УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ОПОВЕЩЕНИЯ ПИЛОТА ВОЗДУШНОГО СУДНА О ПРОВЕРКЕ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ВЫСОТОМЕРА

Полезная модель относится к технике бортовых систем раннего предупреждения приближения к земле и может быть использована для формирования сигнала оповещения пилота о неправильной выставке опорного давления барометрического высотомера на этапе посадки.
Расследование катастроф, обусловленных столкновением воздушного судна (ВС) с землей, показало, что основной причиной некоторых летных происшествий явилась неправильная выставка давления на барометрическом высотомере на этапе посадки. Поэтому сигнал оповещения пилота о неправильной выставке опорного давления на барометрическом высотомере (сигнал НВБВ) входит в состав сигналов сигнализации, формируемых в современных системах раннего предупреждения приближения к земле (СРППЗ).
Принцип формирования сигнала НВБВ заключается в проверке адекватности показаний барометрического высотомера с показаниями радиовысотомера путем вычисления разности между показанием барометрической высоты от барометрического высотомера и истинной высоты от радиовысотомера и в случае превышения вычисленной разности порогового значения, зависящего от истинной высоты, выдачи соответствующего сигнала оповещения пилоту.
В известных системах СРППЗ выдача сигнала НВБВ осуществляется только в режиме выставки опорного давления на барометрического высотомере по текущему давлению на аэродроме (режим QFE). В этом режиме показания барометрического высотомера и радиовысотомера в момент посадки ВС на взлетно-посадочную полосу (ВПП) должны быть равны между собой и равны нулю. В процессе снижения на этапе посадки показания могут отличаться за счет погрешности датчиков и пролета над препятствиями, высота которых отличается от превышения ВПП (см. фиг.2). Как правило, превышение препятствий вдоль посадочной прямой нормируется и не выходит за линию имеющую градиент 2,5%. Погрешность (по уровню 0,95) барометрического высотомера составляет примерно 1-2% от значения высоты, радиовысотомера примерно 6% от высоты. Эти данные позволяют определить пороговое значение в разности между
показаниями барометрического высотомера и радиовысотомера на этапе посадки в зависимости от высоты полета (см. фиг.3).
В случае неправильной выставки опорного давления на барометрическом высотомере возникнет дополнительная составляющая в разности показаний этих двух датчиков, которая может быть обнаружена, и по которой формируется сигнал оповещения.
Однако при полете за рубежом, а также в горах используется другой режим выставки давления на барометрическом высотомере, при котором в качестве опорного давления используется текущее давление на уровне моря (режим QNH). В момент посадки ВС на ВПП барометрический высотомер показывает превышение ВПП относительно уровня моря, а радиовысотомер ноль и описанное выше сравнение оказывается не осуществимым.
Наиболее близким к настоящей полезной модели по технической сущности и решаемой задачи является устройство для формирования сигнала оповещения пилота воздушного судна о проверке барометрического высотомера, содержащее датчик барометрической высоты, переключатель QFE/QNH, радиовысотомер, блок коммутации и блок формирования сигнала оповещения, причем выход датчика барометрической высоты соединен с первым сигнальным входом блока коммутации, к управляющему входу которого подключен выход переключателя QFE/QNH, к первому и второму входу блока формирования сигнала оповещения подключен выход блока коммутации и выход радиовысотомера соответственно, а выход является выходом устройства.
Известное устройство реализует выдачу сигнала НВБВ только в режиме QFE. В режиме QNH выдача сигнала НВБВ запрещается за счет перевода переключателя QFE/QNH в положение QNH.
Задачей полезной модели является обеспечение повышения безопасности ВС на этапе посадки в зарубежных и горных аэродромах за счет возможности выдачи сигнала НВБВ при использовании режима QNH.
Технический результат полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей СРППЗ за счет обеспечения выдачи сигнализации о неправильной выставке опорного давления на барометрическом высотомере как в режиме QFE, так и в режиме QNH.
Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в устройство для формирования сигнала оповещения пилота воздушного судна о проверке барометрического высотомера,
содержащее датчик барометрической высоты, переключатель QFE/QNH, радиовысотомер, блок коммутации, блок формирования сигнала оповещения, причем выход датчика барометрической высоты соединен с первым сигнальным входом блока коммутации, к управляющему входу которого подключен выход переключателя QFE/QNH, к первому и второму входу блока формирования сигнала оповещения подключен выход блока коммутации и выход радиовысотомера соответственно, а выход является выходом устройства, в него введены последовательно соединенные датчик навигационных координат ВС, блок памяти превышений порогов ВПП и блок коррекции барометрической высоты, к второму входу которого подключен датчик барометрической высоты, а выход соединен с вторым дополнительным сигнальным входом блока коммутации.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - структурная электрическая схема заявляемого устройства;
на фиг.2 - рисунок, поясняющий работу заявляемого устройства;
на фиг.3 - диаграмма, поясняющая область формирования сигнала НВБВ. Устройство для формирования сигнала оповещения пилота воздушного судна о проверке барометрического высотомера содержит датчик 1 барометрической высоты, переключатель 2 QFE/QNH, радиовысотомер 3, блок 4 коммутации, блок 5 формирования сигнала оповещения и последовательно соединенные датчик 6 навигационных координат ВС, блок 7 памяти превышений порогов ВПП и блок 8 коррекции барометрической высоты. Выход датчика 1 барометрической высоты соединен с вторым входом блока 8 коррекции барометрической высоты и с первым сигнальным входом блока 2 коммутации, к управляющему входу которого подключен выход переключателя 2 QFE/QNH.
К первому и второму входу блока формирования сигнала оповещения подключен выход блока 4 коммутации и выход радиовысотомера 3 соответственно, а выход является выходом устройства.
Датчик 1, переключатель 2, радиовысотомер 3 и блок 5 не имеют конструктивных особенностей по сравнению с прототипом.
Блок 4 отличается от соответствующего блока коммутации прототипа наличием второго дополнительного сигнального входа. В зависимости от положения переключателя 2 QFE/QNH на выход блока 4 коммутации поступает сигнал с выхода датчика 1 или блока 8, соответственно.
Датчик 6 навигационных координат ВС обеспечивает выдачу текущих координат воздушного судна и общеизвестен.
В блок 7 памяти превышений порогов ВПП заносятся значения высот порогов (торцов) ВПП аэродромов над уровнем моря.
Блок 8 обеспечивает коррекцию барометрической высоты в соответствии с формулой
где: Нб - значение высоты ВС по датчику 1 барометрической высоты;
На - значение превышения порога ВПП, со стороны которого ВС заходит на посадку.
Устройство работает следующим образом.
б
б
б
а
к
а
а
бк
к
QFE
QNH
При заходе ВС на посадку переключатель устанавливается в режим QFE или QNH в зависимости от системы, используемой на конкретном аэродроме. Радиовысотомер определяет высоту ВС над рельефом - Нρв (см. фиг.2). Датчик барометрической высоты определяет высоту ВС относительно установленного опорного давления Н, которая равна Н  или Н  в зависимости от используемой системы. Датчик навигационных координат определяет широту и долготу ВС, на основе которых из блока памяти извлекается превышение ближайшей ВПП (Н). Блок коррекции барометрической высоты вычисляет скорректированное значение высоты ВС (Н) как разность барометрической высоты (Н) и превышения ВПП (Н). Блок коммутации выдает на свой выход значение высоты Н, которое равно Не в случае, если переключатель установлен в положение QFE и равно значению Н, если переключатель установлен в положение QNH.
ρв
бк
Блок формирования сигнала оповещения формирует сигнал НВБВ, в случае нахождения комбинации параметров Н и Н в пределах области выдачи сигнала оповещения (например, (·)А на фиг.3).
Таким образом, техническим результатом данной полезной модели является расширение возможностей системы раннего предупреждения приближения к земле за счет обеспечения выдачи сигнализации при неправильной установке опорного давления в не зависимости от режима его установки (QFE/QNH).
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели в составе системы раннего предупреждения приближения к земле ТТА-12, установленной на самолетах Ан-124-100 и ТУ-154М, подтвержден результатам наземных и летных испытаний.