Система сбора полетной информации
Система сбора полетной информации относится к авиационной технике и может быть использована для контроля и диагностики состояния летательного аппарата, его взлетной массы и человека-оператора в целях предупреждения нештатных ситуаций в процессе полета.
Система сбора полетной информации, содержит подсистему сбора и передачи полетной информации, размещенную на борту летательного аппарата, подсистему контроля массы летательного аппарата, размещенную в аэропорту, и подсистему приема и обработки полетной информации, размещенную в наземном пункте управления воздушным движением.
Система предупреждает, в реальном масштабе времени, руководителя полетом (диспетчера) о состоянии отдельных агрегатов летательного аппарата, его массе и состоянии человека-оператора на борту летательного аппарата. Последнее особенно важно в отношении высокодинамичных эргатических систем с человеком-оператором в контуре управления, например в авиации, т.к. сигнал о выходе любого из контролируемых параметров за допустимые пределы может быть использован в целях недопущения аварийных ситуаций.
Полезная модель, «система сбора полетной информации», относится к системам контроля и диагностики высоко динамичных эргатических систем управления с человеком-оператором в контуре управления, и, в частности, - к системам контроля и диагностики летательных аппаратов, в т.ч. в процессе их полета.
Известна «система сбора полетной информации» [1], содержащая на борту летательного аппарата датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (переговоров), первый регистратор (регистратор переговоров), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации (переговоров), блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (регистраторы технического состояния летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и. преобразования информации. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).
Недостатки известной системы - отсутствие информации о состоянии аргатической системы управления, в частности летательного аппарата, на пункте управления воздушным движением, в т.ч. информации о техническом состоянии летательного аппарата, его массе и о состоянии человека-оператора, а также сигнала, в масштабе реального времени, о выходе, хотя бы одного из контролируемых параметров, за допустимые пределы.
Известна, как более близкая по технической сущности к прелагаемой полезной модели, «система сбора и обработки полетной информации» [2], содержащая на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации, объединяющую датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (переговоров), первый регистратор информации (регистрации переговоров), соединенный входом с выходами датчиков
звуковой информации (переговоров), блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (регистраторы технического состояния летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блоков сбора и преобразования информации и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока сбора и подготовки информации, и на пункте управления воздушным движением подсистему сбора и обработки информации, включающую блок приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информации, четвертый регистратор информации (регистратор исходной информации в пункте управления полетами), соединенный входами с выходами блока приема информации, и блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока приема информации. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).
Недостатки известной системы сбора полетной информации - отсутствие в пункте управления воздушным движением информации, о фактической массе летательного аппарата и состоянии человека-оператора в контуре управления, а также сигнала, в масштабе реального времени, о выходе, хотя бы одного из контролируемых параметров, за допустимые пределы.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей системы сбора полетной информации путем представления информации, в дополнение к информации о техническом состоянии летательного аппарата и переговорах экипажа, о фактической массе летательного аппарата и о физиологическом и/или эмоциональном состоянии человека-оператора, а также сигнала, в масштабе реального времени, о выходе, хотя бы одного из контролируемых параметров, за допустимые пределы.
Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей системы путем сбора полетной информации в пункте управления воздушнымm
движением, и, в дополнение к информации о техническом состоянии летательного аппарата и переговорах экипажа, информации о его массе и физиологическом и/или эмоциональном состоянии (информации о частоте сокращений сердца, его тахикардии и аритмии и об артериальном, верхнем (систолическом) и нижнем (диастолическом), давлении крови в организме) человека-оператора, а также в генерировании, в масштабе реального времени, сигналов предупреждения о выходе, хотя бы одного из контролируемых параметров, за допустимые пределы.
Технический результат обеспечивается тем, что в систему сбора полетной информации, содержащую на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации, включающую датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации (переговоров), первый регистратор информации (регистратор переговорной информации), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации, блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, второй (контрольный бортовой) и третий (запасной бортовой) регистраторы информации (регистраторы информации о техническом состоянии летательного аппарата), соединенные входами с выходами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования информации и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока обработки и подготовки информации, а выходами - с выходами подсистемы сбора и передачи информации и подсистему приема и обработки информации, включающую блок приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информации, четвертый регистратор информации (регистратор исходной информации в пункте управления полетами), соединенный входами с выходами блока приема информации и блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока приема информации, введены в подсистему сбора и передачи информации блок контроля состояния человека-оператора [3, 4], а в аэропорту - подсистема
[5] контроля массы летательного аппарата, включающая гравиметр, установленный в предстартовой позиции взлетной полосы, и аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выходом гравиметра, а выходами - с выходами подсистемы, поразрядно со входами блока приема информации.
Функциональные схемы системы сбора полетной информации представлена на фиг.1.
Система сбора полетной информации содержит (см, фиг.1) на борту летательного аппарата подсистему 1 сбора и передачи информации, в аэропорту - подсистему 2 контроля массы летательного аппарата, а в пункте управления воздушным движением и подсистему 3 приема и обработки информации.
Подсистема 1 сбора и передачи информации, расположенная на борту летательного аппарата, включает датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата (на чертеже не показаны), датчики звуковой информации (переговоров, на чертеже не показаны), датчик состояния организма человека-оператора (на чертеже не показан), блок 4 сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор 5 информации (регистратор переговоров), соединенный входом с выходами датчиков звуковой информации (переговоров), второй регистратор 6 (контрольный бортовой накопитель) информации и второй регистратор 7 (запасной бортовой накопитель) информации, соединенные входами с выходами блока 4 сбора и преобразования информации, блок 8 обработки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока 4 сбора и преобразования информации и первого регистратора 5 (регистратора переговоров), блок 9 контроля состояния человека-оператора, соединенный входом с выходом датчика состояния организма человека-оператора, а выходом - со входом блока 8 обработки и подготовки информации, и блок 10 передачи информации, соединенный входами с выходами блока 8 обработки и подготовки информации.
Подсистема 2 контроля массы летательного аппарата содержит гравиметр 11, установленный под полотном взлетно-посадочной полосы, на ее предстартовом
участке, и аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП), соединенный входом с выходом гравиметра 11.
Подсистема 3 приема и обработки информации, расположенная в пункте управления воздушным движением, содержит блок 13 приема информации, соединенный первыми входами по каналу радиосвязи с выходом блока 10 передачи информации подсистемы 1 сбора и передачи информации, а вторыми входами - поразрядно с выходами АЦП 12 подсистемы 2 контроля массы летательного аппарата, блок 14 экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока 13 приема информации, и четвертый регистратор 15 информации, соединенный входами с выходами блока 13 приема информации.
Система сбора полетной информации работает следующим образом.
Техническое состояние летательного аппарата контролируется датчиками (на схеме не показаны) отдельных агрегатов летательного аппарата, звуковая информация (переговоры экипажа летательного аппарата - датчиком звуковой информации (на чертеже не показан), а состояние организма человека-оператора - датчиком состояния организма человека-оператора (на чертеже не показан) подсистемы 1 сбора и передачи информации. В подсистеме 1 сбора и передачи информации (см. фиг.1), через блок 4 сбора и преобразования информации состояние датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата преобразуется из аналоговой формы представления в дискретную (цифровую) и фиксируется в памяти второго 6 и третьего 7 регистраторов информации. Звуковая (речевая) информация с выходов датчиков звуковой информации (переговоров) поступает на вход первого регистратора 5 (регистратора звуковой информации), где она преобразуется из аналоговой формы в дискретную (цифровую) и фиксируется в его памяти), информация с выхода блока 9 контроля состояния человека-оператора в дискретной (цифровой) форме поступает на третьи входы блока 8, а информация с выхода гравиметра 11 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 12. на первые входы блока 13 поступает цифровая информация с выхода блока 8, по каналу радиосвязи, несущая сведения о текущем состоянии отдельных агрегатов летательного аппарата, переговорах
его человека-оператора и о текущем состоянии его организма. С выходов блока 13 информация поступает на входы блока 14 и регистратора 15. в блоке 14 она подвергается анализу, сравнению с допусками и, при выходе значений параметров состояния агрегатов летательного аппарата и состояния организма человека-оператора за допустимые пределы генерирует сигнал тревоги, с конкретным указанием на его причину. В регистраторе 15 фиксируется весь спектр поступившей информации.
Т.о., система сбора полетной информации обеспечивает получение предупредительной сигнализации о выходе хотя бы одного контролируемого параметра за поле его допуска, численной объективной, высоко репрезентативной информации о текущих значениях контролируемых параметров в масштабе реального времени, что расширяет функциональные возможности системы. Достоинством предлагаемой системы является и то, что сведения о перегрузке транспортного средства позволяют диспетчеру воспрепятствовать его выходу в рейс (в полет), а также своевременное, в реальном масштабе времени, предупреждение о нарушении работы сердца, позволяет оперативно принять соответствующие меры. Последнее особенно важно в отношении высоко динамичных эргатических систем с человеком-оператором в контуре управления, например в авиации, т.к. сигнал о выходе любого из контролируемых параметров за допустимые пределы может быть использован в целях предупреждения (недопущения) аварийных ситуаций, со значительными людскими и материальными потерями, или минимизации их последствий. Выходную информацию о работе сердца человека-оператора допустимо, наравне с информацией о техническом состоянии эргатической системы, фиксировать на машинных носителях для анализа нарушений ее функционирования.
Содержимое регистратора 15 позволяет исключить присутствие на борту летательного аппарата регистраторов 6 и 7 и не заботиться об их поиске и расшифровки.
Источники информации:
1. Лившиц Г.И. Оранжевый и «черный ящик». // Наука и жизнь, №1. - Москва: 1993. - с.16; 20.
2. Скубилин М.Д., Письменов А.В., Головин С.Г., Бублей С.Е. Система сбора и обработки полетной информации. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре, №2(56). - Одесса: 2005. -с.6; 9.
3. Патент SU 1814873, A61B 5/0402, бюл. №18, 15.05.1993.
4. Патент RU 2159073, А61В 5/022, бюл. №32, 20.1.2000.
5. Патент UA 66239, G01R 29/12, G01G 19/50, бюл. №4, 15.04.2004.
Система сбора полетной информации, содержащая на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи информации, а в пункте управления воздушным движением подсистему приема и обработки информации; в подсистеме сбора и передачи полетной информации - датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики звуковой информации, блок сбора и преобразования информации, соединенный входами с выходами датчиков состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, первый регистратор информации, соединенный входом с выходом датчиков звуковой информации, второй регистратор информации и третий регистратор информации, соединенные входами с выходами блока сбора и преобразования информации, блок обработки и подготовки информации, соединенный входами с выходами блока сбора и преобразования информации и первого регистратора информации, и блок передачи информации, соединенный входами с выходами блока обработки и подготовки информации; а в подсистеме приема и обработки полетной информации - блок приема информации, соединенный по каналу радиосвязи с выходом блока передачи информации подсистемы сбора и передачи информации, блок экспресс-обработки и анализа информации, соединенный входами с выходами блока приема информации, и четвертый регистратор информации, взлетно-посадочной полосы, на ее предстартовом участке, и аналого-цифровой преобразователь, соединенный входом с выходом гравиметра, а выходами поразрядно со входами блока приема информации.
