СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗОЛИРОВАНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ПРИ ЗАМЕРЕ ДАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ СИГНАЛОВ С НЕВЫСТУПАЮЩИМИ ПРИЕМНИКАМИ ДАВЛЕНИЯ (FADS)

1. Система для обнаружения и изолирования неисправностей в отверстиях для отбора давления и в датчиках давления системы замера давления системы воздушных сигналов с невыступающими приемниками давления (Flush Air Data system, FADS), содержащая:
- множество отверстий для отбора давления, смонтированных заподлицо на носовом обтекателе космического аппарата в форме креста;
- по меньшей мере, три датчика давления, соединенные с каждым отверстием для отбора давления через множество пневматических труб для измерения давления на поверхности, от упомянутого множества отверстий для отбора давления;
- по меньшей мере, один блок электропитания, соединенный по отдельности с упомянутыми, по меньшей мере, тремя датчиками давления для подачи питания, по меньшей мере, на упомянутые три датчика давления у каждого отверстия для отбора давления; и
- блок обработки, сконфигурированный для приема входных сигналов напряжения, соответствующих измеренному давлению на поверхности, от упомянутых, по меньшей мере, трех датчиков давления, причем упомянутый блок обработки выполняет один или несколько уровней проверки неисправностей для обнаружения и изолирования отказов датчиков давления и закупоривания упомянутого множества отверстий для отбора давления на основании входных сигналов напряжения.
2. Система по п.1, в которой упомянутый блок обработки сконфигурирован для приема входных сигналов напряжения от упомянутых, по меньшей мере, трех датчиков давления через стыковочный кронштейн.
3. Система по п.1, в которой упомянутые, по меньшей мере, три датчика давления каждого отверстия для отбора давления смонтированы в одной сборке.
4. Система по п.1, в которой упомянутые один или несколько уровней проверки неисправностей выполняют в виде логики тройного модульного резервирования (Triple Modular Redundant, TMR), достоверности диапазона, динамических характеристик и генерирования структурированных наборов оценок угла атаки и угла бокового скольжения.
5. Способ обнаружения и изолирования неисправностей в отверстиях для отбора давления и в датчиках давления системы замера давления, включающий в себя:
- различение связанных с закупориванием отверстий для отбора давления отказов от отказов датчиков давления путем перекрестного сравнения давлений на поверхности, измеренных у множества отверстий для отбора давления;
- определения того, находятся ли измеренные давления на поверхности в пределах желаемого диапазона грубого уровня в конкретный момент фазы полета;
- проверку постоянного давления и скорости изменения на измеренных давлениях на поверхности для идентификации полного или частичного закупоривания в упомянутом множестве отверстий для отбора давления и внезапных отказов на множестве датчиков давления;
- генерирование одного или нескольких структурированных наборов оценок угла атаки и угла бокового скольжения из заданных сочетаний упомянутого множества отверстий для отбора давления, расположенных на вертикальном и горизонтальном меридианах носового обтекателя аппарата; и
- обнаружение и изолирование неисправностей в упомянутом множестве отверстий для отбора давления и упомянутом множестве датчиков давления на вертикальном и горизонтальном меридианах на основании упомянутого одного или нескольких структурированных наборов оценок угла атаки и угла бокового скольжения.
6. Способ по п.5, в котором проверка постоянного давления включает в себя обнаружение и изолирование закупоренного отверстия для отбора давления и отказавшего датчика давления, если разность между самыми высокими и самыми низкими показаниями давления на поверхности в течение заданной продолжительности закупоривания меньше желаемой пороговой величины.
7. Способ по п.5, в котором проверка скорости изменения включает в себя обнаружение и изолирование закупоренного отверстия для отбора давления и отказавшего датчика давления, если в течение одного вычислительного цикла обновления данных измеренные давления на поверхности больше желаемой пороговой величины.
8. Способ по п.5, в котором неисправности в упомянутом множестве отверстий для отбора давления и в упомянутом множестве датчиков давления на вертикальном меридиане обнаруживают и локализуют путем проверки разброса резко выделяющегося значения от медианы одного или нескольких упомянутых структурных наборов оценок угла атаки.
9. Способ по п.5, в котором неисправности в упомянутом множестве отверстий для отбора давления и в упомянутом множестве датчиков давления на горизонтальном меридиане, обнаруживают и локализуют путем проверки абсолютной величины медианы упомянутого одного или нескольких структурированных наборов оценок угла бокового скольжения.
10. Способ по п.5, в котором упомянутый один или несколько структурированных наборов оценок угла атаки и угла бокового скольжения сконфигурированы от, по меньшей мере, трех отверстий для отбора давления из упомянутого множества отверстий для отбора давления.
11. Способ по п.5, в котором закупоренное отверстие для отбора давления и отказавший датчик давления изолируют от вычислений путем логических рассуждений.
12. Способ по п.8, в котором проверка разброса резко выделяющихся значений от медианы упомянутого одного или нескольких структурированных наборов оценок угла атаки, дополнительно включает в себя:
- определение медианы оценок угла атаки после расположения оценок угла атаки в порядке возрастания или убывания;
- идентификацию резко выделяющегося значения в упомянутом одном или нескольких структурированных наборах путем нахождения оценок угла атаки, которые расположены дальше всего от медианы оценок угла атаки;
- определение разности между резко выделяющимся значением и медианой оценок угла атаки; и
- представление упомянутого множества отверстий для отбора давления в резко выделяющемся значении, в качестве неисправных отверстий, если разность между резко выделяющимся значением и медианой больше, чем заданный порог; и
- формирование второго структурированного набора оценок угла атаки, с использованием остальных отверстий для отбора давления и одного из неисправных отверстий и изолирование отверстия для отбора давления в резко выделяющимся значении из упомянутого второго структурированного набора.
13. Способ по п.9, в котором проверка разброса резко выделяющихся значений от медианы упомянутого одного или нескольких структурированных наборов оценок угла бокового скольжения дополнительно включает в себя:
- определение медианы оценок угла бокового скольжения после расположения оценок угла бокового скольжения в порядке возрастания или убывания;
- проверку того, является ли абсолютная величина определенной медианы оценок угла бокового скольжения меньшей, чем желаемый порог; и
- изолирование отверстия для отбора давления общего для упомянутого одного или нескольких структурированных наборов оценок угла бокового скольжения, если абсолютная величина определенной медианы оценок угла бокового скольжения больше желаемого порога.
14. Способ по п.13, в котором упомянутый один или несколько структурированных наборов оценок угла бокового скольжения сформирован при наличии, по меньшей мере, одного отверстия для отбора давления на горизонтальном меридиане, общем для упомянутого множества отверстий для отбора давления, а остальные отверстия в структурированном наборе взяты из вертикального меридиана.