы на процессор 13, на экранах 7, 8, 9 световыми символами происходит отображение положения и движения соответствующих объектов.
При включении режима «шторка», процессор 13, выдает сигнал матовой «заливки» прозрачных экранов, что приводит к «нулевой» прозрачности левого 7, правого 8 и лобового 9 экранов индикации.
Устройство позволяет при полетах в сложных метеоусловиях (облака, туман, над морем) вне видимости естественного горизонта и земли, вести пространственную ориентировку и пилотировать самолет таким же образом, как и в полете в простых метеоусловиях при видимости естественного горизонта и земли, что приведет к значительному сокращению аварий и катастроф по причине потери летчиком пространственной ориентировки в полете.
Устройство позволит отображать состояние, положение и перемещение наземных и воздушных объектов в расширенном диапазоне видимости.
Устройство также позволит проводить подготовку и обучение летчиков к полетам в сложных метеоусловиях при включении режима «шторка», за счет создания искусственной нулевой видимости из кабины самолета.