МАЛОГАБАРИТНАЯ СИСТЕМА СБОРА И РЕГИСТРАЦИИ ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ
MINIATURE SYSTEM FOR GATHERING AND RECORDING FLIGHT INFORMATION

Малогабаритная система сбора и регистрации полетной информации относится к информационно-измерительной технике и может быть использована для сбора и регистрации полетных данных, сохранения этой информации в случае летных происшествий, а также для эксплуатационного контроля систем и оборудования самолетов малой авиации.
Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллера защищенного накопителя, блока обработки звуковой информации, блок съема информации, блок преобразования цифровых интерфейсов (патент РФ №2230295, МПК G01D 9/00).
Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью проверки исправности и правильности приема информации эксплуатационным бортовым накопителем, так как отсутствует обратная связь с блоком сбора и преобразования информации и контроллером защищенного накопителя. При работе с пультом управления нет возможности проверки вводимых данных из-за отсутствия обратной связи с блоком сбора и преобразования, что снижает достоверность вводимой информации. Нет обратной связи на передачу информации на цифровой преобразователь, что не позволяет контролировать достоверность передачи информации на бортовую радиостанцию.
Недостатком известной системы является ограниченная область применения, так как она не может быть использована на самолетах малой (гражданской) авиации, где не требуется обрабатывать громадные массивы входных сигналов от датчиков и БРЭО, но предъявляются очень жесткие требования как к полноте и достоверности расследования летного происшествия, так и к весу системы.
Технический результат предлагаемого изобретения выражается в повышении надежности, достоверности и в расширении области применения при одновременном снижении веса системы.
Технический результат достигается тем, что система регистрации данных, содержащая модуль сбора и преобразования, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель, снабжена модулем суммарной наработки малогабаритного бортового регистратора (МБР) и двигателя на различных режимах работы, причем модуль сбора и преобразования, модуль контроля, модуль обработки звуковой информации, защищенный накопитель и модуль суммарной наработки МБР и двигателя на различных режимах соединены между собой по внутренней шине.
Все модули системы размещены в одном корпусе малогабаритного бортового регистратора.
На чертеже представлена структурная схема системы регистрации данных.
Система регистрации данных содержит блок 1 малогабаритный бортовой регистратор (далее по тексту МБР1), состоящий из модулей: модуля 2 сбора и преобразования, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров, модуля 3 контроля, который, в частности, может быть построен на базе микропроцессорных наборов, цифроаналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов, модуля 4 обработки звуковой информации, который может быть построен на базе специализированных микросхем кодеков и микропроцессора со встроенным специальным программным обеспечением для обработки звуковой информации, защищенного накопителя 5, выполненного на базе микросхем энергонезависимой памяти, модуля 6 суммарной наработки. Модуль 6 суммарной наработки представляет собой набор микросхем с энергонезависимой памятью, в которую производится запись средней наработки То и средней наработки на отказ в полете Топ для подтверждения показателей надежности и контроля выработки ресурса блока, кроме того, модуль суммарной наработки может записывать как суммарную наработку двигателя, так и наработку двигателя на различных режимах работы.
Система регистрации данных работает следующим образом.
Информация (данные), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы МБР1, преобразуется в цифровую форму в модуле сбора и преобразования 2 и через модуль контроля 3 преобразуется к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель 5.
Программа обработки поступающей информации, программа подключения датчиков и систем, частота их опроса, структура информационного кадра, регистрируемая в защищенном накопителе, разрабатываются для каждого конкретного случая применения системы регистрации.
Опознавательные данные (номер блока, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры, могут вводиться в МБР1 с пульта управления или с аппаратуры наземной обработки. Вся область памяти накопителя 5 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация, и служебную, где хранится специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации к конкретному объекту контроля.
В каждом цикле записи проводится контроль правильности записи информации путем считывания и передачи ее по внутренней шине с накопителя 5 на вход модуля контроля 3 для сравнения. При обнаружении ошибок производится несколько повторных циклов записи/чтения. В случае если запись осуществляется с ошибкой, принимается решение о дефекте элемента памяти и запись производится в соседний элемент памяти. Номер дефектного элемента записывается в специально отведенную часть служебной области памяти накопителя 5, регистрируемая информация (данные) записывается только в исправные элементы памяти. Кроме того, если число дефектных элементов превысит допустимый уровень, в модуле контроля 3 формируется сигнал отказа, который передается с выхода МБР1 для предъявления оператору через систему отображения информации или индикатор исправности. Одновременно с записью информационных кадров в накопителе 5 в модуль контроля 3 поступают считанные из служебной области памяти накопителя 5 градуировочные характеристики датчиков и эксплуатационные ограничения. Эта информация обрабатывается в модуле 3 с целью выявления выходов режимов управления объектом за допустимые пределы. При обнаружении таких ситуаций в модуле 3 формируются сигналы для последующей регистрации в памяти защищенного накопителя 5 и одновременно эти сигналы с выхода МБР1 поступают на вход системы отображения информации или индикатор на приборной доске для предупреждения летчика о выходе режима управления объекта за допустимые пределы. Кроме того, на вход модуля 2 с выхода модуля 3 периодически подаются тестовые сигналы, формируемые в модуле 3. Эти сигналы обрабатываются модулем 2 аналогично информации от датчиков и результаты передаются на вход модуля 3. Модуль 3 производит сравнение результатов обработки с тестами и по результатам сравнения формирует сигнал исправности/отказа МБР1. Этот сигнал с выходов МБР1 поступает для предъявления оператору и регистрируется в памяти накопителя 5. В процессе полета модуль 3 формирует из информации, полученной из модуля 2 и контрольных тестов блока МБР1, пакет исправности БРЭО и самого блока МБР1, который записывается в определенную зону накопителя 5 и при подключении на земле аппаратуры наземной обработки может оперативно дать экспресс-анализ исправности БРЭО и МБР1, что значительно сокращает время подготовки к повторному вылету.
В модуле 4 поступающая на его входы от СПУ и микрофонов звуковая информация преобразуется в цифровую форму, подвергается обработке по специальным алгоритмам для уменьшения требуемого для его регистрации объема памяти (сжатие информации) и через модуль 3 записывается в защищенный накопитель 5, при этом информация, поступающая от отдельных звуковых каналов, пишется в отдельные зоны информационной области памяти, специально выделенные для этого.
В процессе преобразования в записываемую звуковую информацию периодически добавляются временные метки, полученные из параметрической информации, поступающей на вход модуля 2, либо генерируемые модулем 4. В этом случае эти же метки включаются и в записываемую параметрическую информацию, что обеспечивает общую временную синхронизацию всех потоков информации в системе.
При работе с дополнительным накопителем со съемной кассетой, в котором осуществляется запись на съемную кассету с энергонезависимой памятью, в памяти съемной кассеты создается точная копия содержимого модуля 5, причем вся область памяти съемной кассеты, выделенная для записи, подразделяется на отдельные зоны по аналогии с памятью защищенного накопителя 5.
В модуль 6 записывается суммарная наработка блока МБР1 при включении питания блока, суммарная наработка в полете - по наличию разовых команды включения двигателя, обжатия шасси или других признаков полетного режима, суммарная наработка двигателя и наработка двигателя на различных режимах работы записывается по информации с датчика оборотов ротора двигателя и датчика температуры двигателя. Все превышения допустимых режимов эксплуатации двигателя хранятся в энергонезависимой памяти и при наземной обработке принимается решение о дальнейшей эксплуатации или отправке двигателя на ремонт, что влияет на безопасность полета.
Информация, записанная в энергонезависимую память модуля 6 суммарной наработки блока МБР1, позволила контролировать выработку ресурса блока для его своевременной замены, используется также для подтверждения показателей надежности (наработка в полете), суммарная наработка двигателя и наработка на различных режимах работы позволила своевременно проводить капитальный ремонт двигателя.
Наличие двунаправленной связи между МБР1 и блоком съема информации со съемной кассетой позволило контролировать правильность принимаемой информации, между МБР1 и пультом управления - повысить достоверность вводимой информации, между МБР1 и цифровым преобразователем - повысить достоверность передаваемой информации на бортовую радиостанцию.
Введение модуля 6 позволило контролировать наработку в полете и суммарную наработку блока МБР1, для подтверждения характеристик надежности, наработку двигателя на различных режимах работы, производить его своевременную замену или ремонт блока и двигателя при выработке ресурса, что влияет на безопасность полетов, повысило оперативность принятия решений за счет получения достоверной информации, сократило время подготовки к повторному вылету и расширило функциональные возможности системы регистрации.
Размещение всех модулей системы в одном корпусе малогабаритного бортового регистратора позволило уменьшить стоимость, вес и габариты системы регистрации.