أنظمة الملاحة النفاثة الخاصة. أنظمة الملاحة. ما هي الملاحة الجوية

مؤسسة التعليم الحكومية العليا

التعليم المهني "جامعة ولاية سامراء الجوية

سمي على اسم الأكاديمي S.P. ملكة"

ص. شابالوف ،

في و. سولوفييف ،

إي. جالكين

أنظمة الملاحة

سامراء 2006

3 وزارة التربية والعلوم في الاتحاد الروسي

وكالة التعليم الفدرالية

جامعة ولاية سامراء الجوية

سميت على اسم الأكاديمي S. P. KOROLEV

ص. شبالوف ، ف. سولوفييف ، إي. جالكين

أنظمة الملاحة

درس تعليمي

سامراء 2006

S.P. شبالوف ، ف. سولوفييف ، إي. جالكين. أنظمة الملاحة: كتاب مدرسي. مخصص. سمر. حالة الفضاء un-t. سمارة ، 2006 ، 84 ص.

يوفر هذا البرنامج التعليمي معلومات حول نظام الملاحة لطائرة MiG-29 الأساسية ، ويأخذ في الاعتبار الخصائص العامة والدور والمكان في أنظمة تزويد الطاقة للطائرات ، فضلاً عن مبدأ تشغيل وتصميم هذه الأنظمة. يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي للنظر في قضايا نظرية بناء أنظمة الملاحة ، والتي تشرح مبدأ التشغيل ، يتم النظر في الخصائص والعمليات الرئيسية للظواهر الفيزيائية التي تنشأ أثناء تشغيل النظام. في دليل الدراسةكما تم تحديد التصميم والبيانات الفنية الأساسية وقواعد التشغيل والتفاعل مع الأنظمة الأخرى لنظام الملاحة لطائرة MiG-29.

هذا الدليل مخصص للطلاب الذين يدرسون في القسم العسكري في SSAU. وهي مخصصة لطلبة الجامعات الذين يدرسون في تخصصات التسجيل العسكري لسلاح الجو.

تم النشر بقرار من مجلس التحرير والنشر التابع لجامعة الفضاء الحكومية سمارة باسم الأكاديمي S.P. ملكة

المراجع: G.I. ليونوفيتش ، م. كوفاليف

ISBN © ولاية سمارة

جامعة الفضاء ، 2006

الرموز …………………………………………………………… 5

تصدير ……………………………………………………………………؛ 7

مقدمة ………………………………………………………………………………. 8

1- أنظمة الملاحة (NS)

1.1 مهام وطرق التنقل ………………………………………… ..… 11

1.2 أنظمة إحداثيات الملاحة (SC) …………………… .. …… 12

1.3 أنظمة حساب الميتة الدوبلر الهوائي ………… ..… .. 22

2- أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS)

2.1. ANN - معلومات عامة ، مبادئ البناء .................. 24

2.2. مبدأ التشغيل والأخطاء المنهجية لمقاييس التسارع ......................................... ..................... 27

2.3 تصنيف ومبادئ بناء وتشغيل مثبتات الدوران ………………………………………… ... ……. 35

3. العنوان الرأسي بالقصور الذاتي (ICV)

3.1. نظام "IKV-1": الغرض ، خوارزميات الأداء ،

التركيب وأنماط التشغيل …………………… .. ……… .. …………………… 39

3.2 وضع المعرض الأولي لـ IKV-UV و TV ............................................ 43

3.3 أوضاع تشغيل القيمة المحلية المضافة .................................................... 50

4 أنظمة الملاحة CH-29

4.1 معلومات عامة حول مجمع الملاحة من نوع SN-29 ……… .. 57

4.2 مجمع معلومات عمودي ودورة IK-VK-80 ... ...... ... 60

4.3 طرق التحضير (معرض). المعرض المعجل ……… ........ 64

5. طرق تشغيل IK-VK-80.

5.1 المعرض العادي (HB). وضع إعادة التشغيل (RPZ) ... 71

5.2 أوضاع تشغيل القنوات الأفقية …………………… .. …… .. 74

5.3 أوضاع تشغيل قنوات الدورة ………………………………… ..… .77

5.4. ملامح عملية IK-VK-80 ………………………… ..… ..80

قائمة المصادر المستخدمة ……………………………………… .. 84

حرف او رمز

ANU - جهاز ملاحة تلقائي

AOr - معلم سمت

قبل الميلاد - كتلة التصحيح ،

BUG - كتلة مكبرات الصوت لجهاز استشعار الدوران

كمبيوتر رقمي على متن الطائرة

GB - كتل الدوران

GVK - جيروفليكس

GPC-gyrocompass

GSP - منصة مثبتة الدوران

DS - محرك التثبيت

ЗК - عنوان المولد

المعرف - مستشعر الاتجاه المغناطيسي التعريفي

IKV - أعمدة الرأسية بالقصور الذاتي

IPM - نقطة انطلاق الطريق

KM - آلية التصحيح

KPM - الوجهة النهائية للطريق

LA - الطائرات

LZP - خطوط مسار معين

MK - تصحيح مغناطيسي

MS - مقعد الطائرة

NOM - خط الطول التقويمي الأولي

NPUO - زاوية مسار تقويم العظام

NRK - إطار لفة خارجي (خارجي)

NS - نظام الملاحة

OE - خط الاستواء التقويمي

OM - خط الطول التقويمي

ف - تحمل الهدف

الكمبيوتر - لوحة التحكم

PND - لوحة لإدخال البيانات الأولية

PNK - مجمعات الطيران والملاحة

RSBN - نظام راديو ملاحة قصير المدى

RK - الأورام الشعاعية

RPZ - وضع إعادة التشغيل

SVS - نظام الإشارة الجوية

SC - أنظمة الإحداثيات

ACS - نظام التحكم الآلي

تليفزيون - عرض دقيق

UD - زاوية الدوران

معرض الأشعة فوق البنفسجية

مقدمة

أثناء الرحلة ، يجب على الطيار توجيه نفسه بوضوح في الفضاء لإكمال المهمة الموكلة إليه. لتحديد موقع الطائرة في الفضاء ، هناك حاجة إلى نظام معين من شأنه أن يحدد موقع الطائرة بالنسبة لسطح الأرض ، وكذلك الوضع الزاوي للطائرة في نظام الإحداثيات المحدد. تم حل هذه المهام بالكامل أنواع مختلفة NS.

ترتبط NS ارتباطًا وثيقًا بأنظمة ومجمعات الطائرات الأخرى ، وتستخدم إشارات كهربائية تتناسب مع المعلمات البيئية التي تتلقاها الأنظمة وأجهزة الاستشعار الأخرى (SHS ، DISS ، RSBN).

بدون هذا النظام ، لا يمكن تصوّر قيادة طائرات حديثة. وبمساعدة جهود المطورين ، تم دمجها عضوياً في المعدات الكهربائية للطائرات.

سيساعدك البرنامج التعليمي على فهم المبدأ العام لبناء NS ودراسة أنظمة محددة بالتفصيل (IKV-1 و IKV-UV و SN-29 و NK-VK-90 و IK-VK-80).

تم تصميم هذا البرنامج التعليمي بطريقة تجعل الاتجاهات الرئيسية في تطوير الجمعية الوطنية واضحة ، من ناحية ، ويتم دراسة الأنظمة المستخدمة بالفعل في الوقت الحاضر في صفوف القوات المسلحة للاتحاد الروسي في التفاصيل. يحتوي الدليل على جميع المعلومات اللازمة للتعرف المفصل على هذا الموضوع.

مقدمة

لا يمكن تحليق طائرة على طول مسار معين خارج نطاق رؤية الأرض إلا من خلال الأدوات التي يمكنها إظهار موضع الطائرة بالنسبة إلى الأفق وتحديد مسارها وإحداثياتها في نظام الإحداثيات المرتبط بالأرض. في هذه الحالة ، تعتبر مفاهيم مثل المسار ومسار الرحلة مهمة جدًا.

يُطلق على خط حركة الطائرة في الفضاء المسار ، ويسمى إسقاط المسار على سطح الأرض مسار الرحلة.

يتم تحديد موقع الطائرة بالنسبة إلى الأفق ومسارها من خلال الأدوات ، والتي تشكل معًا مجمع طيران وملاحة واحد.

أنظمة الملاحة هي أجهزة مركزية تجمع بين وسائل الحث (المغناطيسية) والجيروسكوبية والفلكية والراديوية لقياس معلمات الطيران. في أنظمة الملاحة ، تتم عملية تصحيح الخطأ لأجهزة استشعار البوصلة الفردية تلقائيًا ويتم تقليل المستوى العام للأخطاء إلى أدنى قيمة ؛ تم تحسين الخصائص الديناميكية لنظام الدورة ككل وتسهيل تحليل معلومات المخرجات. لقد زادوا من مناعة الضوضاء ولديهم استقلالية كافية في الاستخدام.

الغرض من الملاحة الجوية هو أخذ الطائرة في وقت معين إلى نقطة معينة في الفضاء. ومن ثم ، يمكننا أن نستنتج أن الملاحة هي علم أساليب ووسائل قيادة الأشياء المتحركة. تتمثل المهمة الرئيسية للتنقل في تحديد إحداثيات موقع الكائن.

حاليًا ، يتم حل مشاكل الملاحة بشكل أساسي من خلال طريقة تحديد المواقع وطريقة حساب الموتى.

تتمثل طريقة تحديد الموقع في تحديد إحداثيات موقع الطائرة من العلاقات الهندسية وفقًا للمسافات المقاسة وزوايا الموقع النسبي للطائرة والنقاط المعروفة (المعالم ، منارات الراديو ، النجوم المضيئة). تعتمد أساليب الملاحة الفلكية والراديوية وكذلك التوجيه البصري على هذه الطريقة.

يتكون الحساب الميت من حساب مسار الطائرة عن طريق قياس حجم واتجاه سرعتها وإحداثيات نقطة انطلاق الحركة. يمكن استخدام عدادات السرعة الجوية وعدادات سرعة دوبلر وأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي لقياس سرعة الطائرة. يتم تحديد اتجاه حركة الطائرة باستخدام أجهزة الاتجاه. اعتمادًا على نوع العدادات المستخدمة ، هناك طرق حساب الهواء الرأسي ، والدوبلر الرأسي ، وطرق حساب الموتى بالقصور الذاتي.

في هذا القسم ، لا يسع المرء إلا أن يذكر أن أحد أهم الأدوار في حل مشكلة الملاحة تلعبه الأدوات الجيروسكوبية. يتم تحديد موضع الطائرة بالنسبة إلى الأفق ومسارها بواسطة جيروسكوب بثلاث درجات من الحرية. يتم اختيار اتجاهات محور التناظر لمثل هذا الجيروسكوب ومحاور gimbal اعتمادًا على الغرض من الجهاز. لذلك ، في الأجهزة المصممة لتحديد موضع الطائرة بالنسبة إلى الأفق ، يتم محاذاة محور تناظر الجيروسكوب مع المحور الرأسي ، ويتم تعيين محاور gimbal أفقيًا.

يرجع الاستخدام الواسع النطاق للجيروسكوب ذي الثلاث درجات على الطائرة إلى قدرته على إظهار التغييرات فورًا في موضع الطائرة في الفضاء. تعتمد خاصية الجيروسكوب هذه على الحفاظ على موقعها في الفضاء عند دوران الطائرة.

كانت الجيروسكوبات ذات الثلاث درجات مع التصحيح وبدون تصحيح من بين الأجهزة الجيروسكوبية الأولى التي وجدت تطبيقًا واسعًا في ممارسة الطيران. الأجهزة الجيروسكوبية الأخرى التي تم استخدامها أيضًا لفترة طويلة في الممارسة العملية هي الجيروسكوبات ذات الدرجتين - مؤشرات الاتجاه لقياس السرعة الزاوية لدوران الطائرة على طول المسار.

تم استخدام الجيروسكوبات من ثلاث درجات ودرجتين لأول مرة في الطائرات كأدوات مؤشر ، ثم مع ظهور الطيارين الآليين ، بدأوا في استخدامها على نطاق واسع كعناصر حساسة. لأداء هذه الوظائف ، تم تجهيز الجيروسكوبات بأجهزة استشعار تقوم بتحويل الحركات الزاوية للطائرة والجيروسكوب إلى إشارات للتيار الكهربائي أو فرق الضغط.

مع تطور الطائرات ، أصبح من الضروري إنشاء منصات تحافظ على موقعها في الفضاء دون تغيير بغض النظر عن دوران الطائرة أو الصاروخ الذي تم تركيبها عليه. من الناحية العملية ، تبين أن المنصات المستقرة الجيروسكوبية هي الأنسب لهذه الأغراض. تم الحصول على مثل هذه المنصات المستقرة الجيروسكوبية ، باستخدام العديد من الجيروسكوبات ، كقاعدة عامة مؤخرامنتشر على متن الطائرات.

تعد أنظمة الملاحة في الطائرات الحديثة معقدة ، أي أنها تتكون من عدد من الأنظمة الفرعية المترابطة التي تنفذ طرقًا وطرقًا مختلفة للملاحة.

1. أنظمة الملاحة (NS)

1.1 مهام وأساليب التنقل

التمييز بين مهام الملاحة العامة والمحددة.

تتمثل المهمة العامة للملاحة (مهمة الملاحة الجوية) في التأكد من أن الطائرة تتحرك إلى نقطة معينة ، على طول مسار معين ، خلال فترة زمنية معينة وبالدقة المطلوبة. يتم تنفيذ حل هذه المشكلة بمساعدة مجمعات الملاحة الجوية (PNK).

مهمة الملاحة الخاصة هي حساب الإحداثيات الحالية لموقع الطائرة. يتم حل هذه المشكلة عن طريق أجهزة وأنظمة الملاحة التي تحدد موقع الطائرة (MS) ، أي إحداثيات إسقاط مركز كتلتها على سطح الأرض.

يتم استخدام الطرق التالية لتحديد موقع الطائرة: 1) نظرة عامة ومقارنة. 2) الموضعية. 3) حساب الميت.

1) تتكون طريقة مقارنة المسح من مقارنة بصرية أو آلية للتضاريس المرصودة أو جزء من السماء بخريطة جغرافية أو خريطة نجمية. يتمثل أبسط تنفيذ لهذه الطريقة في الملاحظات المرئية للطيار (الطاقم) خارج مساحة قمرة القيادة (خاصة في وضع الهبوط) وشاشات محطات الرادار المحمولة جواً.

2) الطريقة الموضعية تتكون من حساب إحداثيات الطائرة من العلاقات الهندسية ، عندما تكون المعلومات الأولية هي النطاقات أو السمت (المحامل) أو زوايا الاتجاه إلى نقاط على سطح الأرض ذات إحداثيات معروفة أو ارتفاعات وسمت النجوم المرصودة من الطائرة. تُستخدم هذه الطريقة في الملاحة الراديوية قصيرة المدى وبعيدة المدى ، وكذلك في تطبيق الوسائل الفلكية.

3) طريقة الحساب الميت هي دمج تسارع أو سرعة مركز كتلة الطائرة في الوقت المناسب.

يتم حساب الموتى على أساس الطرق الجوية (قياس الهواء) والدوبلر والقصور الذاتي لقياسات الملاحة.

باستخدام هذه الأساليب ، يتم استخدام الوسائل التقنية على متن الطائرة فقط ، وبالتالي فهي مستقلة ، أي مستقلة عن تشغيل المعدات الأرضية.

تطورت أنظمة الملاحة ذات الارتباط-المتطرف المستندة إلى مقارنة مجال مادي معين للأرض عند نقطة موقع الطائرة مع الخريطة المقابلة المخزنة في ذاكرة جهاز كمبيوتر رقمي على متن الطائرة (كمبيوتر رقمي على متن الطائرة) بشكل سريع مؤخرًا. عمليًا ، يمكن استخدام جميع المجالات الفيزيائية للأرض في هذه الأنظمة: الإغاثة ، والمغناطيسية ، والحرارية ، والجاذبية ، وما إلى ذلك. يتم تحديد اختيار المجال من خلال دراسته واستقراره. من خلال مقارنة خريطة المجال في الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة بمعلومات عداد نفس المجال ، يتم العثور على الحد الأقصى لوظيفة الارتباط ، والتي وفقًا لها يتم تحديد موضع الطائرة بالنسبة إلى نظام إحداثيات الملاحة المعتمد.

غالبًا ما تستخدم أنظمة الارتباط المتطرفة لتصحيح أنظمة الملاحة الأخرى.

الوصف العام لنظام كمبيوتر الملاحة في الطائرات

تم تصميم نظام حساب الملاحة الجوية (FMS) لحل مشاكل الملاحة الجوية ثلاثية الأبعاد على طول الطريق ، في منطقة المطار ، وكذلك لأداء نهج هبوط غير دقيق.

يوفر نظام حوسبة الملاحة الجوية (FMS):

إصدار إشارات تحكم إلى البنادق ذاتية الدفع للتحكم التلقائي في الطيران على طول طريق معين ؛
حل مشاكل الملاحة على طول مسار طيران معين ، وتنفيذ نهج هبوط غير دقيق في وضع الملاحة العمودي ؛
الضبط التلقائي واليدوي لتردد أنظمة الملاحة الراديوية وأنظمة الهبوط الآلية على متن الطائرة ؛
التحكم في أوضاع ومدى نظام تجنب اصطدام الطائرات T2CAS ؛
الضبط اليدوي لأنظمة الاتصالات الراديوية VHF و HF على متن الطائرة ؛
التحكم في وظيفة الكود في أجهزة الإرسال والاستقبال المحمولة جواً لنظام ATM ؛
إدخال (تعديل) مطار بديل.

تتمثل وظيفة FMS في نقل معلومات الملاحة في الوقت الفعلي من خلال عرض المسار المحدد (الذي تم إنشاؤه) بواسطة الطاقم ، وكذلك المحدد من قاعدة بيانات إجراءات الإقلاع والهبوط القياسية. يحسب FMS المظهر الجانبي الأفقي والعمودي للرحلة على طول الطريق.

لأداء وظائف الملاحة ، يتفاعل FMS مع الأنظمة التالية:

نظام الملاحة بالقصور الذاتي IRS (3 مجموعات) ؛
النظام العالمي للملاحة بالأقمار الصناعية (GNSS) (مجموعتان) ؛
نظام إشارة الهواء (ADS) (3 مجموعات) ؛
محطة راديو HF (مجموعتان) ؛
محطة راديو VHF (3 مجموعات) ؛
مستجيب ATC (XPDR) (مجموعتان) ؛
نظام قياس المدى (DME) (مجموعتان) ؛
نظام منارات الراديو شاملة الاتجاهات والعلامات (VOR) (مجموعتان) ؛
نظام الهبوط الآلي (ILS) (مجموعتان) ؛
نظام بوصلة راديو أوتوماتيكي (ADF) ؛
نظام تحذير الطاقم (FWS) ؛
نظام تجنب اصطدام الطائرات (T2CAS) ؛
نظام العرض الإلكتروني (CDS) ؛
نظام التحكم الآلي (AFCS).

تحتوي اللوحة الأمامية لـ FMS على وحدة تحكم وعرض متعددة الوظائف (MCDU).

الشكل 1. وصف اللوحة الأمامية لوحدة MCDU

يرسل FMS إشارات التحكم إلى الطيار الآلي (AFCS) للتحكم في الطائرة:

في المستوى الأفقي للملاحة على الطريق وفي منطقة المطار (الملاحة الأفقية LNAV) ؛
في الطائرة العمودية للإقلاع والتسلق ورحلة بحرية والنزول والاقتراب والالتفاف.

يرسل FMS إلى CDS موقع الطائرة ، ومسار الرحلة ، ومعلومات حول وضع الملاحة الحالي ، وما إلى ذلك. تنعكس هذه البيانات في مؤشر الملاحة (ND) أو المؤشر الأساسي (PFD).

يستخدم الطاقم لوحة التحكم في الرحلة (FCP) لتحديد أوضاع الرحلة و MCDU ، والتي تعد جزءًا من FMS ، لإدخال خطة الرحلة وبيانات الرحلة الأخرى. يستخدم الطاقم لوحة تحكم وشاشة متعددة الوظائف لإدخال البيانات وتحريرها باستخدام لوحة المفاتيح.

FMS هو جهاز الإرسال الوحيد للتحكم في نظام التحكم في الحركة الجوية (ATC) والنظام الفرعي لتجنب الاصطدام المحمول (TCAS). FMS هي وسيلة التحكم الرئيسية لأنظمة الملاحة الراديوية ومرفق احتياطي لضبط معدات الاتصالات اللاسلكية.

تمتلك FMS قواعد البيانات التالية:

قاعدة بيانات الملاحة
قاعدة بيانات خاصة (مسارات الشركة) ؛
قاعدة بيانات المستخدم
قاعدة الانحراف المغناطيسي
قاعدة خصائص الطائرة.

يتم تحديث قواعد البيانات أعلاه وملف التكوين عند تنفيذ إجراءات صيانة FMS من خلال محطة MAT (نظام الصيانة) المستخدمة كمحمل بيانات ARINC 615-3. يتم إجراء التحديث أيضًا عبر MAT البرمجيات.

يؤدي FMS الوظائف التالية:

تطوير خطة الطيران.
تحديد الموقع الحالي ؛
التنبؤ بمسار النزول.
التنقل الأفقي
التنقل العمودي أثناء مرحلة الاقتراب ؛
تجهيز معدات الاتصالات الراديوية ؛
التحكم اللاسلكي ATC / TCAS ؛
السيطرة على مساعدات الملاحة الراديوية.

الوصف الوظيفي ل FMS

تم تجهيز طائرات عائلة RRJ بطائرتين من طراز CMA-9000 ، والتي يمكن أن تعمل في كلا الوضعين المستقل والمتزامن. عند التشغيل في الوضع المتزامن ، يتبادل CMA-9000 نتائج حسابات التنقل المقابلة. في الوضع المستقل ، يستخدم كل CMA-9000 نتائج حسابات التنقل الخاصة به.

عادةً ، ستعمل CMA-9000s في الوضع المتزامن ، ولكنها ستنتقل إلى الوضع المستقل إذا كان اثنان من CMA-9000s يعملان في ظل الظروف التالية:

قواعد بيانات مستخدم مختلفة ؛
إصدارات البرامج المختلفة ؛
قواعد بيانات ملاحية مختلفة ؛
خطأ في الاتصال بأحد CMA-9000s أثناء إجراء الاتصال ؛
مراحل طيران مختلفة لأكثر من 5 ثوان ؛
أوضاع ملاحة مختلفة لأكثر من 10 ثوانٍ.

عند العمل في الوضع المستقل ، يقوم CMA-9000 بإعلام الطاقم بالتغييرات في أوضاع التشغيل. في هذه الحالة ، يظهر مؤشر IND المقابل على MCDU ، وتظهر الرسالة الصفراء المقابلة على شاشة MCDU. إذا فشلت إحدى طائرات CMA-9000 في الرحلة ، فإن الأخرى تسمح بأداء الرحلة دون فقدان الوظائف.

تطوير خطة الطيران

يدعم FMS الطيار من خلال تطوير خطة طيران كاملة من الإقلاع إلى الهبوط ، بما في ذلك معدات الملاحة ونقاط الطريق والمطارات والممرات الجوية وإجراءات الإقلاع القياسية (SID) والهبوط (STAR) والنهج (APPR) ، إلخ. . يتم إنشاء خطة طيران من قبل الطاقم لإحداثيات ومسارات جوية باستخدام شاشة MCDU أو عن طريق تنزيل مسارات خطوط الطيران من قاعدة بيانات مناسبة.

يمكن أن تتضمن قاعدة بيانات المستخدم ما يصل إلى 400 خطة طيران مختلفة (مسارات شركات الطيران) وما يصل إلى 4000 نقطة مسار. لا يمكن أن تتضمن خطة الرحلة أكثر من 199 نقطة مسار. يمكن لـ FMS معالجة قاعدة بيانات مستخدم تصل إلى 1800 نقطة مسار مختلفة.

يمكن لـ FMS إنشاء 3 خطط طيران: واحدة نشطة (RTE1) واثنتان غير نشطتان (RTE2 و RTE 3). يمكن للطاقم إجراء تغييرات على خطة الرحلة الحالية. عندما يتم تغيير خطة الرحلة ، يتم إنشاء خطة طيران مؤقتة. تصبح خطة الرحلة المعدلة نشطة بالضغط على زر EXEC ويمكن إلغاؤها بالضغط على زر CANCEL. لا يؤدي إلغاء إدخال خطة غير نشطة إلى تغيير الخطة النشطة النشطة (RTE1).

يتمتع الطاقم بالقدرة على إنشاء نقطة تنقل مخصصة بحيث يمكن تحديدها لاحقًا من الذاكرة أو استخدامها في حالة فقد البيانات. يمكن لقاعدة بيانات المستخدم تخزين ما يصل إلى 10 خطط طيران للمستخدمين وما يصل إلى 500 نقطة مسار لمسار المستخدم.

يتمتع الطاقم بالقدرة على إنشاء نقاط مسار مؤقتة تقع على مقاطع خطة الطيران عند تقاطع خط شعاعي أو اجتياز أو نصف قطر من الموقع المحدد في صفحة FIX INFO. من FIX الذي تم إدخاله ، لا يمكن إنشاء أكثر من خطين / نصف قطر شعاعيين ولا يمكن إنشاء أكثر من اجتياز واحد. يحسب CMA-9000 البيانات الأولية (الوقت المقدر للوصول (ETA) ومسافة الرحلة (DTG)) مع مراعاة ملف تعريف الرحلة ، والارتفاع المحدد وأوضاع الرحلة والسرعة ومعلمات الرياح التي أدخلها الطاقم على الطريق.

يستخدم طاقم الطائرة CMA-9000 لإدخال البيانات المطلوبة لأداء الإقلاع والطيران في الطريق (سرعة القرار (V1) ، وسرعة رفع الهبوط (VR) ، وسرعة الإقلاع الآمن (V2) ، وارتفاع الرحلة (CRZ) ، والإقلاع وزن الطائرة (TOGW) ، وما إلى ذلك) ، والتي تُستخدم للتنبؤ بخصائص الرحلة وحسابها. أثناء الرحلة ، يتم استخدام CMA-9000 لإدخال بيانات الاقتراب (درجة الحرارة ، والرياح ، وتكوين الهبوط التقديري ، وما إلى ذلك). في الوضع المتزامن ، يتم نقل جميع البيانات التي يتم إدخالها في CMA-9000 إلى CMA-9000 الآخر باستخدام ناقل الساعة. يوفر CMA-9000 الإدخال اليدوي لبيانات موقع الطائرة على الأرض لمعرض IRS.

تتوفر بيانات التنقل التالية للطيار:

ارتفاع مدرج المطار الوجهة ؛
ارتفاع الانتقال ومستوى الانتقال المرسل إلى CDS لانعكاسات PFD ؛
تنتقل دورة المترجم ILS إلى AFCS ؛
مدرج مطار المغادرة متجهًا إلى الاتحاد الآسيوي لكرة القدم.

يرسل FMS إلى CDS خطة طيران تتوافق مع المقياس الذي حدده الطاقم (من 5 إلى 640 نانومتر) ونوع الشاشة (ARC أو ROSE أو PLAN).

التنقل متعدد الأوضاع

لتحديد موقع الطائرة ، تم ربط كل من CMA-9000 بأنظمة الملاحة. توفر أنظمة الملاحة - IRS و GPS و VOR و DME - معلومات الملاحة إلى FMS لتحديد موقع الطائرة. يحسب CMA-9000 باستمرار موقع الطائرة بناءً على المعلومات الواردة من GPS (DME / DME أو VOR / DME أو INS) ويعرض وضع الحساب الميت النشط على شاشات العرض. يدير FMS أداء الملاحة المستهدف (RNP) وفقًا لمرحلة الرحلة. إذا تم تجاوز RNP المحدد بواسطة ANP الحالي ، يتم إصدار إشارة إلى الطاقم على MCDU.

تتضمن وظيفة التنقل المعلمات التالية ، والتي يتم حسابها أو استلامها مباشرة من المستشعرات:

موقع الطائرة في الوقت الحالي (PPOS) ؛
سرعة الأرض (GS) ؛
زاوية المسار (TK) ؛
الرياح الحالية (الاتجاه والسرعة) ؛
زاوية الانجراف (DA) ؛
مسافة انحراف المسار الجانبي (XTK) ؛
خطأ زاوية المسار (TKE) ؛
زاوية المسار المستهدف (DTK) أو العنوان ؛
دقة الملاحة الحالية (ANP) ؛
دقة الملاحة المحددة (RNP) ؛
درجة حرارة الركود (SAT) ؛
سرعة الطائرة الجوية (CAS) ؛
سرعة الطائرة الحقيقية (TAS) ؛
السرعة العمودية بالقصور الذاتي
العنوان (HDG) ، مغناطيسي أو صحيح.

في طريقة التشغيل الرئيسية ، يتم الحصول على بيانات خطوط الطول والعرض مباشرة من مستشعرات GPS الخاصة بمستقبلات GNSS متعددة الأوضاع (MMR). يتم حساب الموقع وفقًا لنظام الإحداثيات الجيوديسية العالمي WGS-84.

أولويات استخدام أوضاع التنقل:

وضع الملاحة GPS ؛
وضع الملاحة DME / DME في حالة الفشل وفقدان إشارات GPS وفقدان RAIM ؛
وضع التنقل VOR / DME عندما تفشل إشارات GPS و DME / DME وتختفي ؛
وضع التنقل الداخلي عندما تفشل وتختفي إشارات GPS و DME / DME و VOR / DME.

أوضاع الملاحة

تحديد المواقع والملاحة: يحدد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الموقع الفوري للطائرة ، وسرعة الأرض ، وزاوية الأرض ، والسرعة من الشمال إلى الجنوب ، والسرعة من الشرق إلى الغرب ، والسرعة الرأسية. لضمان اكتمال وظيفة مراقبة السلامة الذاتية (RAIM) ، قد يقوم طاقم الطائرة بإلغاء تحديد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو غيره من وسائل الملاحة غير الموثوق بها.

نظام الملاحة DME / DME: FMS يحسب موقع الطائرة باستخدام القناة الثالثة لمستقبلات DME. إذا كان موقع محطات DME واردًا في قاعدة بيانات الملاحة ، فإن FMS يحدد موقع الطائرة باستخدام 3 محطات DME. يسمح لك التغيير الموقوت في الموضع بحساب سرعة الأرض وزاوية المسار.

الملاحة VOR / DME: يستخدم FMS محطة VOR و DME المرتبطة بها لتحديد العنوان النسبي والمسافة إلى المحطة. يحدد FMS موقع الطائرة بناءً على هذه المعلومات ويأخذ في الاعتبار التغيير في الموقع بمرور الوقت لتحديد سرعة الأرض والمسار.

الملاحة بالقصور الذاتي INERTIAL: يحدد FMS المتوسط المرجح بين IRS الثلاثة. إذا كان وضع الملاحة GPS نشطًا (DME / DME أو VOR / DME) ، يحسب FMS متجه خطأ الموقع بين الموضع المحسوب من قِبل IRS والموضع الحالي.

في التنقل بالقصور الذاتي ، يقوم FMS بضبط الموضع في ذاكرته بناءً على أحدث حسابات متجه الإزاحة لضمان الانتقال السلس من وضع GPS (DME / DME أو VOR / DME) إلى وضع التنقل بالقصور الذاتي. في حالة فشل مستشعر IRS ، يحسب FMS موقع INS مزدوج مختلط بين جهازي استشعار IRS المتبقيين. إذا فشل مستشعر IRS مرة أخرى ، يستخدم FMS مستشعر IRS المتبقي لحساب موضع INS.

Dead Reckoning DR navigation: يستخدم FMS أحدث بيانات الموقع المحددة ، TAS (سرعة الطائرة الحقيقية) من ADC ، والعنوان المدخل ، وتوقعات الرياح لحساب موقع الطائرة. يمكن لطاقم الطائرة إدخال البيانات يدويًا عن الموقع الحالي وزاوية المسار وسرعة الأرض وسرعة الرياح واتجاهها.

التنبؤ بالمسار

يتنبأ FMS بملف تعريف الطيران العمودي باستخدام بيانات الملاحة الحقيقية والمتوقعة. لا يحسب FMS توقعات لمسار غير نشط ولا يحسب ملفًا شخصيًا رأسيًا.

تحسب وظيفة توقع المسار المعلمات التالية للإحداثيات الزائفة على الطريق: نقطة نهاية الصعود (T / C) ، نقطة بداية الهبوط (T / D) ونقطة نهاية الهبوط (E / D).

يتم توقع المعلمات التالية لكل إحداثية على المسار الخطة الحاليةطيران:

إيتا: الوقت المقدر للوصول ؛
ETE: وقت الرحلة المخطط ؛
DTG: مسافة الرحلة ؛
إرتفاع المبحرة.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم حساب ETA و DTG لنقاط دخول إحداثية.

تقوم وظيفة التنبؤ بالمسار بحساب وزن الهبوط المتوقع وإخطار طاقم الطائرة إذا كان الوقود الإضافي مطلوبًا لإكمال خطة الرحلة.

تقوم وظيفة توقع المسار بحساب الوقود والمسافة للإقلاع والتسلق وسرعة الرحلة والنزول بناءً على البيانات الموجودة في قاعدة بيانات الأداء (PDB).

أثناء مرحلة حساب بيانات الاقتراب ، يحسب FMS سرعة الاقتراب بناءً على سرعة رياح الهبوط وبيانات Vls المتوقعة من PDB ، مع مراعاة تكوين الهبوط المتوقع ووزن الهبوط.

تقوم وظيفة التنبؤ بالمسار بإخراج الرسائل إلى MCDU في حالة وجود ملف مجموعة خاطئةمرتفعات. أيضًا ، عند التنازلي والاقتراب في وضع التنقل العمودي ، يرسل FMS قيمة الارتفاع الأولى إلى CDS للانعكاس على PFD ، مما يشير إلى الالتزام بها. بالإضافة إلى ذلك ، عند إدخال وقت الهبوط المطلوب (RTA) في نقطة هبوط وسيطة ، تقوم وظيفة التنبؤ بالمسار بتحديث ETA إلى هيئة الطرق والمواصلات وإخطار طاقم الطائرة في حالة وجود اختلاف في التوقيت.

يرسل FMS البيانات للعرض على شاشة الملاحة باستخدام بروتوكول ARINC 702A ووفقًا لوظيفة عرض الخريطة والنطاق المحدد ووضع الخريطة المحدد.

التنقل الأفقي والعمودي

توفر هذه الوظيفة التنقل الأفقي والعمودي بالتزامن مع الطيار الآلي لتنفيذ خطط الطيران الأفقية والعمودية.

التنقل الأفقي LNAV

تتضمن وظيفة LNAV حساب أوامر roll اللازمة لضمان الطيران في المستوى الأفقي ، وتحسب وتنقل الانحراف الجانبي (XTK) إلى PFD و ND.

تدير FMS:

في المستوى الأفقي على الطريق وفي منطقة المطار عند إجراء:
- - رحلة وفقًا لتسلسل معين من نقاط الطريق الوسيطة (PPM) ؛
  - مسار الرحلة "Direct to" (DIRECT-TO) أو PPM أو وسائل الملاحة الراديوية ؛
  - استدر مع مسافة من جزء في المليون أو مع الرصاص ؛
  - تهيئة إجراء go-around (GO AROUND).
عند دخول منطقة الحجز وعند الطيران في منطقة الحجز ، يقوم FMS بما يلي:
- - بناء وعرض هندسة منطقة الانتظار (HOLD) ؛
  - مدخل منطقة الانتظار
  - رحلة في منطقة الانتظار
  - الخروج من منطقة الانتظار.
في المستوى الأفقي على المسار:
- - حساب وقت الرحلة من PPM والوصول إلى النقطة الأخيرة من الطريق ؛
  - مسار موازٍ إلى يسار أو يمين مسار خطة الطيران النشطة (OFFSET).

في وضع LNAV ، يمكن أن يؤدي FMS:

تغيير المرحلة النشطة من نوع FLY-BY PPM إلى المرحلة التالية عند عبور منصف الزاوية بين خطوط المسار لهذه المراحل. بعد العبور ، يتم تنشيط المرحلة الجديدة وتصبح الأولى ؛
تغيير المرحلة النشطة من PPM (WPT) من نوع FLY-OVER إلى المرحلة التي تليها ، عند اجتياز ACT WPT أو اجتيازها ؛
إرشادات DIRECT-TO لتوفير انعطاف رأسي على WPT المختار (المُدخل يدويًا) ؛
التوجيه لإصلاح الملاحة والتوجيه إلى منطقة الحجز ؛

يوفر FMS ملاحة آمنة للطائرات في نظام الملاحة في منطقة B-RNAV على طول مسارات RF بدقة تبلغ ± 5 كم و ± 10 كم وفي منطقة المطار في نظام الملاحة الدقيق للمنطقة P-RNAV بدقة تبلغ ± 1.85 كم.

توفر وظيفة التنقل الأفقي معلمات التنقل لـ CDS التي تنعكس في PFD أو ND.

توفر وظيفة التنقل الأفقي طريقة تستخدم معينات غير دقيقة لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

دخول (تعديل) مطار بديل

يقوم نظام حساب الملاحة الجوية (FMS) بدخول المطارات البديلة (RTE2 و RTE3) ، والتي تم إنشاؤها كطرق غير نشطة.

يمكن التخطيط للتحويل إلى مطار بديل باستخدام طريق نشط معدل:

رحلة من خطة الرحلة النشطة RTE1 إلى المطار البديل RTE2 ؛
رحلة من خطة الرحلة النشطة RTE1 إلى RTE3 مع خيار VIA. يتم تحديد نقطة VIA من خلال RTE1 لمطار الإقلاع ؛
رحلة من خطة رحلة نشطة إلى مطار بديل RTE3 مع خيار VIA. يتم تحديد نقطة VIA عبر WPT في مطار الوجهة RTE1 (APP ، MAP) للوصول إلى مطار الوجهة RTE3.

تركيب معدات الاتصالات الراديوية باستخدام FMS

توفر وظيفة ضبط معدات الاتصالات اللاسلكية عمل ثلاثةمجموعات مختلفة من الأنظمة: معدات راديو الملاحة ، ومعدات الاتصال اللاسلكي ، ومعدات راديو ATC / TCAS.

إعداد أجهزة راديو ملاحية

تتوفر مساعدات الملاحة اللاسلكية على طائرات عائلة RRJ: DME1 ، DME2 ، ADF1 ، ADF2 (اختياري) ، VOR1 ، VOR2 ، MMR1 ، MMR2 (ILS ، GPS).

FMS هي الوسيلة الأساسية لضبط مساعدات الملاحة الراديوية. يتم إرسال جميع بيانات التوليف إلى الراديو عبر جهاز التحكم عن بعد الخاص بالراديو (RMP). عندما تضغط على زر NAV في RMP ، يتم قفل ضبط FMS ويتم ضبط جميع أجهزة الراديو من أجهزة التحكم عن بعد RMP.

يتم تنفيذ وظيفة ضبط أجهزة الراديو الملاحية ضبط تلقائيبالنسبة لـ VOR و DME و ILS وفقًا لخطة الرحلة.

تنقل وظيفة التحكم اللاسلكي إلى CDS للانعكاس على ND وضع الضبط لمحطة VOR و ILS المحددة ، والتي يمكن أن تكون تلقائية أو يدوية من MCDU أو من وحدة التحكم RMP.

تجهيز أجهزة الاتصال اللاسلكي

معدات الاتصالات الراديوية المتوفرة على متن طائرات عائلة RRJ: VHF1 ، VHF2 ، VHF3 ، HF1 (اختياري) ، HF2 (اختياري).

تقوم وظيفة ضبط معدات الاتصالات اللاسلكية بإعداد محطات راديو اتصالات. الأداة الرئيسية لإعداد معدات الاتصال اللاسلكي هي وحدة التحكم RMP. فقط بعد أن يكون كلا من RMP معطلاً أو مغلقًا ، يتم ضبط الراديو باستخدام FMS.

يتصل FMS بأجهزة الراديو عبر وحدة التحكم RMP. تستقبل وظيفة ضبط الراديو قيمة رمز من مركز البيانات ، والتي يتم تنشيطها في حالة فشل أو إيقاف تشغيل اثنين من RMPs. عند إدخال قيمة الرمز ، تقوم وظيفة إعداد الراديو بتعيين وضع "com port select" لـ RMP وتسمح بإعداد الاتصال اللاسلكي مع MCDU. خلاف ذلك ، التكوين مع FMS محظور. لا يتصل RMP مباشرة بأجهزة الراديو عالية التردد. يتم التكوين من خلال مكثف بيانات خزانة إلكترونيات الطيران لتوفير التكيف مع البروتوكول. لا يمتلك راديو VHF3 القدرة على التناغم مع FMS ، فقط مع أجهزة التحكم عن بعد RMP.

التحكم الراديوي ATC / TCAS (نظام فرعي يمثل جزءًا من معدات T2CAS)

يتم اختيار أوضاع TCAS والنطاق باستخدام FMS. يمكن لطاقم الطائرة تحديد ثلاثة أوضاع على MCDU: وضع الاستعداد - الاستعداد ، TA فقط - TA فقط ، و TA / RA (وضع القرب / حل النزاع) في نطاق الارتفاع التالي: عادي - عادي ، فوق - أعلى وأسفل - " تحت".

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لطاقم الطائرة تنفيذ الإجراءات التالية للتحكم في أجهزة الإرسال والاستقبال ATC:

اختيار جهاز مرسل مستجيب نشط ؛
اختيار وضع ATC (STANDBY أو ON) ؛
إدخال رمز XPDR ؛
تفعيل وظيفة "FLASH" (باستخدام MCDU أو بالضغط على زر ATC IDENT في الوحدة المركزية) ؛
التحكم في وظيفة نقل الارتفاع (تشغيل أو إيقاف).

بالإضافة إلى ذلك ، عند تنشيط زر الذعر في الكابينة ، تقوم وظيفة التحكم اللاسلكي بتنشيط رمز الطوارئ ATC 7500.

تتحقق وظيفة التحكم في الراديو من جاهزية مكررات ATC من خلال مقارنة ردود الفعل ATC_ACTIVE مع أمر البدء / الانتظار المرسل إلى كل مرسل مستجيب ATC. في حالة حدوث عطل في جهاز الإرسال والاستقبال ATC ، يتم إنشاء رسالة نصية على الشاشة.

وظيفة حاسبة MCDU

توفر وظيفة MCDU لطاقم الطائرة آلة حاسبة ومحولًا لإجراء التحويلات التالية:

متر ↔ قدم
كيلومترات ↔ NM ؛
درجة مئوية ↔ درجة فهرنهايت ؛
جالون أمريكي لتر ؛
كيلوغرامات ↔ لتر.
كيلوغرامات ↔ جالون أمريكي.
كيلوغرامات ↔ رطل.
Kts ↔ ميل / ساعة ؛
Kts كيلومتر / ساعة ؛
كيلومترات / ساعة ↔ متر / ثانية ؛
قدم / دقيقة ↔ متر / ثانية.

معدات FMS

يتكون FMS من وحدتين CMA-9000 ، والتي تشمل آلة حاسبة و MCDU.

تحديد

الوزن: 8.5 أرطال (3.86 كجم) ؛
مزود الطاقة: 28V DC ؛
استهلاك الطاقة: 45 واط غير مسخن و 75 واط مسخن (ابدأ بالتسخين عند درجات حرارة أقل من 5 درجات مئوية) ؛
التبريد السلبي دون إمداد الهواء القسري ؛
MTBF: 9500 ساعة طيران ؛
الموصل الكهربائي: يوجد موصل 20FJ35AN في الجزء الخلفي من FMS.

يتضمن CMA-9000:

قواعد البيانات التي تم تطويرها وفقًا لـ DO-200A ؛
برنامج مصمم وفقًا لـ DO-178B Level C.
أجهزة متقدمة مصممة لكل مستوى DO-254 B.

واجهات تفاعل FMS

الشكل 2. واجهة إشارات إدخال FMS مع أنظمة إلكترونيات الطيران وأنظمة الطائرات

الشكل 3. واجهة إشارات خرج FMS لإلكترونيات الطيران وأنظمة الطائرات الأخرى

سلامة الفشل

تقييم المخاطر الوظيفية لنظام إلكترونيات الطيران (SSJ 100 طائرة AVS FHA (RRJ0000-RP-121-109 ، Rev. F) يحدد درجة خطر حالات فشل FMS الوظيفية على أنها "حالة معقدة". أنواع حالات الفشل التي تم النظر فيها في RRJ0000-RP- 121-109 rev.F ، يجب أن تفي بالمتطلبات التالية:

في جميع مراحل الرحلات الجوية ، لا يتجاوز احتمال فشل CMA-9000 غير الموقعة 1.0 E-05.
في جميع مراحل الرحلات الجوية ، لا يتجاوز احتمال إصدار بيانات ملاحية مضللة من CMA-9000 (التنقل الأفقي أو الرأسي) إلى كل من شاشتي الملاحة ND 1.0 E-05.
في جميع مراحل الرحلات الجوية ، لا يتجاوز احتمال إصدار إشارة تحكم خاطئة من CMA-9000 للطيار الآلي 1.0 E-05.

يُظهر تقييم سلامة نظام إلكترونيات الطيران RRJ (J44474AD ، IR: 02) لمجموعة RRJ Avionics Suite (رقم الجزء B31016HA02) كما هو مثبت في طائرة نفاثة إقليمية روسية (RRJ) 95 درجة / LR) أن احتمال حدوث حالات الفشل المذكورة أعلاه هو:

فشل (فقدان) بدون إشارات لمعلومات الملاحة من FMS - 1.1E-08 لكل متوسط ساعة طيران ؛
تسليم بيانات الملاحة المضللة من CMA-9000 (التنقل الأفقي أو العمودي) إلى كل من شاشات الملاحة ND - 1،2E-09 لكل متوسط ساعة طيران ؛
إصدار إشارة تحكم خاطئة من CMA-9000 للطيار الآلي - 2.0E-06 لكل متوسط ساعة طيران.

الناتج (J44474AD، I.R.: 02) احتمالات حالات الفشل تفي بمتطلبات سلامة الفشل (RRJ0000-RP-121-109 rev. F).

وفقًا لمتطلبات كل CMA-9000 ، لا يتجاوز احتمال إصدار بيانات خاطئة وفقًا لمعيار ARINC 429 3.0E-06.

DO-178 FMS ومستوى تطوير البرامج (DAL) - المستوى C.

الوضع المتدهور

يتصل كلا الجهازين CMA-9000s في وضع التزامن المزدوج. فشل واحد فقط لا يعني انخفاض في وظائف FMS. يمكن للطاقم إعادة التكوين يدويًا لعرض البيانات من CMA-9000 المعاكس باستخدام لوحة تحكم التكوين (RCP).

في حالة وجود نطاق خاطئ و / أو إدخال وضع الخريطة من FCP ، يرسل FMS بيانات الخريطة الافتراضية لـ 40 NM / ROSE.

في حالة فشل مستشعرات الملاحة ، يوفر FMS وضع DR استنادًا إلى حالة الهواء وبيانات الرياح من أجل حساب موضع الطائرة. يقوم FMS بإعلام طاقم الطائرة بوضع الملاحة DR. في وضع DR ، يوفر FMS القدرة على إدخال موقعك الحالي وسرعة الأرض والمسار واتجاه الرياح وحجمها. يجب أن يقبل FMS العنوان المدخل.

عند العمل معًا ، يتواصل FMS مع CMA-9000 المقابل لتوفير عملية متزامنة.

عند التشغيل في الوضع المستقل أو في حالة حدوث خطأ في ناقل البيانات بين نظامي FMS ، فمن الممكن تغيير قناة البيانات الرئيسية والعبد من كل من MCDUs.

أدوات الطيران على متن الطائرة
أجهزة لمساعدة الطيار على الطيران بالطائرة. اعتمادًا على الغرض ، يتم تقسيم أدوات الطيران على متن الطائرة إلى طيران وملاحة وأجهزة التحكم في محرك الطائرة وأجهزة الإشارات. تخفف أنظمة الملاحة والأتمتة الطيار من الحاجة إلى المراقبة المستمرة لقراءات الأجهزة. تشتمل مجموعة أدوات الطيران والملاحة على مؤشرات السرعة ومقاييس الارتفاع ومقاييس التغير ومؤشرات الموقف والبوصلة ومؤشرات موضع الطائرة. تشمل الأدوات التي تتحكم في تشغيل محركات الطائرات مقاييس سرعة الدوران ومقاييس الضغط ومقاييس الحرارة وعدادات الوقود وما إلى ذلك. في الأدوات الحديثة الموجودة على متن الطائرة ، يتم وضع المزيد والمزيد من المعلومات حول مؤشر مشترك. يسمح المؤشر المدمج (متعدد الوظائف) للطيار بتغطية جميع المؤشرات المدمجة في لمحة. سمحت التطورات في الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر بتكامل أكبر في تصميمات لوحة أجهزة القيادة وفي إلكترونيات الطيران. متكامل تمامًا الأنظمة الرقميةتمنح أنظمة التحكم في الطيران وشاشات CRT للطيار فهمًا أفضل لموقف وموقع الطائرة أكثر مما كان ممكنًا في السابق.

لوحة التحكم لطائرة حديثة أكثر اتساعًا وأقل ازدحامًا من الطائرات القديمة. توجد أدوات التحكم مباشرة "في متناول اليد" و "تحت قدم" الطيار.

يعطي نوع جديد من المؤشرات المدمجة - الإسقاط - للطيار الفرصة لعرض قراءات الأدوات على الزجاج الأمامي للطائرة ، وبالتالي دمجها مع بانوراما من الخارج. لا يتم استخدام نظام العرض هذا في العسكرية فحسب ، بل على بعض الطائرات المدنية أيضًا.

أجهزة الملاحة الطيار

تحدد مجموعة أدوات الطيران والملاحة حالة الطائرة والإجراءات اللازمة على هيئات التحكم. تشتمل هذه الأدوات على مؤشرات الارتفاع والوضع الأفقي والسرعة الجوية والسرعة الرأسية ومقياس الارتفاع. لسهولة الاستخدام ، تم تجميع الأجهزة على شكل حرف T. أدناه سنناقش بإيجاز كل من الأجهزة الرئيسية.
مؤشر الموقف.مؤشر الموقف هو أداة جيروسكوبية تعطي الطيار صورة للعالم الخارجي كإطار مرجعي. مؤشر الاتجاه له خط أفق مصطنع. يغير رمز المستوى الموضع بالنسبة لهذا الخط اعتمادًا على كيفية تغيير المستوى نفسه لموضعه بالنسبة إلى الأفق الحقيقي. في مؤشر موقف الأمر ، يتم دمج مؤشر الموقف التقليدي مع مدير الرحلة. يوضح مؤشر موقف الأمر موقف الطائرة وزوايا الميل واللف والسرعة الأرضية وانحراف السرعة (صحيح من سرعة الهواء "المرجعية" ، والتي يتم ضبطها يدويًا أو حسابها بواسطة كمبيوتر التحكم في الطيران) وتوفر بعض معلومات التنقل. في الطائرات الحديثة ، يعد مؤشر اتجاه القيادة جزءًا من نظام أدوات الطيران والملاحة ، والذي يتكون من زوجين من أنابيب أشعة الكاثود الملونة - اثنان CRT لكل طيار. أحدهما CRT هو الأفق الاصطناعي للأمر والآخر هو أداة التنقل المخطط لها (انظر أدناه). تعرض شاشات CRT معلومات حول الموقع المكاني وموقع الطائرة في جميع مراحل الرحلة.

جهاز الملاحة المخطط.يوضح جهاز الملاحة المخطط (PNP) الدورة التدريبية ، والانحراف عن المسار المحدد ، واتجاه محطة الملاحة الراديوية والمسافة إلى هذه المحطة. PNP هو مؤشر مدمج ، يجمع بين وظائف أربعة مؤشرات - مؤشر العنوان ، مؤشر مغناطيسي لاسلكي ، مؤشرات المحمل والنطاق. يعطي PNP الإلكتروني مع مؤشر خريطة مدمج صورة ملونة للخريطة مع إشارة إلى الموضع الحقيقي للطائرة بالنسبة للمطارات ومساعدات الملاحة الراديوية الأرضية. توفر مؤشرات الاتجاه وحسابات الانعطاف ومسارات الرحلة المرغوبة إشارة إلى العلاقة بين الموقع الحقيقي للطائرة والموقع المطلوب. هذا يسمح للطيار بضبط مسار الرحلة بسرعة وبدقة. يمكن للطيار أيضًا عرض أحوال الطقس السائدة على الخريطة.

مؤشر سرعة الطيران.عندما تتحرك الطائرة في الغلاف الجوي ، فإن تدفق الهواء القادم يخلق ضغطًا عالي السرعة في أنبوب pitot المرفق بجسم الطائرة أو الجناح. يتم قياس سرعة الهواء بمقارنة السرعة (الديناميكية) بالرأس مع الضغط الساكن. تحت تأثير الاختلاف بين الضغوط الديناميكية والثابتة ، ينحني الغشاء المرن ، الذي يتصل به السهم ، ويظهر سرعة الهواء بالكيلومترات في الساعة على المقياس. يوضح مؤشر سرعة الهواء أيضًا سرعة التدوير ورقم الماك وسرعة التشغيل القصوى. يوجد مؤشر احتياطي لسرعة الهواء على اللوحة المركزية.
المقارن المتغير.المتغير مطلوب للحفاظ على معدل ثابت للصعود أو الهبوط. مثل مقياس الارتفاع ، فإن المتغير هو في الأساس مقياس ضغط جوي. يشير إلى معدل التغير في الارتفاع عن طريق قياس الضغط الساكن. المتغيرات الإلكترونية متوفرة أيضا. يشار إلى السرعة العمودية بالمتر في الدقيقة.
مقياس الارتفاع.يحدد مقياس الارتفاع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر من اعتماد الضغط الجوي على الارتفاع. إنه ، في جوهره ، مقياس ضغط ، لا يتم معايرته بوحدات ضغط ، بل بالأمتار. يمكن عرض بيانات مقياس الارتفاع طرق مختلفة- استخدام الأسهم ومجموعات العدادات والطبول والسهام بواسطة الأجهزة الإلكترونية التي تستقبل الإشارات من مجسات ضغط الهواء. انظر أيضا باروميتر.

أنظمة الملاحة والأوتوماتيكية

تم تجهيز الطائرات بأجهزة وأنظمة ملاحية مختلفة تساعد الطيار على الإبحار بالطائرة على طول طريق معين وإجراء مناورات ما قبل الهبوط. بعض هذه الأنظمة مستقلة تمامًا ؛ يحتاج البعض الآخر إلى اتصالات لاسلكية مع مساعدات ملاحية أرضية.
أنظمة الملاحة الإلكترونية.هناك عدد من الاختلاف الأنظمة الإلكترونيةالملاحة الجوية. المنارات متعددة الاتجاهات هي أجهزة إرسال لاسلكية أرضية يصل مداها إلى 150 كم. وهي تحدد عادةً مجرى الهواء ، وتوفر إرشادات حول النهج ، وتوفر إرشادات لنهج الأجهزة. يتم تحديد الاتجاه إلى المنارة الراديوية شاملة الاتجاهات بواسطة جهاز تحديد اتجاه محمول جواً ، يتم عرض خرجه بواسطة سهم مؤشر الاتجاه. الوسائل الدولية الرئيسية للملاحة اللاسلكية هي منارات السمت متعددة الاتجاهات ذات التردد العالي جداً ؛ يصل مداها إلى 250 كم. تُستخدم منارات الراديو هذه لتحديد المسار الجوي ومناورات ما قبل الهبوط. يتم عرض معلومات VOR على PNP وعلى المؤشرات ذات السهم الدوار. تحدد معدات قياس المسافة (DME) مدى خط البصر في حدود 370 كم تقريبًا من منارة أرضية. يتم تقديم المعلومات في شكل رقمي. للتشغيل البيني مع منارات VOR ، عادةً ما يتم تثبيت المعدات الأرضية TACAN بدلاً من جهاز مرسل مستجيب DME. يوفر نظام VORTAC المركب القدرة على تحديد السمت باستخدام منارة VOR متعددة الاتجاهات والمدى باستخدام قناة النطاق TACAN. نظام هبوط الجهاز هو نظام منارة لاسلكي يوفر توجيهًا دقيقًا للطائرة أثناء اقترابها النهائي من مسار هبوط. منارات الهبوط الاتجاهية (التي يبلغ مداها حوالي 2 كم) تنقل الطائرة إلى الخط المركزي لقطاع الهبوط ؛ تنتج إشارات مسار الانزلاق شعاعًا راديويًا موجهًا بزاوية تبلغ حوالي 3 درجات إلى المدرج. يتم عرض مسار الهبوط وزاوية مسار الانزلاق على مؤشر موقف الأمر و LRP. تظهر المؤشرات الموجودة على الجانب والسفلي في الأفق الاصطناعي للأمر انحرافات عن زاوية مسار الانزلاق والخط المركزي للمدرج. يقدم نظام التحكم في الطيران معلومات نظام هبوط الأجهزة عن طريق الشعيرات المتصالبة الموجودة في مؤشر اتجاه القيادة. نظام دعم الهبوط بالميكروويف هو نظام توجيه دقيق أثناء الهبوط ، بمدى لا يقل عن 37 كم. يمكن أن يوفر نهجًا على طول مسار مكسور ، على طول "مربع" مستطيل أو في خط مستقيم (من المسار) ، بالإضافة إلى زاوية مسار انحدار متزايدة يحددها الطيار. يتم تقديم المعلومات بنفس الطريقة المتبعة في نظام هبوط الأجهزة.
أنظر أيضاالمطار ؛ مراقبة الملاحة الجوية. أوميغا ولوران هما نظاما ملاحة لاسلكي يوفران منطقة تشغيل عالمية باستخدام شبكة من الإشارات الأرضية. كلا النظامين يسمحان بالرحلات على أي مسار يختاره الطيار. يستخدم Laurent أيضًا في مناهج النهج غير الدقيقة. يُظهر مؤشر اتجاه الأمر و PNP والأدوات الأخرى موقع الطائرة ومسارها وسرعتها الأرضية ، بالإضافة إلى المسار والمسافة والوقت المقدر للوصول للإحداثيات المحددة.
أنظمة القصور الذاتي.نظام الملاحة بالقصور الذاتي ونظام المرجع بالقصور الذاتي مستقلان تمامًا. ولكن يمكن لكلا النظامين استخدام مساعدات الملاحة الخارجية لتصحيح موقعهما. الأول يكتشف ويسجل التغيرات في الاتجاه والسرعة باستخدام الجيروسكوبات ومقاييس التسارع. من لحظة إقلاع الطائرة ، تتفاعل المستشعرات مع تحركاتها ، ويتم تحويل إشاراتها إلى معلومات الموقع. في الثانية ، يتم استخدام الليزر الحلقي بدلاً من الجيروسكوبات الميكانيكية. الجيروسكوب الليزري الحلقي عبارة عن رنان ليزر ذو حلقة مثلثة مع شعاع ليزر مقسم إلى شعاعين ينتشران في مسار مغلق في اتجاهين متعاكسين. ينتج عن الإزاحة الزاوية اختلاف في تردداتها ، يتم قياسه وتسجيله. (يتفاعل النظام مع التغييرات في تسارع الجاذبية ودوران الأرض.) يتم إرسال بيانات التنقل إلى PNP ، ويتم إرسال بيانات الموقع إلى الأفق الاصطناعي للأمر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم نقل البيانات إلى نظام FMS (انظر أدناه). أنظر أيضاجيروسكوب؛ الملاحة الذاتية. نظام معالجة وعرض بيانات الرحلة (FMS). يوفر FMS عرضًا مستمرًا لمسار الرحلة. يقوم بحساب نقاط السرعة والارتفاع والصعود والنزول من أجل استهلاك الوقود الأكثر اقتصادا. يستخدم النظام خطط الرحلات المخزنة في ذاكرته ، ولكنه يسمح أيضًا للطيار بتغييرها وإدخال خطط جديدة من خلال شاشة الكمبيوتر (FMC / CDU). يولد FMS ويعرض بيانات الطيران والملاحة والتشغيل ؛ كما يصدر أوامر الطيار الآلي ومدير الرحلة. بالإضافة إلى كل هذا ، فإنه يوفر تنقلًا تلقائيًا مستمرًا من لحظة الإقلاع إلى لحظة الهبوط. يتم تقديم بيانات FMS على PNP ، ومؤشر موقف الأمر وشاشة الكمبيوتر FMC / CDU.

أجهزة التحكم في محرك الهواء

يتم تجميع مؤشرات أداء محرك الطائرة في وسط لوحة العدادات. بمساعدتهم ، يتحكم الطيار في تشغيل المحركات ، وأيضًا (في وضع التحكم اليدوي في الطيران) يغير معايير التشغيل الخاصة بهم. هناك حاجة إلى العديد من المؤشرات وأدوات التحكم لرصد والتحكم في أنظمة التشغيل الهيدروليكية والكهربائية والوقود وأنظمة التشغيل العادية. غالبًا ما توجد المؤشرات وأدوات التحكم ، الموجودة إما على لوحة مهندس الطيران أو على لوحة مفصلية ، في مخطط ذاكري يتوافق مع موقع الهيئات التنفيذية. تُظهر مؤشرات المحاكاة موضع جهاز الهبوط واللوحات والشرائح. يمكن أيضًا تحديد موضع الجنيحات والمثبتات والمفسدين.

أجهزة الإشارات

في حالة حدوث أعطال في تشغيل المحركات أو الأنظمة ، يتم إنشاء تكوين غير صحيح أو وضع تشغيل للطائرة أو رسائل تحذير أو إخطار أو إرشاد للطاقم. لهذا الغرض ، يتم توفير الإنذارات المرئية والمسموعة واللمسية. يمكن للأنظمة الحديثة الموجودة على متن الطائرة أن تقلل من عدد الإنذارات المزعجة. يتم ترتيب هذه الأخيرة حسب درجة الإلحاح. تضيء الشاشات الإلكترونية رسائل نصيةبالترتيب وبالتأكيد يتناسب مع درجة أهميتها. تتطلب رسائل التحذير إجراء تصحيحي فوري. الإخطار - يتطلب فقط الإلمام الفوري والإجراءات التصحيحية - في المستقبل. تحتوي الرسائل الإرشادية على معلومات مهمة للطاقم. عادة ما تتم رسائل التحذير والإخطار في شكل مرئي وصوتي. تنبه أنظمة الإنذار الطاقم من ظروف تشغيل الطائرات غير الطبيعية. على سبيل المثال ، يحذر نظام تحذير المماطلة الطاقم من مثل هذا الكشك عن طريق اهتزاز كلا عمودي التوجيه. يوفر نظام التحذير من الاقتراب من الأرض رسائل تحذير صوتية. يوفر نظام التحذير من قص الرياح إشارة ضوئية ورسالة صوتية عندما تواجه طائرة تغيرًا في سرعة الرياح أو اتجاهها مما قد يتسبب في انخفاض حاد في سرعة الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، يتم عرض مقياس درجة الصوت على مؤشر اتجاه الأمر ، والذي يسمح للطيار بتحديد زاوية الصعود المثلى بسرعة لاستعادة المسار.

الاتجاهات الرئيسية

"الوضع S" - قناة الاتصالات المقصودة للتحكم في الحركة الجوية - يسمح لمراقبي الحركة الجوية بنقل الرسائل المعروضة على الزجاج الأمامي للطائرة إلى الطيارين. نظام تجنب الاصطدام (TCAS) هو نظام محمول جواً يزود الطاقم بمعلومات حول المناورات الضرورية. يقوم نظام TCAS بإبلاغ طاقم الطائرات الأخرى التي تصل إلى المنطقة المجاورة. ثم يصدر رسالة تحذير ذات أولوية تشير إلى المناورات اللازمة لتجنب الاصطدام. نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، وهو نظام ملاحة عسكري عبر الأقمار الصناعية يغطي الكرة الأرضية بأكملها ، متاح الآن للمستخدمين المدنيين. بحلول نهاية الألفية ، تم استبدال أنظمة Laurent و Omega و VOR / DME و VORTAC بالكامل تقريبًا بأنظمة الأقمار الصناعية. مراقب حالة الرحلة (FSM) - تركيبة متقدمة الأنظمة الموجودةالإخطارات والتحذيرات - تساعد الطاقم في حالات الطيران غير الطبيعية وفي حالة أعطال النظام. يجمع مراقب FSM البيانات من جميع الأنظمة الموجودة على متن الطائرة ويزود الطاقم بتعليمات نصية للاستجابة لحالات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم بمراقبة وتقييم فعالية الإجراءات التصحيحية المتخذة.

المؤلفات

Dukhon Yu.I. ودليل الاتصالات والدعم الفني اللاسلكي للرحلات الجوية. M.، 1979 Bodner V.A. أجهزة المعلومات الأساسية. م ، 1981 فوروبييف ف. أدوات الطيران وأنظمة القياس. م ، 1981

موسوعة كولير. - مجتمع مفتوح. 2000 .

- (على متن SOK) الوسائل التقنية، مصمم لتسجيل وحفظ معلومات الرحلة التي تميز ظروف الرحلة وإجراءات الطاقم وعمل المعدات على متن الطائرة. تستخدم معايير الإبلاغ المشترك من أجل: تحليل الأسباب و ... ... ويكيبيديا

مجموعة من الأساليب والوسائل لتحديد الموقع الفعلي والمطلوب وحركة الطائرة ، باعتبارها نقطة جوهرية. غالبًا ما يتم تطبيق مصطلح الملاحة على مسارات المسافات الطويلة (السفن والطائرات والكواكب ... ... موسوعة كولير

مجموعة المعرفة التطبيقية التي تسمح لمهندسي الطيران بإنشاء طائرة جديدة أو تحسينها خلال الفصول الدراسية في مجال الديناميكا الهوائية ومشاكل القوة وبناء المحرك وديناميكيات طيران الطائرات (أي النظرية) ... موسوعة كولير هي طريقة لقياس تسارع سفينة أو طائرة وتحديد سرعتها وموقعها والمسافة المقطوعة من نقطة البداية باستخدام نظام الحكم الذاتي... تعمل أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (التوجيه) على إنشاء الملاحة ... ... موسوعة كولير

جهاز للتحكم الآلي في الطائرة (الحفاظ على مسار معين) ؛ تستخدم في الرحلات الطويلة ، مما يسمح للطيار بالراحة. تستخدم الأجهزة التي لها نفس مبدأ التشغيل ، ولكنها تختلف في التصميم ، للتحكم ... ... موسوعة كولير

مجموعة شركات تعمل في مجال تصميم وإنتاج واختبار الطائرات والصواريخ والمركبات الفضائية والسفن ومحركاتها والمعدات الموجودة على متنها (المعدات الكهربائية والإلكترونية ، إلخ). هذه الشركات ... ... موسوعة كولير

الوسائل الحديثة للدفاع والهجوم "تدور" حول التحديد الدقيق للإحداثيات - الخاصة بها والجانب المقابل. تنفق الدول المتقدمة اقتصاديًا مليارات الدولارات على إنشاء أنظمة ملاحة عالمية. نتيجة لهذا الاتجاه ، ظهر نظام GPS في الولايات المتحدة الأمريكية ، و GLONASS في روسيا ، و Galileo في أوروبا. لكن في الآونة الأخيرة ، أجمع السياسيون والعسكريون والعلماء بشكل مفاجئ على استنتاج أن نظام الملاحة العالمي ليس حلاً سحريًا لتحقيق التفوق العسكري في الحروب الحديثة.

نعترف بصدق: نظام الأقمار الصناعية ضروري ، فهو يوفر أعلى دقة في تحديد إحداثيات الطائرات والصواريخ والسفن والعربات المدرعة الأرضية في الوقت الحقيقي. ولكن مع الوسائل الحديثة للحرب الإلكترونية ، يمكن للعدو ذلك إشارة الأقمار الصناعيةتشويه ، "إحداث ضوضاء" ، تعطيل ، في النهاية ، تدمير القمر الصناعي نفسه.

يحتوي نظام GLONASS الروسي ، مثل GPS الأمريكي ، على وضعين لإرسال إشارة الملاحة - مفتوح ومغلق. ومع ذلك ، إذا كان مستوى إشارة التداخل أكثر من 20 ديسيبل ، فيمكنك إغراق أي إشارة ملاحة - الآن أو في المستقبل القريب ، لأن تطور التكنولوجيا والتكنولوجيا لا يزال قائماً.

تمتلك كتائب وأفواج الحرب الإلكترونية محطة قياسية لإخماد إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وحالات الأقمار الصناعية المفقودة في ممارسة الفضاء العالمية معروفة أيضًا. لذلك ، لدى الجيش الروسي عقيدة: يجب أن يكون لأي جسم نظام ملاحة بالقصور الذاتي مستقل (INS). وفقًا لمبدأ تشغيله ، يعد INS مصدرًا مناعيًا للضوضاء لمعلومات الملاحة التي لا تخضع لإجراءات الوسائل من ترسانة الحرب الإلكترونية ، وحاليًا أحد أنواعها - نظام الملاحة بالقصور الذاتي (SINS) - هو الأكثر استخدامًا.

يتم تثبيت SINS في كل مكان: على الطائرات ، وعلى المركبات المدرعة الأرضية ، وعلى الصواريخ. كل نوع من الأجسام المتحركة له نوع خاص به من SINS. في المعدات العسكرية ، يعد وجود INS المستقل أمرًا إلزاميًا ، ويعد تحسينها أحد المهام الرئيسية للصناعة.

في طليعة التقدم العلمي والتكنولوجي

سمح تطور العلم الحديث للدول المتقدمة بإنشاء شبكات ANN جديدة نوعياً. في السابق ، كانت أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي من نوع النظام الأساسي بناءً على الجيروسكوبات الكهروميكانيكية ومقاييس التسارع المحورية. لا توجد أجزاء متحركة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي غير المنصة. يمكن القول إن الجيروسكوب نفسه قد تم تحويله إلى جهاز فراغ كهربائي.

حاليًا ، الجيروسكوبات هي الليزر ، والألياف الضوئية ، والحالة الصلبة الموجية ، والميكانيكية الدقيقة. أي منها هو الأكثر مثالية هو مسألة تلبية متطلبات المستهلك لدقة تكوين معلومات الملاحة. كلما كانت الدقة أقل وكلما كانت التكنولوجيا أبسط ، كانت تكلفة ANN أرخص. يعتبر جيروسكوب الليزر هو الأكثر دقة ، ولكنه في نفس الوقت معقد للغاية ومكلف. هناك أنواع أخرى من الجيروسكوبات لم تصل بعد إلى الكمال التكنولوجي ولا يتم استخدامها صناعيًا ، على سبيل المثال ، الميكروويف والرنين المغناطيسي النووي وجيروسكوب الذرة الباردة وغيرها.

في SINS الدقيقة والعالية الدقة ، فإن أكثرها شيوعًا وتطورًا وضخمًا هي الليزر. تعد SINS الحديثة القائمة على الجيروسكوبات الليزرية ومقاييس تسارع الكوارتز واحدة من أكثر المنتجات تعقيدًا وعالية التقنية في صناعة الطيران.

اليوم ، تعد هذه الأنظمة وسيلة ملاحة مستقلة لا غنى عنها وهي مطلوبة من قبل فئة واسعة من المستهلكين ، حيث تتمتع بعدد من المزايا التكتيكية: الاستقلالية ، واستحالة التداخل معها ، واستمرارية التشغيل وعالميته في أي وقت من الأوقات. سنة أو يوم على الأجسام الجوية والبحرية والبرية. توفر SINS معلومات لحل مشاكل الملاحة والتحكم في الطيران وتوجيه الصواريخ وإعدادها وتوجيهها ، فضلاً عن ضمان قابلية تشغيل الرادار والأنظمة الإلكترونية الضوئية والأشعة تحت الحمراء والأنظمة الأخرى الموجودة على متن الطائرة. في الطائرات التجارية طويلة المدى ، تعد أنظمة القصور الذاتي المستقلة هي الوسيلة الأساسية للملاحة وتحديد الموقف.

إن امتلاك مجموعة كاملة من إمكانيات تطوير وإنتاج SINS عالي الدقة يدفع البلاد إلى طليعة التقدم التكنولوجي ويؤثر بشكل مباشر على أمن الدولة. لا توجد دول كثيرة في العالم أتقنت الإنتاج المعقد لهذه الأنظمة. يمكن عدها بأصابع يد واحدة - الصين وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا.

تشارك خمس منظمات في تطوير SINS لتطبيقات الطيران في روسيا ، بما في ذلك معهد موسكو للميكانيكا الكهروميكانيكية والأتمتة (MIEA) ، وهو جزء من KRET. علاوة على ذلك ، تم قبول SINS لهذا المعهد فقط في الإنتاج التسلسلي. تعد أنظمة الملاحة القائمة على الجيروسكوبات الليزرية ومقاييس تسارع الكوارتز المطورة في MIEA جزءًا من مجمعات المعدات الموجودة على متن الطائرات المدنية والعسكرية الحديثة والمتقدمة.

كيف تعمل

جيروسكوبات الليزر الحلقية ومقاييس تسارع الكوارتز هي الأكثر دقة والأكثر استخدامًا في العالم اليوم. تطويرهم وإنتاجهم هو أحد كفاءات كريت.

نظام الملاحة بالقصور الذاتي (SINS)

مبدأ تشغيل جيروسكوب الليزر هو أنه داخل مساحة مغلقة حول المحيط ، يتكون من نظام من المرايا وغطاء مصنوع من زجاج خاص ، يتم إثارة شعاعي ليزر ، ويمران عبر القنوات باتجاه بعضهما البعض. عندما يكون الجيروسكوب في حالة راحة ، "تعمل" شعاعتان تجاه بعضهما البعض نفس الترددوعندما تبدأ في القيام بحركة زاوية ، يغير كل شعاع تردده حسب اتجاه وسرعة هذه الحركة.

يتم إزالة جزء من طاقة الشعاع من خلال إحدى المرايا ويتم تشكيل نمط تداخل. من خلال مراقبة هذه الصورة ، تتم قراءة المعلومات المتعلقة بالحركة الزاوية للجيروسكوب بمساعدة جهاز الكشف الضوئي ، واتجاه الدوران في اتجاه حركة نمط التداخل وحجم السرعة الزاوية وفقًا لسرعة حركته عازم. يقوم جهاز الكشف الضوئي بتحويل الإشارة الضوئية إلى طاقة كهربائية منخفضة للغاية ، ثم تبدأ عمليات تضخيمها وترشيحها وفصل التداخل.

الجيروسكوب نفسه أحادي المحور ؛ فهو يقيس السرعة الزاوية التي تعمل على طول محور الحساسية الخاص به ، والذي يكون عموديًا على مستوى انتشار أشعة الليزر. لذلك ، يتكون النظام من ثلاثة جيروسكوبات. للحصول على معلومات ليس فقط حول الزاوية ، ولكن أيضًا حول الحركة الخطية للجسم ، يستخدم النظام ثلاثة أمتار تسارع - مقياس التسارع. هذه أدوات دقيقة للغاية حيث يتم تعليق كتلة الاختبار على تعليق مرن على شكل بندول. تقيس مقاييس التسارع الحديثة بدقة مائة ألف من التسارع بسبب الجاذبية.

الدقة على المستوى الجزيئي

تنتج الصناعة الآن العديد من SINS كما أمرت بها وزارة الدفاع ووزارة النقل والإدارات الأخرى. ومع ذلك ، في المستقبل القريب ، سيبدأ الطلب على أنظمة القصور الذاتي المستقلة في النمو بشكل كبير. لفهم الإمكانات الحديثة لإنتاجها ، يجب على المرء أولاً أن يفهم أننا نتحدث عن منتجات عالية التقنية ، حيث تتلاقى العديد من التقنيات - وهي البصريات ، والإلكترونيات ، ومعالجة الفراغ ، والتلميع الدقيق.

على سبيل المثال ، يجب أن تكون خشونة سطح المرآة أثناء التلميع النهائي عند مستوى 0.1 نانومتر ، أي أنها بالفعل المستوى الجزيئي تقريبًا. هناك نوعان من المرايا في الجيروسكوبات: مسطحة وكروية. يبلغ قطر المرآة 5 مم. يتم تطبيق طلاء المرآة عن طريق رش الأيونات على مادة بلورية زجاجية خاصة تسمى سيتال. يبلغ سمك كل طبقة 100 نانومتر.

ينتشر شعاع الليزر في وسط غاز هيليوم نيون منخفض الضغط. يجب أن تظل خصائص هذه البيئة دون تغيير طوال عمر الجيروسكوب. إن التغيير في تكوين الوسط الغازي بسبب دخول كمية ضئيلة من الشوائب الداخلية والخارجية فيه يؤدي أولاً إلى تغيير في خصائص الجيروسكوب ، ثم إلى فشلها.

هناك أيضًا صعوبات في الإلكترونيات. من الضروري العمل مع إشارة ذات تردد منخفض القدرة ، والتي من الضروري توفير التضخيم المطلوب ، والترشيح ، وقمع الضوضاء والتحويل إلى رقمي ، بالإضافة إلى تلبية متطلبات مناعة الضوضاء في جميع ظروف التشغيل. يتم حل كل هذه المهام في SINS لتطوير KRET.

يجب أن يتحمل الجهاز نفسه نطاقات درجات حرارة التشغيل من 60 إلى 55 درجة مئوية تحت الصفر. تضمن تقنية التصنيع للجهاز تشغيله الموثوق به في نطاق درجة الحرارة بالكامل أثناء اكتماله دورة الحياةمنتج طيران ، عمره عشرات السنين.

باختصار ، يجب التغلب على العديد من الصعوبات في عملية الإنتاج. اليوم ، تم إتقان جميع التقنيات المستخدمة في تصنيع SINS في شركات KRET.

تزايد الصعوبات

تنتج شركتان من شركة Concern جيروسكوبات الليزر - مصنع Ramensk لتصنيع الأدوات (RPZ) ومصنع Elektropribor في تامبوف. لكن قدراتهم الإنتاجية ، التي لا تزال اليوم تلبي احتياجات العملاء ، قد لا تكون كافية غدًا بسبب نسبة كبيرة من العمالة اليدوية ، مما يقلل بشكل كبير من نسبة المنتجات النهائية.

إدراكًا أنه مع نمو طلبات تصنيع المعدات العسكرية والمدنية ، من الضروري زيادة حجم الإنتاج بترتيب من حيث الحجم ، فإن إدارة KRET تبدأ مشروعًا لإعادة تجهيز المصانع بشكل تقني. تم تشكيل مثل هذا المشروع لإنتاج جميع الأنظمة ، بما في ذلك المكونات البصرية. إنه مصمم لإنتاج 1.5 ألف نظام عالي الدقة سنويًا ، بما في ذلك المركبات الأرضية. هذا يعني أنه من الضروري إنتاج 4.5 ألف جيروسكوب ، على التوالي - حوالي 20 ألف مرآة. من المستحيل القيام بهذا المبلغ يدويًا.

ستسمح إعادة التجهيز الفني للمؤسسات بالوصول إلى الأحجام المطلوبة. وفقًا للخطة ، سيبدأ إنتاج الوحدات الفردية الأولى في نهاية العام المقبل ، والأنظمة ككل - في عام 2017 مع زيادة تدريجية في المؤشرات الكمية.

حصة الدولة في تمويل المشروع 60٪ ، و 40٪ الباقية تجتذبها كريت على شكل قروض مصرفية ودخل من بيع الأصول غير الأساسية. ومع ذلك ، فإن إنشاء SINS هو مهمة أكثر من معهد واحد وليس حتى هم واحد. حلها يكمن في مستوى المصالح الوطنية.