Вопрос 2. Принципы построения и функциональные возможности имитаторов приборного оборудования

При моделировании приборного оборудования в тренажерах должны быть выполнены необходимые условия подобия процессу функционированию реальных приборов. Эти условия заключаются в геометрическом подобии лицевых частей, шкал, стрелок и индексов указателей, рукояток регулировок и настроек приборов и пультов управления, а также полном соответствии показаний имитаторов приборного оборудования, расположенных в кабине тренажера, показаниям соответствующих приборов ЛА.

Каждый прибор обладает определенными погрешностями (методическими и инструментальными, динамическими и статическими) поэтому при моделировании их функционирования необходимо специально преобразовывать точно решенные значения параметров (например, значение абсолютной высоты полета Н_а, определенное в ИДП) в значения показаний соответствующих имитаторов. Преобразование информации должно выполняться с учетом динамических и статических характеристик конкретных приборов, нелинейности шкал указателей и других факторов.

Так при воспроизведении работы аэрометрических приборов необходимо учесть их динамические, температурные и аэродинамические погрешности. Динамические погрешности зависят от характеристик чувствительных элементов, системы ПВД и трубопроводов.

В аналоговых вычислительных устройствах при моделировании пилотажных приборов динамические и статические погрешности реальных приборов в полном объеме не воспроизводятся. С высокой точностью воспроизводятся нелинейности шкал, а постоянные времени приборов принимают равными среднему значению постоянной времени моделируемого прибора, а также пренебрегают аэродинамическими погрешностями. Выдача решенных значений на имитаторы приборов в кабине АТр и на РМИ осуществляется либо с применением следящих систем на сельсинах в индикаторном режиме, либо посредством потенциометрических следящих систем, для которых в качестве указателей используют вольтметры или амперметры. Выбор типа следящей системы определяется не только характером изменения параметра в виде угла поворота или электрической величины, но и точностью его воспроизведения в конкретном имитаторе прибора. Так для указателей скорости типа УС-1600 применение в имитаторе следящей системы на сельсинах в индикаторном режиме оказалось неприемлемым ввиду возможного превышения собственных ошибок следящей системы над погрешностью имитируемого указателя.

Имитация приборного оборудования в цифровых АТр выполняется двумя системами – имитатором пилотажных приборов (ИПП) и имитатором системы воздушных сигналов (ИСВС). Такое разделение обусловлено тем, что ИПП воспроизводит работу резервных аэрометрических приборов, установленных в кабине ЛА, а ИСВС воспроизводит функционирование указателей, получающих информацию о пилотажных параметрах от вычислителя СВС. Оба имитатора должны воспроизводить показания приборов и указателей как в штатном режиме функционирования, так и при введении инструктором типовых отказов: проводки статического давления, проводки полного давления и др.

В виду применения в конструкции ИПП и ИСВС реальных приборов необходимо обеспечить эти имитаторы электрическими напряжениями переменного тока 115 В 400 Гц, 36 В 400 Гц, а также постоянного ока 27 В.

Вопрос 3. Принципы построения имитатора навигационной обстановки

Для отработки летным составом навыков решения навигационных задач пилотажно-навигационные и комплексные тренажеры должны иметь в своем составе имитаторы и системы, обеспечивающие решение следующих задач:

- определение точных координат виртуального местоположения ЛА, которые явились бы результатом его перемещения при условии движения со скоростями и угловой ориентацией, решенной в имитаторе динамики полета;

- моделирование размещения и функционирования внешних источников навигационной информации (стационарные и подвижные радиомаяки и радиостанции);

- имитация навигационных измерений (в качестве входных величин) для всех бортовых навигационных систем рассматриваемого ЛА;

- имитация процессов отработки информации и ее предъявления (выдачи) бортовым потребителям.

Большая часть этих задач решается в имитаторе навигационной обстановки (ИНО) тренажера. Кроме ИНО, в состав тренажера входят имитаторы основных навигационных устройств (РВ, АРК и др.) и систем (РСБН, РСДН и др.) из состава бортового комплекса ЛА, а в случае конструктивно оформленного навигационного комплекса (НК) с собственным вычислителем – имитатор вычислительной системы НК. Рассмотрим принципы построения и функциональные возможности этих имитаторов.

ИНО предназначен для определения «точных координат» местоположения ЛА в имитируемом тренажерном полете и расчета на основе этих координат и модели размещения и функционирования внешних источников радионавигационной информации навигационных измерений для бортовых навигационных систем и устройств.

Типовой ИНО тренажера самолета фронтовой авиации обеспечивает:

- решение точных координат местоположения ЛА;

- решение навигационных измерений для аппаратуры РСБН: азимута и дальности относительно радиомаяка, решение положения линии глиссады и зон приема сигналов курсового радиомаяка (КРМ) и глиссадного радиомаяка (ГРМ);

- имитацию работы АРК и решение КУР выбранной радиостанции;

- решение геометрической высоты полета и имитацию работы РВ;

- имитацию работы бортовых маркерных радиоприемников.

Характеристики решения указанных задач и функциональные возможности ИНО определяются типом вычислительного устройства, в котором он реализован.

В аналоговом вычислительном устройстве ИНО реализуется системой моделирования навигационной обстановки, в которую в качестве подсистемы входит система выработки навигационных параметров (СВНП) (в тренажерах выпуска 1960-1970 г.г. применялось название «Система записи маршрута» - СЗМ.

Цифровые ИНО (тренажеры разработки 1980-1990 г.г.) по сравнению с аналоговыми системами моделирования характеризуются следующими особенностями:

1. Определение точных координат местоположения ЛА в имитируемом полете выполняется относительно сферической модели Земли, а не плоской поверхности.

2. Объем памяти ЦВМ создает качественно большие возможности по хранению информации базы данных ИНО об аэродромах, радиомаяках, ориентирах и т.д., что делает практически возможным моделирование навигационной обстановки в любом районе Земли, в соответствии с реальной (известной) насыщенностью этого района навигационными объектами.

3. ЦВМ обеспечивает высокую точность моделирования вне зависимости от максимальных значений решаемых параметров.

Заключительная часть

На лекции мы рассмотрели общие требования к имитаторам систем бортового комплекса ЛА, а также рассмотрели принципы построения и функциональные возможности имитаторов приборного оборудования и навигационной обстановки.

Задание на самостоятельную подготовку: /1/, с. 185 – 196. В процессе самостоятельной работы необходимо особое внимание уделить особенностям реализации ИНО в аналоговых и цифровых ЭВМ, используя рисунки /2/, с. 7 – 10.