ИНДИКАТОР ВЫСОТЫ С ЕЁ ПРОГНОЗИРУЕМОЙ ВЕЛИЧИНОЙ НА ОБЩУЮ ШКАЛУ
ALTITUDE INDICATOR WITH ITS PREDICTED VALUE ON COMMON SCALE

Изобретение относится к области инженерной психологии и служит для облегчения управления параметром высоты полета летательных аппаратов.
Известен индикатор предоставляющий информацию о высоте полета по положению индекса его текущей величины относительно шкалы. Необходимые летчику данные об изменении высоты полета, вертикальную скорость, он получает из отдельного источника информации, с индикатора вертикальной скорости - вариометра. Недостатком такой индикации изменяющегося параметра является необходимость затрат объема внимания летчика для оценки динамики процесса, чтобы выработать упреждение для управляющего воздействия. Также известен способ индикации изменяющегося параметра совместно с его производной на общую шкалу, описанный в патенте RU 2268458. Недостатком такого способа индикации является то, что при прогнозировании будущего положения индекса высоты не учитывается темп изменения вертикальной скорости и поэтому индекс будущего положения индекса высоты не показывает точно величину параметра. Необходимость совместной индикации изменяющегося параметра с его производной на общую шкалу описана в: Р.Г. Хадеев, Вестник МНАПЧАК №3 (34), 2010 год «О необходимости прогнозирующей информации», а также в Р.Г. Хадеев, Вестник МНАПЧАК №4 (23), 2006 год «Летчику нужны производные параметров полета».
Целью изобретения является осуществление индикации высоты полета летательного аппарата совместно с индексом, прогнозирующим будущее значение высоты полета, на общей шкале, применение которой позволит, при короткой однократной экспозиции прибора, совместно с величиной параметра высоты и прогнозом его будущей величины через время, выбранное из эргономических условий, получить информацию о темпе изменения высоты. Таким образом, это упростит пилотирование, летчик с большей точностью сможет прогнозировать динамику изменения высоты полета.
Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению на шкалу прибора индицирующего высоту полета, совместно с индексом высоты, индицируется индекс, положение которого отличается от положения индекса параметра высоты и опережает его при совместном перемещении по шкале на суммарную величину, пропорциональную темпу ее изменения и скорости изменения темпа.
Летчик, контролируя высоту полета, получает одновременно с информацией о ее величине, информацию о темпе ее изменения, что использует при управлении, изменяя соответственно с темпом изменения параметра, управляющее воздействие. Информация о высоте полета и динамике ее изменения может индицироваться различными индексами на общую шкалу, например на многофункциональный индикатор или лобовое стекло фонаря кабины, например линейный индекс, высоты полета и аналогичный по форме, но менее яркий, либо иного цвета, положение которого отличается от положения индекса высоты на величину пропорциональную темпу изменения высоты полета с учетом скорости изменения темпа. Его положение на шкале соответствует положению индекса высоты, которое он займет через некоторое, удобное для восприятия оператором время, «время прогнозирования», для данной скорости ее изменения с учетом темпа изменения вертикальной скорости, позволяющее правильно выбрать корректирующее, управляющее действие. Величина ухода прогнозирующего индекса от индекса высоты должна быть пропорциональна скорости изменения высоты Vy и дополнена величиной пропорциональной темпу изменения вертикальной скорости, ее производной dVy/dt, для этого в вычислитель, вырабатывающий сигнал прогнозирующего индекса включаются дифференциальное звено и суммирующее устройство. Сигнал прогнозирующего индекса Нпрог. вырабатывается по формуле:
Нпрог.=H±KVy±kdVy/dt
где: Н - индекс высоты полета, Нпрогн. - индекс прогнозируемой высоты для принятого времени прогнозирования, Vy - вертикальная скорость, К - коэффициент пропорциональности, который учитывает выбор времени прогнозирования, k - коэффициент пропорциональности определяет выбор масштаба для коррекции положения индекса вертикальной скорости в соответствии с темпом ее изменения, a dVy/dt - производная вертикальной скорости.
При постоянной высоте полета индекс высоты и прогнозируемая высота совпадают. При наборе высоты прогнозирующий индекс уходит вверх от индекса высоты, а при снижении вниз. Предлагаемая индикация предоставляет высоту полета и ее прогнозируемую величину в удобном для восприятия виде, улучшая эргономические характеристики процесса управления. Параметр высоты полета и прогнозируемая высота воспринимаются как единый параметр, но в динамике.