ИНДИКАТОР ПОСАДОЧНЫЙ ПАЛУБНЫЙ

Полезная модель относится к авиационной технике, преимущественно морской авиации, и может быть использовано для обеспечения визуальной посадки вертолета на корабельную взлетно-посадочную площадку (ВППл) днем и ночью, при бортовой и килевой качке, в простых и сложных метеоусловиях за счет обеспечения пилота информацией, адекватной обстановке.
Одной из основных причин, усложняющих процесс посадки вертолета, являются случайные перемещения взлетно-посадочной площадки (ВППл), размещаемой на палубе корабля, вследствие волнения поверхности моря. При выполнении посадки на колеблющуюся случайным образом палубу увеличивается диапазон изменения параметров, характеризующих движение вертолета в момент касания палубы корабля. Это, в конечном счете, приводит к ухудшению точностных характеристик и безопасности посадки.
Известны в основном два направления повышения безопасности посадки вертолета на корабельные качающиеся ВППл: первое - это автоматизация процесса приземления вертолета за счет применения механических систем сцепки вертолета с палубой корабля и последующего притягивания и фиксации вертолета к палубе, и второе - это повышение уровня информационного обеспечения летчика при визуальном способе приземления вертолета на корабельные ВППл.
Данное техническое решение относится ко второму направлению.
Для летчиков наиболее сложной задачей полета на вертолете является задача приземления на ВППл, так как для успешного решения этой задачи необходимо совместить движение по шести степеням свободы вертолета с движением по шести степенями свободы ВППл. Как правило, эта задача решается поэтапно. Например, на первом этапе летчик выравнивает направление и скорость полета вертолета с направлением и скоростью движения корабля, центрирует вертолет относительно центра ВППл, зависает над ним используя указатель истинного горизонта, который размещается на надстройках палубы корабля на высоте, примерно равной высоте зависания вертолета над ВППл, в зоне видимости летчика при горизонтальном наблюдении, выравнивает вертолет по горизонту и фиксирует его в этом положении.
Далее наступает наиболее ответственный этап. Если горизонтальное положение ВППл сохраняется, то летчик, визуально наблюдая за движением ВППл, должен осуществить приземление, когда ВППл займет положение по крену и дифференту, близкое к горизонтальному и будет двигаться вниз. На этом этапе летчик смотрит на ВППл из кабины вертолета вниз в сторону и вперед. Для повышения безопасности посадки на этом этапе применяются индикаторы крена корабельной взлетно-посадочной площадки, индикаторы или сигнализаторы направления вертикального перемещения центра ВППл, цифровые индикаторы периода качки или дифферента корабля, которые размещаются на палубе в зоне видимости летчика в момент приземления.
Известен световой указатель крена и дифферента (см., Ю.Г.Басов, 1993, Светосигнальные устройства, Москва, Транспорт, стр.269-270, 309), применение которого направлено на повышение безопасности посадки вертолета на корабельные ВППл на этапе приземления.
Световой указатель состоит из блока светового крена, блока светового дифферента, блока электрического питания и дешифровки сигналов, кабеля связи блока светового крена с блоком электрического питания и дешифровки сигналов, кабеля связи блока светового дифферента с блоком электрического питания и дешифровки сигналов.
В блоке светового крена установлены цифровой сегментый двухразрядный индикатор значений крена корабля, сигнализатор направления крена корабля влево и сигнализатор направления крена корабля вправо. Сигнализаторы направления крена корабля влево и вправо имеют зеленый цвет.
На цифровом индикаторе значения крена отображается информация о крене взлетно-посадочной площадки корабля в пределах ±10°.
Блок светового дифферента состоит из цифрового сегментного индикатора, с помощью которого обеспечивается отображение величины дифферента в пределах ±4°, сигнализатора зеленого цвета движения палубы вниз, сигнализатора красного цвета запрета посадки и сигнализатора желтого цвета движения палубы вверх, сигнализатора направления дифферента вниз и сигнализатора направления дифферента вверх.
В качестве управляющих сигналов используются сигналы, вырабатываемые корабельной навигационной системой типа "Зонт" и поступающие на вход блока электрического питания и дешифровки сигналов по кабелю.
Цифровые индикаторы представляют собой семисегментые восьмерки. При этом единица в индикаторе выполнена в виде двух сегментов.
Устройство работает следующим образом.
При качке ВППл влево на световом блоке крена загорается сигнализатор направления качки влево, соответственно при качке вправо - сигнализатор направления крена вправо. На цифровом индикаторе отображается значение бортовой качки.
При движении ВППл вверх на блоке светового дифферента загорается сигнализатор движения палубы вверх, а при движении ВППл вниз - сигнализатор движения палубы вниз. При дифференте вниз загорается сигнализатор дифферента вниз, при дифференте вверх - сигнализатор дифферента вверх. При запрете посадки включается сигнализатор запрета посадки.
К недостаткам известного устройства относятся: сложность распознавания летчиком отдельных цифр, которые отображаются с помощью цифровых семисегментных индикаторов, малый срок службы индикаторов, сложность восприятия летчиком информации о параметрах качки при одновременном изменении крена, дифферента и вертикального перемещения корабля.
Известно устройство индикации параметров качки ВППл корабля (см., "Тюльпан-B1", руководство по эксплуатации ИЖЦП. 676765.005 светотехнического комплекса "Тюльпан-В1").
Устройство индикации параметров качки ВППл состоит из индикатора крена, индикатора вертикального перемещения ВППл, пульта управления и контроля световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения, блоков коммутации питания световых элементов индикатора крена и соответственно индикатора вертикального перемещения ВППл, блоков логической обработки информации индикатора крена и соответственно индикатора направления вертикального перемещения.
Индикатор крена состоит из девяти отдельных световых элементов, расположенных в линию горизонтально один за другим, из которых четыре левых световых элемента предназначены для сигнализации о крене влево, четыре правых - для сигнализации о крене вправо, центральный световой элемент информирует летчика о горизонтальном положении ВППл.
Индикатор направления перемещения состоит из 4-х световых элементов, расположенных в линию вертикально один за другим. Этот индикатор размещен перпендикулярно индикатору крена и примыкает к нему по центру. Два световых элемента зеленого цвета предназначены для сигнализации движения ВППл вниз, два других красного цвета - для сигнализации движения ВППл вверх.
Входы блоков коммутации питания световых элементов индикаторов подключены по многожильным кабелям к выходам блоков логической обработки информации индикаторов, входы которых соответственно подключены к выходам специализированной навигационной системы, которая обеспечивает выдачу информации о параметрах бортовой качки и вертикального перемещения. Эта информация обрабатывается блоками логической обработки информации. Обработанная информация в виде команд поступает в блоки коммутации питания индикаторов.
В качестве световых элементов в индикаторах используются лампы накаливания. Входы световых элементов подключены к электрическим ключам релейного типа блоков коммутации питания световых элементов, с помощью которых подается питание на лампы световых элементов индикаторов. Выходы ключей также подключены к световым элементам пульта контроля и управления устройства.
Индикатор крена предназначен для индикации направления и величины бортовой качки корабля и сигнализации о качке, выше допустимой для данного типа вертолета и корабля.
Индикатор вертикального перемещения предназначен для сигнализации направления и вертикального перемещения центра взлетно-посадочной площадки вертолета и предупреждения летчика о приближении времени изменения направления вертикального перемещения ВППл.
Индикатор крена устанавливается на палубе перпендикулярно продольной оси корабля от кормы при посадке вертолетов на корму. Индикатор вертикального перемещения устанавливается перпендикулярно горизонтальной оси индикатора крена от его центра к корме при посадке вертолета на корму.
Устройство индикации параметров качки работает следующим образом.
Исходное положение: нет качки. Палуба находится в горизонтальном положении. На индикаторе крена горит центральный световой элемент. При движении палубы влево блок логической обработки параметров бортовой качки выдает команды в блок коммутации питания световых элементов индикатора крена на электрические ключи включения левых световых элементов индикатора крена, при движении палубы вправо - команды на включение правых световых элементов индикатора крена.
Если для заданного типа корабля и вертолета допустимая для посадки качка по крену равна, например ±10°, то блок логической обработки информации индикатора крена выдает команду на включение первого левого от центра светового элемента индикатора крена, если крен более 3°, но менее 6° влево или первого правого от центра светового элемента, если крен более 3°, но менее 6° вправо.
При углах крена влево более 6°, но менее 9° выдаются команды на включение первого и второго световых элементов влево от центра; при углах крена вправо более 6°, но менее 9° выдаются команды на включение первого и второго световых элементов вправо от центра.
При углах крена более 9°, но менее 10° включаются первый, второй и третий световые элементы соответственно на правой или левой стороне от центра.
При угле крена 10° и выше влево или вправо выдаются команды на включение крайних световых элементов на левой или на правой сторонах от центра. Эти световые элементы имеют красный цвет. Они информируют летчика о предельных значениях крена для данного типа вертолетов и ВППл.
Команды в блок коммутации питания на включение световых элементов индикатора вертикального перемещения ВППл поступают с выходов блока логической обработки информации о направлении перемещения ВППл и о приближении времени изменении направления перемещения ВППл.
При движении ВППл вниз блок логической обработки информации индикатора вертикального перемещения выдает команду на включение двух верхних световых элементов зеленого цвета индикатора вертикального перемещения. За 0,5 сек до достижения нижнего положения палубы выдается команда на переключение этих световых элементов в проблесковый режим с частотой 2 Гц.
При смене знака вертикального перемещения верхние световые элементы отключаются и включаются два нижних красных. Палуба движется вверх. За 0,5 сек до достижения верхнего положения палубы оба огня переключаются в проблесковый режим с частотой 0,5 Гц.
Пульт управления предназначен для контроля исправности световых элементов и контроля режимов их работы. На пульте установлены световые элементы меньшей мощности в таком же количестве и также расположены, как и световые элементы в индикаторах крена и вертикального перемещения.
К недостаткам этого устройства относятся: низкая разрешающая способность индикации крена, низкая информативность индикации направления вертикального перемещения ВППл. С помощью индикатора направления вертикального перемещения взлетно-посадочной площадки летчик не может прогнозировать время, в течение которого разрешена посадка на качающуюся ВППл, для работы устройства применяется специализированная корабельная навигационная система.
Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков устройства индикации параметров качки ВППл корабля.
Техническим результатом предлагаемого решения является:
- повышение безопасности посадки вертолета, особенно, ночью в условиях качки корабля за счет повышения точности отображения реального положения и динамики перемещения ВППл;
- повышения технического уровня устройства за счет применения:
- мультиплексных каналов обмена информацией между составными частями устройства;
- современных вычислительных средств обработки и отображения информации;
- применения при создании устройства технических решений широко используемых в индустрии светодиодных цветных видеомониторов;
к
к
в
в
1
Технический результат достигается тем, что индикатор посадочный палубный, содержащий индикатор крена и индикатор вертикального перемещения центра корабельной взлетно-посадочной площадки, выполненные на световых элементах, блоки коммутации питания световых элементов индикатора крена и индикатора вертикального перемещения, блоки логической обработки информации, выходы которых подключены соответственно к входам блока коммутации питания световых элементов индикатора крена и к входам блока коммутации питания световых элементов индикатора вертикального перемещения, а также пульт контроля и управления, отличающийся тем, что индикатор крена выполнен в виде горизонтальной панели, ориентируемой перпендикулярно продольной оси корабля и состоящей из цветных светодиодных пикселей со структурой, например, 2G,Y,R световых элементов в пикселе, образующих прямоугольную матрицу размером М*N пикселей, в которой первая группа постоянно включенных светодиодов в пикселях используется для отображения контура поля индикации перемещения корабельной взлетно-посадочной площадки по крену, вторая группа постоянно включенных светодиодов в пикселях - для отображения нейтрального положения корабельной взлетно-посадочной площадки, третья группа постоянно включенных светодиодов в пикселях - для формирования левой и правой шкал индикатора крена вдоль его горизонтальной стороны, четвертая группа включаемых с накоплением в виде заполняющейся световой дорожки в левую либо правую стороны светодиодов в пикселях - для индикации текущего углового положения корабельной взлетно-посадочной площадки по крену, пятая группа включаемых светодиодов в пикселях - для сигнализации приближения крена на левый борт либо соответственно на правый к величине, предельной для безопасной посадки данного типа вертолета на заданный тип корабля и шестая часть включаемых светодиодов в пикселях - для сигнализации величины крена выше предельного значения для безопасной посадки данного типа вертолета на заданный тип корабля; индикатор вертикального перемещения центра взлетно-посадочной площадки выполненный в виде вертикальной панели, перпендикулярной по центру горизонтальной панели индикатора крена и состоящей из цветных светодиодных пикселей со структурой, например, 2G,Y,R световых элементов в пикселе, образующих прямоугольную матрицу размером М*N пикселей, в которой первая группа светодиодов в пикселях используется для отображения контура поля индикации перемещения взлетно-посадочной площадки по вертикали вниз, вторая группа постоянно включенных светодиодов в пикселях - для формирования шкалы индикации вертикального перемещения взлетно-посадочной площадки вверх либо вниз, третья группа включаемых светодиодов в пикселях, например, зеленого цвета - для индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вниз, четвертая группа включаемых в нижней части информационного поля индикатора светодиодов в пикселях, например, желтого цвета - для сигнализации приближения взлетно-посадочной площадки к нижнему положению, т.е. для предупреждения летчика о скором изменении направления перемещения взлетно-посадочной площадки снизу вверх, пятая группа включаемых в нижней части информационного поля индикатора светодиодов в пикселях, например, красного цвета - для сигнализации самого нижнего положения взлетно-посадочной площадки, шестая группа светодиодов в пикселях, например, красного цвета - для отображения контура поля индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вверх, седьмая группа включаемых светодиодов в пикселях, например, красного цвета - для индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вверх; пульт контроля и управления выполнен в виде видеомонитора для отображения информации и двухкоординатного манипулятора для ввода информации; блоки коммутации питания световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения выполнены в виде электронных бесконтактных устройств; а блоки логической обработки информации индикатора крена и индикатора вертикального перемещения выполнены в виде программируемого контроллера индикатора крена и индикатора вертикального перемещения, кроме того, дополнительно введены блоки регулировки яркости световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения каждый из которых подключен первыми входами соответственно к выходам блоков коммутации питания световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения, вторыми входами - ко вторым выходам контроллеров индикаторов крена и вертикального перемещения, а выход блоков регулировки яркости световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения соединены соответственно с входами световых элементов индикаторов крена и вертикального перемещения; цифровой индикатор времени до перехода взлетно-посадочной площадки в положение, разрешенное для посадки вертолета на взлетно-посадочную площадку, выполненный из световых элементов, например, на основе светодиодных пикселей, в количестве и расположении необходимом и достаточном для формирования двухразрядных десятичных чисел, причем входы световых элементов цифрового индикатора времени подключены к выходу блока регулировки яркости световых элементов цифрового индикатора времени, первые и вторые входы которого связаны соответственно с блоком коммутации питания световых элементов цифрового индикатора времени и выходом контроллера цифрового индикатора времени, который соединен с входом блока коммутации питания световых элементов цифрового индикатора времени, реализованного в виде электронного бесконтактного устройства; выходы интерфейсных модулей индикатора крена, индикатора вертикального перемещения и цифрового индикатора времени подключены соответственно к входам контроллеров индикатора крена, индикатора вертикального перемещения и цифрового индикатора времени, а входы интерфейсных модулей индикатора крена, индикатора вертикального перемещения, цифрового индикатора времени, выход общекорабельной навигационной системы соединены соответственно по мультиплексным каналам через устройство обмена информацией с портом ввода-вывода информации вычислительного блока, связанного портами соответственно с видеомонитором, например, на основе ЖК-панели и двухкоординатным манипулятором пульта контроля и управления; при этом вычислительный блок обеспечивает преобразование информации, поступающей по мультиплексному каналу от навигационной системы в информацию для: управления светодиодами четвертой, пятой и шестой групп индикатора крена взлетно-посадочной площадки, управления светодиодами третьей и четвертой групп индикатора вертикального перемещения корабельной взлетно-посадочной площадки, вычисления времени t, оставшегося до смены направления движения взлетно-посадочной площадки по вертикали снизу вверх, равного примерно 0,3 периода качки по вертикали, и включения светодиодов пятой группы индикатора вертикального перемещения, вычисления времени, оставшегося до прихода взлетно-посадочной площадки к положению в диапазоне углов крена равному ±1-1,5° и к движению взлетно-посадочной площадки сверху вниз с учетом времени, равного примерно 0,3 периода качки по вертикали, оставшегося до смены направления движения взлетно-посадочной площадки по вертикали сверху вниз, и включения световых элементов цифрового индикатора времени в режим отображения вычисленного значения времени, оставшегося до получения разрешения на посадку вертолета на взлетно-посадочную площадку.
Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.
На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого индикатора посадочного палубного со следующими обозначениями:
1 - индикатор крена взлетно-посадочной площадки:
1.1 - световые элементы индикатора крена;
1.2 - блок регулировки яркости световых элементов индикатора крена;
1.3 - блок коммутации питания световых элементов индикатора крена;
1.4 - контроллер индикатора крена;
1.5 - модуль интерфейсный индикатора крена;
2 - индикатор вертикального перемещения взлетно-посадочной площадки:
2.1 - световые элементы индикатора вертикального перемещения;
2.2 - блок регулировки яркости световых элементов индикатора вертикального перемещения;
2.3 - блок коммутации питания световых элементов индикатора вертикального перемещения;
2.4 - контроллер индикатора вертикального перемещения;
2.5 - модуль интерфейсный индикатора вертикального перемещения;
3 - пульт управления и контроля:
3.1 - видеомонитор;
3.2 - двухкоординатный манипулятор;
4 - цифровой индикатор времени:
4.1 - световые элементы цифрового индикатора времени;
4.2 - блок регулировки яркости световых элементов цифрового индикатора времени;
4.3 - блок коммутации питания световых элементов цифрового индикатора времени;
4.4 - контроллер цифрового индикатора времени;
4.5 - модуль интерфейсный индикатора вертикального перемещения;
5 - блок вычислительный;
6 - устройство обмена информации;
7 - общекорабельная навигационная система;
На фиг.2 приведена схема размещения составных частей индикатора посадочного палубного (индикатор крена, индикатор вертикального перемещения, индикатор времени на фундаменте), где:
8 - фундамент;
На фиг.3 приведен состав пикселей панелей индикации индикаторов крена, вертикального перемещения и цифрового индикатора времени, где:
Y - желтый светодиод;
R - красный светодиод;
2G - два зеленых светодиода;
На фиг.4 приведен фрагмент схемы размещения пикселей на информационной панели индикатора крена.
На фиг.5 приведен фрагмент схемы размещения пикселей на информационной панели индикатора вертикального перемещения.
На фиг.6-12 приведен вид индикации индикатора крена при движении BППл влево либо вправо. При этом:
На фиг.6 приведена схема размещения световых элементов индикатора крена при нейтральном (горизонтальном) положении ВППл, где:
9 - первая группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения контура информационного поля индикатора крена;
10 - вторая группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения горизонтального положения ВППл;
11 - третья группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения шкалы индикатора крена;
На фиг.7 приведен вид информационного поля индикатора крена при движении ВППл влево, где:
12 - левая часть четвертой группы включаемых светодиодов - ряды зеленых светодиодов индикации текущего положения ВППл при крене влево;
На фиг.8 приведен вид информационного поля индикатора крена при достижении угла крена, близкого к предельному, где:
13 - левая часть пятой группы включаемых светодиодов - желтые светодиоды предупреждения летчика о приближении крена влево к предельному значению для данного типа вертолета и корабля;
На фиг.9 приведен вид информационного поля индикатора крена при достижении предельного угла крена, где:
14 - левая часть шестой группы включаемых светодиодов в пикселях - красные светодиоды сигнализации о величине крена ВППл влево выше предельного для данного типа вертолета и корабля;
На фиг.10 приведен вид информационного поля индикатора крена при движении ВППл вправо, где:
15 - правая часть четвертой группы включаемых светодиодов - ряды светодиодов зеленого цвета индикации текущего положения ВППл при крене вправо;
На фиг.11 приведен вид информационного поля индикатора крена при достижении угла крена вправо, близкого к предельному, где:
16 - правая часть пятой группы включаемых светодиодов - светодиоды сигнализации приближения крена вправо к предельному значению для данного типа вертолета и корабля;
На фиг.12 приведен вид информационного поля индикатора крена при достижении предельного угла крена вправо, где:
17 - правая часть шестой группы включаемых светодиодов - светодиоды предупреждения летчика о предельно допустимом крене ВППл для данного типа вертолета и корабля вправо.
На фиг.13-18 приведен вид индикации индикатора вертикального перемещения при движении ВППл вверх либо вниз. При этом:
На фиг.13 приведен внешний вид информационного поля индикатора вертикального перемещения в верхнем положении ВППл, где:
18 - первая группа светодиодов в пикселях - группа светодиодов, с помощью которых отображается контур поля индикации перемещения ВППл по вертикали вниз;
19 - вторая группа светодиодов в пикселях - группа светодиодов, с помощью которых отображается шкала индикации вертикального перемещения ВППл вверх и вниз;
На фиг.14 приведен вид информационного поля индикатора вертикального перемещения при движении ВППл вниз, где:
20 - третья группа включаемых светодиодов в пикселях, например зеленого цвета - группа светодиодов индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вниз;
На фиг.15 приведен вид информационного поля индикатора вертикального перемещения при приближении положения ВППл к нижнему положению, где:
21 - четвертая группа включаемых в нижней части информационного поля индикатора светодиодов в пикселях, например, желтого цвета, - для сигнализации приближения взлетно-посадочной площадки к нижнему положению, т.е. для предупреждения летчика о скором изменении направления перемещения взлетно-посадочной площадки снизу вверх;
На фиг.16 приведен вид информационного поля индикатора вертикального перемещения при достижении нижнего положения ВППл, где:
22 - пятая группа включаемых в нижней части информационного поля индикатора светодиодов красного цвета в пикселях для сигнализации самого нижнего положения ВППл;
На фиг.17 приведен вид информационного поля индикатора вертикального перемещения в начале движения ВППл вверх, где:
23 - шестая группа светодиодов в пикселях красного цвета - группа светодиодов для отображения контура поля индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вверх;
24 - седьмая группа включаемых светодиодов в пикселях, например, красного цвета, для индикации перемещения взлетно-посадочной площадки вверх;
На фиг.18 приведен вид информационного поля индикатора вертикального перемещения при движении ВППл вверх.
На фиг.19 показано вертикальное движение ВППл, где:
СР
25 - Т - средний период вертикальных перемещений,
СР
26 - ΔТ≈0,1·Т - интервал времени, когда вертикальная скорость центра ВППл меньше заданной величины,
СР
27 - Т - допустимый (разрешенный) интервал времени для посадки,
max
28 - ΔH - значение амплитуды вертикальных перемещений,
max
29 - dH≈0,2·ΔH - значение величины вертикального перемещения до достижения максимальной амплитуды.
Цифровой индикатор времени 4 представляет собой устройство, в котором на лицевой панели размещена матрица светодиодных пикселей примерно с такой же структурой, как и в индикаторах крена 1 и вертикального перемещения 2. Размер матрицы в пикселях обеспечивает отображение двухразрядных чисел на двух знакоместах, первое из которых, левое знакоместо, может иметь количество пикселей, достаточных для отображения только единицы.
Индикатор крена 1, индикатор вертикального перемещения 2 и цифровой индикатор времени 4 размещаются на фундаменте 8 (см., фиг.2). При этом индикатор крена 1 должен располагаться перпендикулярно диаметральной плоскости корабля, а индикатор вертикального перемещения 2 перпендикулярно индикатору крена 1 по центру. Цифровой индикатор 4 может размещаться как слева, так и справа от индикатора вертикального перемещения 2, и ниже или выше индикатора крена 1. Угол наклона фундамента к месту посадки вертолета должен быть примерно 15°-30° к палубе по направлению к месту посадки вертолета.
Фундамент 8 с установленными на нем индикаторами 1, 2, 4 должен размещаться в зоне видимости летчика при посадке вертолета на взлетно-посадочную площадку.
Индикатор посадочный палубный работает следующим образом.
На индикатор посадочный палубный подано электрическое питание. Пульт контроля и управления 3 включен и активирован. Проведена тестовая проверка всех составных частей индикатора.
С пульта управления 3 (см., фиг.1) через вычислительный блок 5, устройство обмена информацией 6, интерфейсные модули 1.5, 2.5, 4.5, контроллеры 1.4, 2.4, 4.4, блоки коммутации питания 1.3, 2.3, 4.3 и блоки регулировки яркости 1.2, 2.2, 4.2 задаются уровни яркости световых элементов индикаторов 1.1, 2.1, 4.1.
При настройке вновь установленного на корабль индикатора крена 1 в вычислительный блок 5 вводятся следующие значения параметров качки:
- диапазон изменения значений углов крена для заданного типа вертолетов и корабля ±α°;
1
- значение углов крена ±α°, при котором летчику выдается предупреждающая информация о приближении к предельно допустимому для посадки крену ВППл;
2
- значение углов крена ±α°, при котором летчику выдается информация о значении крена ВППл, при котором посадка на ВППл не рекомендуется или запрещается;
кр
- длина информационного поля индикатора крена в пикселях К влево и вправо от крайних рядов индикации нейтрального положения ВППл;
При настройке вновь установленного на корабль индикатора вертикального перемещения 2 в вычислительный блок 5 вводятся следующие параметры и их значения:
верт
- диапазон изменения (амплитуда) значений вертикального перемещения ВППл в точке посадки вертолета на ВППл корабля в метрах - Н;
- координаты размещения центра ВППл;
- координаты точки в корабельной системе координат, для которой навигационная система определяет угол дифферента и величину вертикального перемещения;
верт
- значение величин вертикального перемещения ВППл ΔН% в процентах от величины его амплитуды (амплитуда вертикального перемещения ВППл), при достижении которых на индикаторе вертикального перемещения включаются светодиоды, предупреждающие летчика о приближении смены направления движения ВППл сверху вниз или снизу вверх;
верт
- высота информационного поля индикатора вертикального перемещения ВППл в пикселях - К.
При отсутствии качки от навигационной системы 7 по мультиплексному каналу через устройство обмена информации 6 в вычислительный блок 5 передается информация о нулевых значениях параметров крена, дифферента и вертикального перемещения корабля.
В свою очередь вычислительный блок 5 через устройство 6 по мультиплексным каналам передает информацию о нулевых значениях параметров крена через модуль интерфейсный 1.5 в контроллер индикатора крена 1, параметров вертикального перемещения через модуль интерфейсный 2.5 в контроллер индикатора вертикального перемещения 2.4 и цифра, например ноль, через модуль интерфейсный 4.5 в контроллер 4.4.
При этом:
- на индикаторе крена 1 (см., фиг.6) включаются в режим постоянного горения - первая группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения контура информационного поля индикатора крена 9, вторая группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения горизонтального положения ВППл 10 и третья группа постоянно включенных светодиодов - группа светодиодов отображения шкалы индикатора крена 11;
- на индикаторе вертикального перемещения 2 (см., фиг.13) включаются первая группа светодиодов в пикселях - группа светодиодов, с помощью которых отображается контур поля индикации перемещения ВППл по вертикали вниз 18, вторая группа светодиодов в пикселях - группа светодиодов, с помощью которых отображается шкала индикации вертикального перемещения ВППл вверх и вниз 19;
- на информационном поле второго знакоместа цифрового индикатора времени включаются светодиоды зеленого цвета во всех пикселях - разрешение посадки вертолета на ВППл без ограничений по времени;
кр
кр
При крене влево на индикаторе крена 1 последовательно с накоплением включаются ряды левой части четвертой группы включаемых светодиодов - ряды зеленых светодиодов индикации текущего положения ВППл при крене влево 12. Очередной ряд светодиодов включается, если значение угла крена превышает значение крена, при котором включился предыдущий ряд светодиодов, на величину α°/К, т.е. ряды светодиодов индикации крена включаются с шагом, равным α°/К.
1
2
При угле α° влево включаются светодиоды левой части пятой группы включаемых светодиодов 13 - желтые светодиоды предупреждения летчика о приближении крена влево к предельному значению для данного типа вертолета и корабля. При угле крена α° влево включается группа светодиодов 14, информирующая летчика о величине крена ВППл влево.
Аналогично включаются группы светодиодов 15, 16 и 17 на правой части индикатора.
Команды на включение рядов светодиодов выдаются вычислительным блоком по цепи блоков 5-6-1.5-1.4-1.3-1.2-1.1.
Для индикации вертикального перемещения ВППл на индикаторе вертикального перемещения 2 вычислительный блок 5 производит обработку информации по дифференту и вертикальному перемещению корабля в месте размещения датчиков навигационной системы, которая поступает от навигационной системы 7, вычисляет величину вертикального перемещения центра ВППл по формуле
верт
верт
ΔH=δH+ΔХsinθ+ΔYcosθcosγ-ΔZcosθsinγ,
верт
где: ΔH - вертикальное перемещение центра ВППл относительно уровня моря при отсутствии волнения,
верт
δH - вертикальное перемещение центра вращения корабля относительно уровня моря в орбитальном движении,
ΔХ - расстояние от центра вращения корабля до центра ВППл вдоль продольной оси корабля,
ΔY - расстояние от центра вращения корабля до центра ВППл в диаметральной плоскости перпендикулярно продольной оси корабля,
ΔZ -расстояние от центра ВППл до диаметральной плоскости,
θ - угол дифферента корабля,
γ - угол крена корабля.
верт
и выдает команды через устройство обмена информацией 6, интерфейсный блок 2.5 в контроллер 2.4 индикатора вертикального перемещения ВППл 2 с дискретностью, равной общей высоте перемещения ВППл, деленной на К.
При движении вниз включаются ряды светодиодов зеленого цвета 20 (см. фиг.14).
верт
Вычислительный блок 5 определяет значение амплитуды вертикального перемещения по результатам предыдущего цикла и, получая от навигационной системы 7 текущие значения дифферента и вертикального перемещения, определяет момент, когда разность между положением ВППл в нижней точке и текущим положением станет меньшей ΔН%, и выдает команду на включение ряда светодиодов 21 желтого цвета, сигнализирующих приближение ВППл к нижней точке качки по вертикали и при скорости движения ВППл, равной нулю, - команду светодиодов красного цвета 22, свидетельствующих о достижении нижней точки вертикального перемещения ВППл. При этом ряды зеленых светодиодов индикации текущего положения ВППл 20 при качке, меньшей заданной, могут не доходить до самого нижнего ряда светодиодов.
верт
При движении ВППл вверх выключаются светодиоды контура информационного поля 18 индикатора вертикального перемещения 2 зеленого цвета и загораются светодиоды красного цвета контур информационного поля 23 индикатора вертикального перемещения 2 и светодиоды красного цвета индикации перемещения ВППл вверх 24 (см., фиг.17) на высоту равную высоте качки по вертикали. Далее ряды светодиодов 24 красного цвета отключаются с дискретностью, равной общей высоте перемещения ВППл, деленной на К.
Для индикации вертикального перемещения ВППл на индикаторе вертикального перемещения 2 вычислительный блок производит обработку информации по дифференту и вертикальному перемещению корабля в месте размещения датчиков навигационной системы, которая поступает от навигационной системы 7, определяет амплитуду вертикального движения центра ВППл, средний период вертикального движения ВППл и допустимый (разрешенный) интервал времени совершения посадки.
Амплитуда вертикального движения определяется по формуле:
где:
амп
ΔH - амплитуда вертикального движения центра ВППл,
max
ΔH(i - абсолютное максимальное значение амплитуды вертикального движения центра ВППл на предыдущих 8÷10 периодах качки корабля,
min
ΔH(j) - абсолютное минимальное значение амплитуды вертикального движения центра ВППл на предыдущих 8÷10 периодах качки корабля.
min
max
max
min
амп
На новом периоде качки отбрасываются минимальное и максимальное значение амплитуды в первом из предыдущих 8÷10 периодах качки корабля и заменяются на минимальное ΔH('1) и максимальное ΔH (1) значение амплитуды в текущем периоде и определяются новые значения ΔH(i), ΔH(j) и ΔH.
Средний период вертикального движения ВППл определяется по формуле:
CP
Т - средний период на предыдущих 8-10 периодах качки корабля,
up
T(j) - j-й момент времени пересечения среднего уровня вертикального движения центра ВППл снизу вверх на предыдущих 8÷10 периодах качки корабля,
down
T(j) - j-й момент времени пересечения среднего уровня вертикального движения центра ВППл сверху вниз на предыдущих 8÷10 периодах качки корабля.
CP
На новом периоде качки отбрасываются первый момент времени пересечения среднего уровня вертикального движения центра ВППл снизу вверх и первый момент времени пересечения среднего уровня вертикального движения центра ВППл сверху вниз на предыдущих 8÷10 периодах качки и определяется новое значение T.
1
Вычисление времени, оставшегося до перехода ВППл на углы крена в диапазон углов ±1-1,5° и изменения направления движения ВППл сверху вниз с учетом времени Δt, равного примерно 0,1 периода качки по вертикали, оставшегося до смены направления движения ВППл по вертикали сверху вниз осуществляется по формуле:
ост
CP
1
тек
t=[0.25T-Δt]-t, где:
ост
t - оставшееся время до получения разрешения на приземление,
тек
t - текущее время от момента пересечения среднего уровня вертикального движения центра ВППл снизу вверх.
ост
Разрешение на приземление осуществляется по условию t≤0.
Техническо-экономическим эффектом полезной модели является повышение безопасности посадки вертолета на корабельную ВППл днем и ночью при бортовой и килевой качках корабля при существенном улучшении технико-эксплуатационных характеристик индикатора параметров качки.