14.7. Особливості експлуатації навігаційних систем.

Особливості технічної експлуатації навігаційних систем авіаційного встаткування обумовлені розходженнями в принципах дії й конструктивному виконанні окремих агрегатів і приладів навігаційних систем, а також функціональними зв'язками навігаційних систем з іншими видами бортового встаткування.

При підготовках до польоту перевіряється герметичність приймачів і проводок статичного й повного тисків, а також ДВС систем повітряного числення. Потім перевіряється працездатність навігаційних систем. На шкалах задатчиків курсу й вітру встановлюються значення кута карти ψ_К, параметри вітру υ та δ. Потенціометр широтної корекції курсової системи або СКВ встановлюється на розподіл шкали відповідно до широти місця зльоту. Лічильник координат встановлюється на нуль.

В роботу курсо-повітряні та повітряно-допплерівські навігаційні системи звичайно вмикаються при прольоті ЛА над вихідним пунктом маршруту.

При підготовці до польоту інерціальних систем потрібен значний час на їх початкову виставку з високою точністю. У випадку навіть короткочасної перерви в електроживленні або після переміщення ЛА до увімкнення робочого режиму початкова виставка повинна бути виконана повторно.

При підготовці до польоту комплексних навігаційних систем перевіряються зв'язки між окремими системами, що входять у комплексну систему. В обчислювач або БЦВМ вводяться точні координати місця розташування ЛА на стоянці, стояночний курс ЛА та параметри маршруту польоту. Після виконання передполітної підготовки живлення комплексної системи навігації постійним та змінним струмом не повинне перериватися.

Класифікація автоматичних систем контролю.

В основу класифікацій АСК покладені найбільш загальні ознаки, що характеризують систему в цілому. Такими ознаками є призначення, структура й можливості АСК, форма подання й обробки інформації, критерій оцінки контрольованих параметрів, зв'язок з об'єктом контролю.

Залежно від форми подання я обробки-інформації про стан об'єкта контролю АСК діляться на наступні:

• аналогові;

• цифрові;

• аналогово-цифрові.

В аналогових АСК інформація про стан об'єкта контролю представляється й оброблюється в безперервній формі. В цифрових АСК контрольовані сигнали перетворюються у цифрову форму, в якій ведеться подальша обробка інформації. В аналогово-цифрових АСК порівняння контрольованих сигналів з еталонними значеннями виконується в безперервній формі, результати порівняння перетворюються в цифрову форму, а потім обробляються.

АСК аналогового типу менш надійні, мають більші габарити й масу, а головне, менш універсальні, ніж цифрові АСК. Сьогодні аналогові АСК застосовуються в якості спеціалізованих пристроїв контролю для оцінки стану окремих бортових систем й агрегатів ЛA.

Відповідно до критерію оцінки значень контрольованих параметрів об'єкта, контролю АСК діляться, на наступні:

- системи, що здійснюють якісний (допусковий) контроль значень параметрів, і результати, що вони видають мають вигляд ПРИДАТНИЙ - НЕ ПРИДАТНИЙ або МЕНШЕ - НОРМА - БІЛЬШЕ;

- системи, що здійснюють кількісний (параметричний) контроль і результати, що вони видають, вказують як знак, та і величину відхилення параметрів від еталонних значень в абсолютних, відносних та умовних одиницях. Реєстрація величини відхилення контролюючих параметрів в межах припустимих значень дозволяє здійснювати прогнозування технічного стану (поступових відмов) шляхом визначення швидкості зміни вимірюваних параметрів у процесі експлуатації.

По виду зв'язку АСК з об'єктом контролю вони діляться:

• на наземні автоматичні системи контролю (HACK);

• на бортові автоматичні системи контролю (БАСК);

• на комбіновані (наземно-бортові) АСК.

Наземні АСК. використаються в основному для контролю технічного стану авіаційної техніки при проведенні попередніх підготовок і виконань регламентних і ремонтних робіт. Залежно від можливостей HACK діляться на наступні:

• універсальні HACK, призначені для перевірки технічного стану близьких по типу об'єктів контролю шляхом заміни програми її роботи при збереженні структури;

• спеціалізовані HACK, призначені для перевірки технічного стану об'єкта контролю одного типу;

• комплексні HACK, що здійснюють перевірку технічного стану всього літального апарата з комплексом встановленого на ньому устаткування.

Бортові АСК, в загальному випадку, забезпечують контроль у польоті параметрів бортового устаткування й силових установок, параметрів і режимів польоту, а також контроль стану авіаційної техніки при всіх видах підготовки її до польотів, виконанні регламентних й інших робіт. Залежно від обсягу контрольованого устаткування БАСК класифікується на вбудовані системи контролю, що забезпечували контроль однієї якої-небудь системи, і централізовані. До централізованих БАСК належить комплекс засобів, зв'язаний функціонально із цифровим (аналоговим) обчислювальним пристроєм й забезпечуючими оцінкою технічного стану пристроїв і систем різних видів бортового устаткування.

В комбінованих АСК частина їхніх пристроїв чи блоків розміщується на борті літального апарата (датчики-перетворювачі, комутатори для ущільнення лінії зв'язку), а інші блоки розміщуються в наземній частині АСК;

Наземні і комбіновані АСК мають такі недоліки:

• збільшення маси об'єкта контролю за рахунок маси датчиків, комутаторів й, особливо, проводів, що забезпечують вивід контрольованих параметрів на борт ЛА для підключення АСК;

• подовження ліній зв'язку об'єкта контролю з АСК, що ускладнює захист їх від електричних наведень і перешкод;

• великі габарити й маса, що ускладнює перебазування авіаційної частини.

Залежно від числа вимірювальних каналів АСК розділяються на системи контролю послідовного, паралельного і паралельно-послідовної дії. АСК послідовної дії містять один вимірювальний канал і є найбільш простими за будовою. АСК паралельно-послідовної дії мають число вимірювальних каналів близьке до числа контрольованих систем. Такі АСК здійснюють перевірки об'єкта контролю, що складається з декількох систем паралельно в часі, а перевірки всередині систем ведуться послідовно. АСК паралельно-послідовної дії складніше, ніж АСК послідовної дії, але для перевірки об'єкта контролю з їхньою допомогою потрібно значно більше часу. АСК паралельної дії в авіації не створюються, тому що вимагають наявності окремого вимірювального каналу й каналу зв'язку для перевірки кожного параметра.

Залежно від видів контролю можна виділити АСК, що виконують:

• контроль працездатності - контроль параметрів, що визначають технічний стан об'єкта контролю в цілому;

• діагностичний контроль

• контроль,здійснюваний з метою визначення місця несправності;

• прогнозуючий контроль

• контроль, здійснюваний, з метою пророкування стану об'єкта контролю в майбутньому.

Основні характеристики автоматичних систем, контролю

Залежно від цільового призначення і функціональних особливостей ACК характеристики її можуть,змінюватися. Однак можна виділити ряд основних характеристик, які є спільними практично для всіх АСК. До цих характеристик АСК можна висунути відповідні вимоги при розробці систем автоматичного контролю.

Загальними характеристиками АСК є наступні:

• надійність;

• достовірність результатів контролю;

• ефективність функціонування;

• швидкість роботи;

• час готовності системи контролю;

• універсальність АСК і гнучкість програмами контролю;

• ступінь автоматизації контролю й режимів роботи;

• дистанціонування від об'єктів контролю;

• можливість локалізації несправностей;

• можливість і точність прогнозування стану об'єкту контролю;

• форма представлення інформації про результати контролю;

• вартість, маса,габаритні розміри й конструктивне виконання;

• зовнішні умови, в. яких працює система контролю.

Під надійністю АСК розуміється їхня властивість виконувати задані функції контролю, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників у заданих межах.

Висока надійність є невід'ємною вимогою системи контролю. Вона збільшується з підвищенням якості і надійності елементів, застосовуваних в АСК. Крім цього, висока надійність АСК досягається впровадженням раціональних принципів їхньої побудови й поліпшенням системи обслуговування в умовах експлуатації.

Вірогідність результатів контролю є мірою якості процесу контролю. При перевірках бортового устаткування за допомогою АСК можуть мати місце помилки першого й другого роду До помилок першого роду відносяться помилки, при яких працездатний об'єкт контролю оцінюється як непрацюючий (помилкову відмову), а до помилок другого роду відносяться помилки, при яких непрацездатний об'єкт контролю оцінюється як працездатний (пропуск відмови). Ці помилки характеризуються ймовірністю появи й залежать від правильності вибору точності вимірів, нуля допуску контрольованого параметра, надійності АСК і прийнятого в ній методу обробки інформації.

Швидкодія системи контролю визначається кількістю контрольованих параметрів, що перевіряють в одиницю часу. Висока швидкість перевірки дозволяє проводити контроль системи за короткий час. Зменшення часу, протягом якого перевіряє система, що, перебуває в режимі контролю, впливає на її готовність до бойового застосування й надійність.

Час готовності АСК характеризує її готовність до застосування. Він залежить від часу підготовки АСК до роботи, її надійності, методу пошуку несправності й відновлення у випадку відмови АСК.

Найбільш загальною характеристикою АСК є ефективність її функціонування. Ця характеристика залежить від надійності, швидкодії, часу готовності АСК, вірогідності контролю й інших характеристик.

Важливим фактором підвищення ефективності АСК є застосування режиму самоконтролю для оцінки працездатності в пошуку несправностей в АСК.

Ступінь (коефіцієнт) автоматизації процесу контролю характеризується відношенням автоматизованих операцій в АСК до загального числа операцій, виконуваних при контролі. Вважається, що, якщо автоматизовані операції становлять не менш 98 % всіх операцій, то система контролю вважається автоматичної, якщо автоматично виконується 50 - 98 % операцій, те система контролю вважається напівавтоматичною, а якщо менш 50 % те це ручна АСК.

Можливість локалізації несправностей з певною глибиною і можливість прогнозування стану об'єкта контролю з необхідною точністю визначається потребою контрольованих систем.

Форма подання інформації про результати контролю обумовлюється обсягом цієї інформації (візуальна індикація, звукова сигналізація, реєстрація).

Принцип будови й структура АСК

Сучасні АСК технічного стану авіаційної техніки будуються, як правило, на основі аналогового або цифрового обчислювача з програмним керуванням, призначеного для обробки поступаючої від об'єкта контролю інформації. Для визначення стану об'єкта контролю обираються деякі конкретні характеристики - п параметри його стану, які контролюються в заданій послідовності. Такими параметрами можуть бути напруга постійного або змінного струму, величина струму, індуктивність, омічний опір, електрична ємність, функціональні залежності, тощо.

Типова структурна схема АСК зображена на рис.19.1. В АСК практично всі контрольовані параметри перетворюються в електричну напруга постійного чи змінного струму і тимчасові інтервали. Це перетворення виконує датчики-перетворювачі і нормалізатори.

В АСК еталони нижніх і верхніх граничних значень контрольованих параметрів виконується генератором еталонних сигналів. Компаратор виконує порівняння контрольованих параметрів з їхніми еталонними значеннями. Результати порівняння обробляється пристроєм обробки інформації. Тут може здійснюватися тривале зберігання інформації про результати порівняння для подальшого її використання.

Для видачі оператору інформації про стан контрольованого об'єкта або АСК і реєстрації цієї інформації служить пристрій реєстрації й індикації. По цій інформації оператор може втручатися в роботу об'єкта контролю або АСК.

Для перетворення аналогових параметрів в цифрову форму в складі АСК може бути перетворювач аналогової інформації в цифрову. Для підключення контрольованих параметрів до компаратора в заданій послідовності стимулюючих сигналів до входу об'єкта контролю можуть використовуватися комутатори, що забезпечують вибір з з'єднанням необхідних ланцюгів, що зв'язують об'єкт контролю з пристроями АСК

Рис. 19.1

Забезпечує роботу й управляє роботою всіх вище перерахованих пристроїв АСК у відповідності із заданою програмою автоматичний програмуючий пристрій (блок програмного керування) i пристрій керування (пульт управління).

При виявленні несправності в об'єкті контролю АСК повинна визначити місце несправності (несправний блок) і виробити керуючий вплив для регулювання параметра або впровадження необхідних перемикань.

Одним з перспективних напрямків розвитку АСК складних технічних систем є побудова універсальних систем на базі ЦВМ На ЦВМ покладають наступні функції:

• збір і зберігання інформації;

• обробка інформації й аналіз результатів;

• прийняття рішень;

• самоконтроль пристроїв АСК.

Наземні автоматичні системи контролю

Наземні АСК призначені для вхідного й вихідного контролю технічного стану бортового устаткування ЛА на регламентних й ремонтних роботах, а також для перевірки його стану під час проведення попередніх і передполітних підготовок.

Спеціалізовані HACK здійснюють автономний автоматичний контроль окремих систем бортового устаткування без їх демонтажу. Такі НАСК є найбільш простими й мають, як правило, аналоговий обчислювач, що виконує роль порівнюючого й аналізуючого пристроїв. Структурна схема спеціалізованого HACK показана на рис. 19.2.

Відповідно до заданої програми НАСК видає в об'єкт контролю стимулюючі сигнали й оцінює по значенні контрольованих параметрів його реакцію на ці сигнали. Контрольовані параметри оцінюються за критерієм "менше - норма - більше". За оцінкою параметра можна судити про справність блоку об'єкта. Програма контролю спеціалізованих HACK є незмінною у процесі експлуатації й складається з окремих тактів (кроків). Склад робочих тактів визначається циклограмою АСК. На тактах самоконтролю виконується перевірка справності основних блоків самої АСК.

Основним режимом роботи спеціалізованої HACK є автоматичний режим, при якому виконується перевірка, об'єкта контролю по повній програмі. У цьому режимі при оцінці контрольованого сигналу "норма" відбувається автоматичний перехід на наступний крок програми. Таким чином, програма контролю проходить без втручання оператора до кінця або до кроку,на якому контрольний сигнал буде оцінений "більше" або "менше". У цьому випадку програма зупиняється й видається необхідна інформація на пристрій індикації. Подальше продовження програми можливо тільки після втручання оператора.

Крім основного робочого режиму ("Контроль об'єкта") АСК може мати один або кілька допоміжних режимів. Такими режимами можуть бути режим "Вибір" (обраний контроль), "Повтор" (повторний контроль) і інші. Вибірковий контроль може проводитися, починаючи з будь-якого моменту на будь-якому окремо взятому шaзі програми з видачі результату контролю на пристрій індикації.

Перед перевіркою об'єкта контролю необхідно провести самоконтроль АСК. Після одержання результату самоконтролю «Придатний» можна увімкнути режим «Контроль об'єкта". Якщо у процесі автоматичного контролю об'єкта видається сигнал про те, що значення контрольного сигналу менше або більше припустимого значення, то необхідно повторно перевірити даний контрольний сигнал. При повторенні відмови варто записати або запам'ятати крок програми, на якому відбулася відмова, та примусово запустити програму контролю до закінчення перевірки або до наступної відмови.

При цьому після закінчення програми буде видай на пристрій індикації результат перевірки «Не придатний».

Універсальні та комплексні НАСК здійснюють контроль технічного стану літального апарата у цілому з усім комплексом встановленого на ньому устаткування. Такі HACK будуються з використанням спеціалізованих цифрових керуючих обчислювальних машин контролю (УВМК), які використовуються як пристрої централізованої обробки даних. Універсальні НАСК є багатопрограмна АСК, що реалізують контроль працездатності та пошук несправностей при перевірці як усього бортового встаткування, так і вибірковій перевірці окремих систем та агрегатів. Ці АСК мають зовнішні пристрої для уведення й зміни програм перевірок. Використання сучасних ЦВМ в НАСК дозволяє робити не тільки якісну (допускову), але й кількісну оцінку контрольованих параметрів.

Структурна схема універсальної HACK зображена на рис. 19.3. НАСК складається з бортової частини, розташованої на борті літального апарата, та наземної частини. Бортова частина складається з наступних елементів:

Рис. 19.3

-датчиків-перетворювачів неелектричних параметрів у їх електричні еквіваленти;

- лінії зв'язку з датчиками та іншими точками відбору (зйому) електричних сигналів та виносним пультом оператора (ВПО);

- пристрою узгодження,захисту точок знімання електричних сигналів і керування, тобто первинних комутаторів, призначених для вибору будь-якого вимірюваного сигналу(УСЗУ);

- бортового штепсельного рознімання для зв'язку з HACK (БР).

Наземна частина звичайно розмішається в кузові спецавто підвищеної прохідності та містить у собі наступні пристрої та блоки:

- автоматичний друкувальний пристрій (АПУ);

- пристрій мовної інформації (РИ);

- блок світлової індикації та інструкції(СИИ);

- пристрій уведення й зміни програми контролю (УВ);

- пристрій підготовки перфострічок;

- пристрій формування стимулюючих сигналів (УСС);

- пристрій контролю аварійних параметрів;

- пристрій аналого-цифрового перетворення напруги (АЦПН), частоти (АЦПЧ) та часу (АЦПТ).

- пристрій комутації сигналів (УКС);

-обчислювально-керуючий комплекс (ВУК), у склад якого входять ЦВМ, довгостроковий запам'ятовувальний пристрій (ДЗУ), блок запису i зчитування інформації, блок добового часу (СВ) і головний пульт керування оператора.

У процесі контролю звичайно бере участь оператор 1 у кузові автомобіля та оператор 2 або технік літального апарата, працюючий у його кабіні.

Сучасні універсальні HACK можуть здійснювати допусковий та кількісний контроль декількох тисяч параметрів.

Інформація про результати контролю може бути виведена на АПУ у вигляді двоколірної (багатоколірної) печатки на паперову стрічку, на СИИ у вигляді цифрової індикації проміжних результатів контролю та світлових інструкцій, на РИ у виді 32 звукових інструкцій, видаваних у процесі контролю.

На друк на паперову стрічку виводиться наступна інформація:

- дата проведення контролю;

- номер літального апарата, що перевіряють;

- час початку перевірки;

- номер контрольованої системи літака (вертольота);

- номера параметрів та їхнє відхилення у відносному полі допуску;

- фізична величина параметра й розмірність.

Зв'язок оператора 1 з оператором 2 (техніком літального апарата) здійснюється по літаковому переговірному пристрої СПУ.

HACK забезпечує роботу в режимах автоконтроль, вибірковий контроль, ручне керування, уведення програми. Крім цього, вона забезпечує безперервне спостереження за аварійними параметрами при гонці двигуна незалежно від програми контролю встаткування й дозволяє коректувати будь-яку частину програми з пульта керування й проводити самоконтроль.

Кожна програма контролю будується за принципом послідовного поопераційного контролю. Програма набивається на перфострічці й уводиться в запам'ятовувальний пристрій за допомогою пристрою уведення.

Програма контролю в запам'ятовувальному пристрої звичайно записується на магнітних барабанах, з яких потім надходить у пристрій керування ЦВМ. По командах пристрою керування на кожному етапі перевірки контрольованого параметра виробляється установка відповідного комутатора для підключення нормалізатора й перетворювача. Контрольований параметр у вигляді електричного сигналу через комутатор подається на вхід одного з перетворювачів, де відбувається перетворення аналогового сигналу в числовий двійково-десятковий код. Даний код. є результатом виміру й передається в арифметичний пристрій ЦВМ. По командах пристрою керування в арифметичному пристрої відбувається порівняння вимірюваного параметра з еталонним значенням цього параметра, що зберігається в запам'ятовувальному пристрої.

Результат порівняння використовується для логічного пошуку несправності та разом з ознаками передається в блок керування індикацією й друком і на АПУ й СИИ. Якщо контрольований параметр перебуває в допуску, то на АПУ інформація друкується чорними кольорами, а якщо не в допуску, то друкується червоними кольорами.

Одночасно із цим, у пристрій мовних повідомлень РИ із пристрою керування передається команда на видачу необхідних мовних інструкцій.

Паралельно з автоматизованим контролем, здійснюваним по програмі, відбувається безперервне спостереження за аварійними параметрами При виході аварійного параметра за межі допуску виробляється сигнал "Тривога" і включається відповідна світлова індикація. АВАРІЙНІ ПАРАМЕТРИ.