5. Современное состояние и перспективы развития приборных комплексов

Основой построения любого комплексного устройства или системы является использование избыточной информации об одной и той же величине. В рассматриваемых задачах это избыточная информация о параметрах, характеризующих положение и движение ЛА в пространстве или состояние систем, которая получена от различных источников, измерительных преобразователей, устройств, систем.

По мере увеличения объема и сложности задач, решаемых ЛА и его экипажем, усложнялось и бортовое оборудование. В этом процессе выделяется пять этапов:

I - самостоятельные, независимые приборы и устройства;

II - автономные бортовые подсистемы;

III - бортовые системы с собственными, независимыми вычислительными устройствами;

IV - комплексы бортовых систем с единой вычислительной машиной для всех систем;

V - комплексы бортового оборудования интегрального типа с использованием вычислительных систем.

В 1940 - 1945 гг. были начаты работы по созданию автопилота. Они были успешно завершены в 1945 - 1950 гг. Измерительная бортовая аппаратура второго поколения характеризовалась непосредственной связью измерительного преобразователя, воспринимающего измеряемый сигнал, с индикатором, отражающим информацию об этом измерении экипажу. Связи и соподчинения между отдельными приборами отсутствовали.

С ростом тактико-технических данных ЛА расширяются диапазоны, повышаются требования к точности и надежности измерений. Создание счетно-решающих устройств для аппаратуры третьего поколения стало затруднительно осуществить в пределах стандартных габаритных размеров приборов. Точность ряда пилотажно-навигационных приборов оказалась недостаточной, а число таких устройств на борту непрерывно увеличивалось, что, в свою очередь, привело к неоправданному дублированию информации о пилотажно-навигационных параметрах, и громоздкости этой бортовой аппаратуры. Эти обстоятельства обусловили разработку единых систем для определения и выдачи всем потребителям основных воздушных сигналов. Последние получили название централей скорости и высоты, а затем стали именоваться системами воздушных сигналов.

Большинство централей предназначено для определения числа маха, истинной воздушной и индикаторной скорости, барометрической относительной и абсолютной высоты, температуры наружного воздуха и отклонений этих параметров от заданных значений. В них измеряемыми сигналами являются статическое и динамическое давление атмосферы, а также температура торможения воздушного потока. . Аппаратура третьего поколения характеризовалась наличием разнородных вычислительных устройств у различных систем. Первые вычислительные устройства этих систем были аналоговыми, затем появились цифровые вычислители

Бортовая аппаратура четвертого поколения выполнена на микросхемах и интегральных схемах. Ее масса уменьшилась в несколько раз. Для повышения надежности измерений начинают использоваться резервирование, диагностика отказов, автоматический контроль. Это поколение характеризуется развитием сложных систем, появлением глубоких, функциональных связей между отдельными системами, использованием многоцелевой ЦВМ для централизованного сбора и обработки результатов измерений и управления различными режимами полета.

Бортовая аппаратура пятого поколения характеризуется объединением в единое целое различных бортовых систем на базе сети вычислительных средств. Структура такого комплекса может быть как строго иерархичной, так и гибкой. Этот переход сопровождается повышением степени резервирования отдельных устройств и систем и степени автоматизации контроля их работоспособности.

Создание единых цифровых комплексов бортового оборудования определяет переход к полуавтоматическим ЛА, в которых экипаж максимально разгружен и защищен от информационных и стрессовых перегрузок.