Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

кафедра 303

«Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы»

Конспект лекций по курсу измерительно-вычислительные комплексы

Часть 1

Составила Кирпичникова Л.Г.

Москва 2004

Лекция 1.

Измерительно-вычислительные комплексы (ИВК) – предназначены для измерения параметров движения и состояния летательного аппарата (ЛА) и параметров окружающей среды.

Параметры движения ла:

- Н_абс, Н_отн, Н_ист – соответственно абсолютная, относительная и истинная высоты;

- V_ист, V_индик, V_{путевая}, V_верт – соответственно истинная, индикаторная, путевая и вертикальная скорости;

- М – число Маха

М=V_ист / V_звука

- Z – боковой снос;

- L – пройденный путь;

- α и β – углы атаки и скольжения;

- n_x, n_y, n_z – продольная, вертикальная и боковая перегрузки;

- ω_x, ω_y, ω_z – угловые скорости;

- υ, ψ, γ – углы тангажа, курса, крена;

и др.

Параметры состояния связаны с контролем и прочностными характеристиками ЛА.

Параметры окружающей среды:

ω_вет – скорость ветра;

ρ – скорость напора;

T – температура окружающей среды;

P – давление за бортом;

и др.

Обобщенная структура контура управления ла:

x(t) – внешнее воздействие;

u(t) – сигнал управления;

ƒ(t) – случайное возмущающее воздействие (помеха);

y(t) – выходной параметр после отработки всей системы;

ω(t) – шумы измерения;

Структура ивк:

ИИС – информационно-измерительная система. Здесь происходит первичная обработка информации (отделение полезного сигнала от шумов и функциональное преобразование сигналов измерения);

УПиС – устройство преобразования и согласования информации. Здесь происходит окончательная подготовка сигнала для обработки на ЦВМ.

ВУ – вычислительное устройство.

Потребители информации:

СВУ – специализированное вычислительное устройство;

САУ – система автоматизированного управления;

СОИ – система отображения информации;

СК – система контроля;

СР – система регистрации (черный ящик);

и др.

В настоящее время в качестве систем измерения и обработки информации на борту ЛА используются комплексные системы.

Причины перехода к комплексам:

- увеличение скорости и высоты полета;

- особенно высокие требования к полетам на малой высоте (взлет/посадка);

- увеличение требований к безопасности полета;

- обеспечение полета при сложных метеоусловиях;

- повышение интенсивности воздушного движения.

Это делает необходимым обработку большого объема информации за малое время и затрудняет правильность принятия решений при пилотном управлении ЛА, особенно в критических условиях. Поэтому в настоящее время в качестве бортовых систем обработки информации используются измерительно-вычислительные комплексы (ИВК), выдающие экипажу не только готовые данные по параметрам ЛА, но и рекомендации по необходимым для управления действиям.

Требования к ивк:

1. точность;

2. быстродействие;

3. надежность.

1. Обеспечивают точность - комплексные методы измерений:

- подавление помех;

- совершенствование методов и систем обработки информации;

- совершенствование алгоритмов и программ обработки;

2. Быстродействие – информация должна поступать в темпе с измерениями:

- современные технические средства измерения;

- уменьшение инерционности измерителей (отказ от инерционных элементов в функциональных преобразованиях ИИС);

- использование цифровой техники;

Сложности связаны с большим объемом обрабатываемой информации и сложностью алгоритмов, что приводит к задержке в выдаче результатов.

3. Достоверность информации:

- обеспечение надежности оборудования;

- контроль оборудования с диагностикой;

- конструктивно-технологические методы обеспечения надежности.