CC BY
107
УДК 629.7.054.07
РАЗРАБОТКА ЦИФРОВОГО БОРТОВОГО РЕГИСТРАТОРА ПОЛЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОГО
ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Е.А. Туговиков*
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*Е-mail: [email protected]
Разработка цифрового бортового регистратора полетной информации на основе твердотельного энергонезависимого запоминающего устройства, позволяющего повысить эффективность регистрации полетной информации.
Ключевые слова: бортовые средства объективного контроля.
DEVELOPMENT OF A DIGITAL ON-BOARD FLIGHT INFORMATION RECORDER BASED ON A SOLID STATE NONVOLATILE MEMORY DEVICE
E. A. Tugovikov*
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochiy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: [email protected]
Development of a digital on-board flight information recorder based on a solid-state non-volatile memory device, which makes it possible to improve the efficiency of flight information recording.
Keywords: airborne facilities of objective control.
Введение. Развитие авиационной транспортной системы привело к повышению количества воздушных судов (ВС) и усложнения их строения: переход на цифровые системы от аналоговых, появление новых систем, и т.д. Не смотря на то, что все усовершенствования систем направленны на повышение их эффективности. Но усложнение систем влияет на безопасность полета ВС тем, что отказ какой либо системы или отклонение в работе системы может привести к аварии и того хуже к катастрофе. Поэтому на борту каждого ВС используются различных модификаций средства объективного контроля, позволяющие сохранить информацию о причине аварии, либо катастрофы, с возможностью ее расшифровки в дальнейшем специалистами.
Цель работы: разработать схему принципа работы цифрового регистратора полетной информации на борту ВС, основанного на технологии микроконтроллеров и энергонезависимом хранении информации.
Системы сбора, контроля и регистрации информации.
Системы сбора, контроля и регистрации информации позволяют осуществлять сбор, обработку и регистрацию информации для анализа, и сохранение ее в случае происшествия.
Основные технические характеристики, которым соответствуют современные регистраторы:
• расширенные функциональные возможности за счет объединения в одной системе функций регистрации параметрической, речевой, видеоинформации, решение задач расчета лет-но-технических ограничений, выдача текущих и расчетных данных на многофункциональный цифровой индикатор МФЦИ;
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2
• минимизация массогабаритных характеристик систем при увеличении объема памяти защищенного накопителя;
• увеличение быстродействия вычислительных средств;
• повышение степени защищенности зарегистрированной информации;
• наличие возможности преобразования и регистрации данных от всех имеющихся на борту интерфейсов.
Таблица 1
Применяемость систем регистрации полетных данных
Наименование системы ЛА / Транспортное средство
Система регистрации бортовой информации ЗБН-ГА Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-214
Малогабаритная система сбора и регистрации полетной информации МБР-ГА Як-40, Ка-32М, Ми-2М, Л-410, Рысачок, Аккорд
Малогабаритная система сбора и регистрации полетной информации МБР-ГА-01 сер.1 Ми-171А2
Бортовое устройство регистрации БУР-92А АН-148
Бортовое устройство регистрации БУР-92А-05 (далее - БУР) предназначено для сбора,преобразования, регистрации и сохранения в случае летного происшествия информа-ции,используемой для определения причины летного происшествия и предпосылки к нему, оценкитехники пилотирования летного состава и работоспособности систем самолета, агрегатов иоборудования.
В БУР информация накапливается в защищенном бортовом накопителе (ЗБН-24МТ-02), которыйвыполнен на основе технологии твердотельного энергонезависимого запоминающего устройства.
Малогабаритная система сбора и регистрации полётной информации МБР-ГА-01 сер.1обеспечивает прием, обработку полётной информации, поступающей по цифровым и аналоговым линиям связи от бортовых систем и комплексов, от бортового переговорного устройства и открытых микрофонов, ее регистрацию на твердотельный накопитель и сохранение в случае летного происшествия.
Система регистрации бортовой информации ЗБН-ГА предназначена для регистрации звуковой/речевой и цифровой параметрической информации в составе бортовых систем контроля и регистрации полетной информации. Система обеспечивает перезапись зарегистрированной полетной информации в наземные системы обработки КАРАТ-Н-02 или ТОПАЗ-МГА, сохранение зарегистрированной полетной информации в случае летного происшествия.
Разработка бортового регистратора. Большинство летательных аппаратов (ЛА) оснащены бортовыми средствами объективного контроля перезаписываемого типа (типа МСРП) либо на основе энергозависимого устройства хранения данных (типа МБР-ГА). Так же на борту ЛА устанавливаются средства регистрации речевой информации. Основным недостатком используемых средств хранения как голосовой, так и летной информации является малая емкость, либо перезаписываемые средства хранения информации. Основная идея разработки новой системы регистрации заключается в следующем:
• Увеличить объем регистрируемой информации;
• Возможность замены блоков с механическим принципом записи на цифровое записывающее устройство без внесения изменений в конструкцию ЛА.
Структурная схема разрабатываемого устройства изображена на рисунке 1. Устройство представляет собой корпус 1, защищенный от ударных, термических и электронных воздействий, внутри которого установлена микроконтроллерная плата 2 с энергонезависимым устройством хранения данных 4. Микроконтроллеры производят считывание и обработку входящих сигналов через гибкую шину контактов 5, позволяющую защитить контакты от разрушения под действием инерции, которая в свою очередь соединяется с входным разъемом 6. Жесткое основание 7 с демпфирующими ножками позволит компенсировать влияние вибрации на устройство.
3
Рис. 1. Структурная схема устройства: 1 - ударо-жаропрочный корпус;
2 - микроконтроллерная плата; 3 - отверстие для установки/снятия модуля памяти;
4 - разъем модуля памяти; 5 - гибкое крепление шлейфа входных сигналов; 6 - входной разъем;
7 - основание соединенное с корпусом через демпфирующие ножки
Как упоминалось выше, планируется, что устройство будет совмещать в себе цифровой регистратор параметров полета и цифровое устройство записи речевой информации. Для уменьшения нагрузки на контроллеры планируется использование раздельного контроля для записи речевой и полетной информации, но запоминающее устройство будет использоваться одно.
Заключение. Разрабатываемая система позволит снимать максимально полную информацию о полете, совместить бортовые средства объективного контроля и бортовые средства записи речевой информации конструктивно в один блок, увеличить объем записываемой информации, а так же защитить собранную информацию за счет увеличения защитной оболочки.
В перспективе планируется разработать принципиальную электрическую схему, основанную на использовании технологии микроконтроллеров, и создание рабочего прототипа.
Библиографические ссылки
1. РТЭ. Бортовое устройство регистрации БУР-92А-05. Руководство по технической эксплуатации [Электронный ресурс] URL: http://www.twirpx.com/file/550535/ (дата обращения 02.02.2017)
2. АО «Авиаавтоматика» имени В.В. Тарасова» [Электронный ресурс] URL: http://www.aviaavtomatika.ru/ (дата обращения: 05.02.2017)
3. Инструкция по быстрому запуску Arduino / Freeduino [Электронный ресурс] URL: http://www.freeduino.ru/arduino/quickstart.html (дата обращения: 05.02.2017)
© Туговиков Е. А., 2017
