ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата
Полезная модель относится к области приборостроения, а именно к пилотажно-навигационному оборудованию транспортных самолетов И вертолетов.
Известно пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата [1], содержащее магнитный компас, барометрические датчики скорости и высоты, ультразвуковой датчик высоты, спутниковую навигационную систему (СНС), гировертикаль, устройство получения курсовой видовой информации, исполнительные механизмы.
Недостаток такого пилотажно-навигационного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает посадку на промежуточных пунктах маршрута.
Наиболее близкой по технической сущности является пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата [2], содержащее аппаратуру текущих пилотажно-навигационных параметров (АТПН) для измерения курса, углов крена и тангажа, воздушной скорости, барометрической высоты, высоты посредством радиовысотомера, для определения координат посредством радирсистем, блок коммутации (БК), блок исполнения команд (БИК), блок аппаратуры радиосвязи - приемник-передатчик (ПП) для радиосвязи с пультом управления на начальном пункте маршрута и пультом управления на конечном пункте маршрута, причем выход БК подключен к входу БИК,
Такое пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата характеризуется наличием членов экипажа для решения задач пилотирования.
Технический результат полезной модели заключается в обеспечении беспилотного управления транспортным летательным аппаратом и повышении точности пилотажно-навигационного устройства.
Данный технический результат достигается в пилотажно-навигационном устройстве транспортного летательного аппарата, содержащим блоки аппаратуры текущих пилотажно-навигационных параметров (АТПН) для измерения курса, углов крена и тангажа, воздушной скорости, барометрической высоты, высоты посредством радиовысотомера, для определения координат посредством радиосистем, блок коммутации (БК), блок исполнения команд (БИК), блок аппаратуры радиосвязи - приемник-передатчик (ПП), выполненный с возможностью обеспечения радиосвязи с пультом управления на начальном пункте маршрута (НПМ) и пультом управления на конечном пункте маршрута (КПМ), причем выход БК подключен к входу БИК, при этом в него введен блок спутниковой навигации (СНС) и блок программы маршрута (БПМ), выполнены первый и второй автоматические навигаторы (АН), первый АН выполнен в составе первой бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ-1), первой курсовой системы (КС-1), первого преобразователя сигналов (ПС-1) и второго преобразователя сигналов (ПС-2), второй АН выполнен в составе второй бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ-2), второй курсовой системы (КС-2), третьего преобразователя сигналов (ПС-3), четвертого преобразователя сигналов (ПС-4), причем выходы АТПН подключены к входам ПС-1 и ПС-3, выходы ПС-1, КС-1, одни из выходов БПМ, СНС и ПП подключены к входам БЦВМ-1, выходы ПС-3, КС-2, другие выходы БПМ, СНС, ПП подключены к входам БЦВМ-2, выход БЦВМ-1 подсоединен к входу ПС-2, выход которого подключен к первому входу БК, выход БЦВМ-2 подсоединен к входу ПС-4, выход которого подключен ко второму входу БК, один из выходов каждой из БЦВМ-1 и БЦВМ-2 подключен к входу другой или БЦВМ-1, или БЦВМ-2, БЦВМ-1 и БЦВМ-2 соединены с ПП двухсторонней связью.
Посредством введения блока спутниковой навигации и блока программы маршрута, выполнения первого и второго автоматических навигаторов, выполнения первого АН в составе первой бортовой цифровой вычислительной машины, первой курсовой системы, первого и второго преобразователей сигналов, второго АН в составе второй бортовой цифровой вычислительной машины, второй курсовой системы, третьего и четвертого преобразователей сигналов обеспечивается навигация транспортного летательного аппарата без участия пилотов, что превращает транспортный летательный аппарат в вариант беспилотного летательного аппарата.
При выполнении первого и второго АН обеспечивается беспилотное управление транспортным летательным аппаратом и достигается повышение точности пилотажно-навигационного устройства вследствие того, что возникает возможность выбора между двумя АН того АН, который обеспечивает более оптимальную траекторию полета.
На фиг. 1 представлена блок-схема пилотажно-навигационного устройства транспортного летательного аппарата.
}
Пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата (фиг. 1) содержит блоки аппаратуры текущих пилотажно-навигационных параметров (АТПН) 1 для измерения курса, углов крена и тангажа, воздушной скорости, барометрической высоты, высоты посредством радиовысотомера, для определения координат посредством радиосистем, блок исполнения команд (БИК) 2, блок коммутации (БК) 3, блок аппаратуры радиосвязи - приемник-передатчик (ПП) 4выполненный с возможностью обеспечения радиосвязи с пультом управления 5 на начальном пункте маршрута (НПМ) и пультом управления 6 на конечном пункте маршрута (КПМ), блок программы маршрута (БПМ) 7 и блок спутниковой навигации (СНС) 8, а также первый и второй автоматические навигаторы (АН). Первый АН содержит первую бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ-1) 9, первую курсовую систему (КС-1) 10, первый преобразователь сигналов (ПС-1) 11 и второй преобразователь сигналов (ПС-2) 12. Второй АН содержит вторую бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ-2) 13, вторую курсовую систему (КС-2) 14, третий преобразователь сигналов (ПС-3) 15 и четвертый преобразователь сигналов (ПС-4) 16. Выходы АТПН 1 подключены к входам ПС-1 11 и ПС-3 15, выходы ПС-1 11, КС-1 10, одни из выходов БПМ 7, СНС 8 и ПП 4 подключены к входам БЦВМ-1 9. Выходы ПС-3 15, КС-2 14, другие выходы БПМ 7, СНС 8 и ПП 4 подключены к входам БЦВМ-2 13. Выход БЦВМ-1 9 подсоединен к входу ПС-2 12, выход которого подключен к первому входу БК 3, выход БЦВМ-2 13 подсоединен к входу ПС-4 16, выход которого подключен ко второму входу БК 3. К входу БИК 2 подсоединен выход БК 3. Один из выходов БЦВМ-1 9 подключен ко входу БЦВМ-2 13, а один из выходов БЦВМ-2 13 подсоединен ко входу БЦВМ-1 9. БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13 соединены между собой и с ПП 4 двухсторонней связью.
Пилотажно-навигационное устройство транспортного летательного аппарата работает следующим образом. При полете по маршруту запрограммированные в БПМ 7 в цифровом виде координаты начального и промежуточных точек маршрута, конечного и запасных аэродромов, заданных значений курсов, скоростей, высот полета, углов крена, тангажа на маршруте передаются в БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13. Посредством входящей в АТПН 1 аппаратуры измеряются следующие параметры транспортного летательного аппарата: углы крена, тангажа с помощью авиагоризонта, курс посредством гирокомпаса, воздушная скорость и барометрическая высота от системы воздушных сигналов, высота полета с помощью радиовысотомера, координаты от радиосистем. В ПС-1 Пи ПС-3 15 аналоговые сигналы измеренных аппаратурой АТПН 1 параметров Движения транспортного летательного аппарата преобразуются в цифровые и передаются в БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13, где происходит сравнение сигналов АТПН 1 с заданными в БПМ 7 параметрами траектории движения транспортного летательного аппарата и их корректировка по показаниям СНС 8, КС-1 10 и КС-2 14. На основании этого БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13 вырабатывают в цифровом виде директивные сигналы отклонения транспортного летательного аппарата от заданного маршрута или расчетной траектории полета на очередную точку маршрута, которые преобразуются в ПС-2 12 и ПС-4 16 в директорные сигналы управления транспортным летательным аппаратом и поступают с выхода ПС-2 12 на один из входов БК 3 и с выхода ПС-4 16 на другой вход БК 3. Далее поступающий на один из входов БК 3 директорные сигнал подается в БИК 2, который приводит в действие рулевые тяги, рули, закрылки и т.д. до тех пор пока не будет обнулен директорный сигнал. Обнуление директорного сигнала означает, что транспортный летательный аппарат вышел на заданную траекторию полета. Выбор одного из двух АН, по директорному сигналу которого должна осуществляться работа БИК 2, определяется указанием ПП 4 от пульта управления НПМ 5 на начальном пункте маршрута или пульта управления КПМ 6 на конечном пункте маршрута.
БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13 осуществляют межмашинный обмен информацией, в том числе для осреднения вычислений, контроля работоспособности каждого АН на основании их средств встроенного контроля на предмет отключения отказавшего АН. При превышении допустимых расхождений в вычисленных управляющих сигналах первого и второго АН БЦВМ-1 9 и БЦВМ-2 13 передают в ПП 4 соответствующий сигнал, который транслируется далее на пульт управления НПМ 5 на начальном пункте маршрута и на пульт управления КПМ 6 на конечном пункте маршрута. На основании этого наземные службы принимают решение, каким образом осуществлять полет транспортного летательного аппарата.
Источники информации
1. А.А. Лоскутников, Н.В. Сенюшкин, В.В. Парамонов. Системы автоматического управления БПЛА. «Молодой ученый». Издательство «Молодой ученый». №9, 2011 г., с. 56-58.
2. Н.В. Якубович. Многоликий Ми-4. «Крылья Родины», М., №3, 1995 г., с. 20-24.