Анализ и повышение эффективности спутниковых навигационных систем и вычислительных систем самолетовождения посредством своевременного обновления аэронавигационных баз данных Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Решетневскуе чтения. 2014

Выработка сигнала для ручного ввода, пропорционального значению sin ф, осуществляется в пульте управления, а для автоматического - в специальном блоке.

Устранение ошибок от ускорения Кориолиса.

В системе предусмотрено устранение методических ошибок от ускорения Кориолиса, возникающих при определении магнитного курса летательного аппарата.

Для вычислений поправок на ускорение Кориоли-са сигнал путевой скорости, получаемый от датчиков доплеровский измеритель скорости и угла сноса (ДИСС) или система воздушных сигналов (СВС), умножается на вертикальную составляющую угловой скорости вращения Земли и результирующий сигнал в виде напряжения постоянного тока подается на сигнальную обмотку индукционного датчика, расположенную перпендикулярно продольной оси ЛА. Умножение Упут • sin ф осуществляется в пульте

управления.

Исключение появления виражных ошибок. При

разворотах ЛА со скоростью большей, чем 0,1-0,3 градус/с., магнитная коррекция (или астрокоррекция) отключается по сигналам выключателя коррекции (ВК), и гироагрегат в момент виража работает в режиме ГПК. После окончания разворота магнитная (астрономическая) коррекция снова включается. Этим исключается появление виражных ошибок, вызываемых отклонением от горизонта маятникового подвеса индукционного датчика.

Предохранение гироскопа при завале. При углах крена ЛА, привышающих ±70о, а также при неисправности гироагрегата возможно «выбивание» гироскопов, т. е. косание кожухом гиромотора упоров.

На карданной раме гироагрегата имеются два тормоза, предназначенные для предохранения гироскопа от быстрого вращения вокруг измерительной оси при его завале. Одновременно тормоза являются контактными устройствами, которые при завале гиромотора выдают сигналы на лампы ОТКАЗ, расположенные на лицевой панели пульта управления.

Библиографические ссылки

1. Воробьев В. Г., Глухов В. В., Кадышев И. К. Авиационные приборы, информационно-измерительные системы и комплексы. М. : Транспорт, 1992. 399 с.

2. Аппаратура измерения курса и вертикали на воздушных судах гражданской авиации / под ред. П. А. Иванова. М. : Машиностроение, 1989. 340 с.

References

1. Vorob'ev V. G., Glukhov V. V., Kadyshev I. K. Aviatsionnye pribory, informatsionno-izmeritel'nye sistemy i kompleksy. M. : Transport, 1992, 399 s.

2. Apparatura izmereniya kursa i vertikali na vozdushnykh sudakh grazhdanskoy aviatsii / pod red. P. A. Ivanova. M. : Mashinostroenie. 1989, 340 s.

© Туговиков Е. А., 2014

УДК 629.73.07

АНАЛИЗ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ СВОЕВРЕМЕННОГО ОБНОВЛЕНИЯ АЭРОНАВИГАЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ

П. О. Фирер, С. М. Шинкевич

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Рассматриваются спутниковые навигационные системы, их практическая значимость и повышение эффективности их работы.

Ключевые слова: аэронавигация, спутниковые системы, GPS-приёмник.

ANALYSIS AND PERFORMANCE IMPROVEMENT OF SATELLITE NAVIGATION SYSTEMS AND NAVIGATION COMPUTER SYSTEMS BY TIMELY UPDATE OF AIR NAVIGATION DATABASES

P. O. Firer, S. M. Shinkevich

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation

The article describes satellite navigation systems, their practical significance and effectiveness of their work.

Keywords: air navigation satellite system GPS receiver.

Эксплуатация и надежность авиационной техники

В настоящее время в связи с развитием цифровых технологий и внедрении их в авиацию появляется всё больше возможностей повысить безопасность полётов. Сегодня пилот авиалайнера при выполнении полёта осуществляет функции оператора бортовой цифровой вычислительной машины. Бортовое оборудование в состоянии обеспечить автоматический и автоматизированный полёт на всех этапах, начиная от взлёта, далее набор высоты, маршрут на эшелоне, снижение, посадка и заканчивая рулением до места стоянки. Это всё стало возможным благодаря развитию спутниковых навигационных систем и инерци-альных навигационных систем, работающих в составе бортового навигационного комплекса.

Спутниковые GPS-приёмники довольно прочно обосновались на воздушных судах. Все российские воздушные суда гражданской авиации, которые выполняют полёты на международных авиалиниях, используют стационарные GPS-приёмники [1-4]. Так, к примеру, авиакомпания «Красноярские авиалинии» использует приёмники GPS таких производителей как Trimble, Honeywell, Garmin, Litton.

Постоянно ужесточаются требования к качеству работы навигационных систем. Непрерывный рост объёмов авиаперевозок предъявляет постоянно возрастающие требования к пропускной способности воздушного пространства и обусловливает необходимость его оптимального использования. Эти факторы, в том числе возможность обеспечения эксплуатации за счёт использования спрямлённых маршрутов, а также повышенная точность современных навигационных систем, предопределили появление концепции RNP (Required Navigation Performance), то есть требуемые навигационные характеристики.

Помимо спутниковых навигационных систем на воздушных лайнерах последнего поколения для безопасной точной навигации используются вычислительные системы самолётовождения, а также системы раннего предупреждения близости земли.

Вычислительная система самолётовождения (ВСС на отечественных воздушных судах, FMS/FMC - на зарубежных) воздушных судов последнего поколения является основной системой для осуществления координированного полёта в комплексе с инерциальной навигационной системой и спутниковой навигационной системой. ВСС на современных отечественных самолётах (таких как Ил-96-300, Ту-214, Ту-204-300, Ан-148 и др.) в комплексе с ИНС и СНС обеспечивает достаточно точное вождение ВС, чтобы удовлетворять требованиям ICAO RNP по зональной навигации [5-9].

В связи с тем, что на ВС последнего поколения ВСС выполняет функции штурмана, в состав экипажа штурман теперь не входит. На второго пилота накладываются дополнительные функции, такие как оперирование ВСС и СРПБЗ. Соответственно повышаются требования к квалификационному уровню экипажа.

Таким образом, благодаря увеличившейся нагрузке на экипаж ВС, создаются предпосылки к сбою в работе экипажа из-за человеческого фактора, так как обязанности штурмана по поиску, расчёту и созданию альтернативного маршрута при возникновении ситуации сложного характера технического плана или для обхо-

да сложных метеоусловий и других ситуаций возлагаются на второго пилота. Для успешного осуществления оперативного планирования маршрута при возникновении сложных ситуаций, а также при появлении новой информации об изменениях в аэронавигационных данных или осуществлении полёта в момент смены циклов AIRAC (каждые 28 дней ровно в 0:00 UTC) необходимо оперативно получать аэронавигационную информацию. Помимо практической необходимости оперативного снабжения бортовых систем ВС обновлённой информацией существует вероятность сбоя или появления ошибки в работе базы данных ВСС, СРПБЗ или СНС. В этом случае оперативное обновление бортовой базы данных также является важным параметром при обеспечении безопасности полётов.

Библиографические ссылки

1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение : пер. с англ. 2-е изд., испр. М. : Вильямс, 2003. 1104 с.: ил. Парал. тит. англ.

2. Васин В. А., Калмыков В. В., Себекин Ю. Н., Сенин А. И., Федоров И. Б. Радиосистемы передачи информации : учеб. пособие для вузов / под ред. И. Б. Федорова и В. В. Калмыкова. М. : Горячая линия - Телеком, 2005. 472 с.: ил.

3. Соловьев Ю. А. Спутниковая навигация и её приложения. М. : Эконтрендз, 2003. 326 с.: ил.

4. Гоголь В. А. Основные системы спутниковой навигации : учеб. пособие. Красноярск, 2001. 84 с.

5. Кириллов В. И. Многоканальные системы передачи : учебник. 2-е изд.

6. Ломовицкий В. В. Основы построения систем и сетей передачи данных.

7. Беспроводные линии связи и сети. М. : Вильямс, 2003.

8. URL: http://www.tecckom.com/globalstar_gsp1620.php.

9. URL: http://www.tecckom.com/globalstar_price.php.

References

1. Sklyar. B. Tsifrovaya svyaz'. Teoreticheskie osnovy i prakticheskoe primenenie. 2-e izd., ispr. / per. s angl. M. : Vil'yams, 2003. 1104 s.: il. Paral. tit. angl.

2. Vasin V. A., Kalmykov V. V., Sebekin Yu. N., Senin A. I., Fedorov I. B. Radiosistemy peredachi informatsii : ucheb. posobie dlya vuzov / pod red. I. B. Fedorova i V. V. Kalmykova. M. : Goryachaya liniya -Telekom, 2005. 472 s.: il.

3. Solov'ev Yu. A. Sputnikovaya navigatsiya i ee prilozheniya. M. : Ekontrendz, 2003. 326 s.: il.

4. Gogol' V. A. Osnovnye sistemy sputnikovoy navigatsii : ucheb. posobie. Krasnoyarsk, 2001. 84 s.

5. Kirillov V. I. Mnogokanal'nye sistemy peredachi : uchebnik. 2-e izd.

6. Lomovitskiy V. V. Osnovy postroeniya sistem i setey peredachi dannykh.

7. Besprovodnye linii svyazi i seti. M. : Vil'yams, 2003.

8. URL: http://www.tecckom.com/globalstar_gsp1 620.php.

9. URL: http://www.tecckom.com/globalstar_price.php.

© Фирер П. О., Шинкевич С. М., 2014