 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июнь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Электронная система полета инструмента ( EFIS ) является полетной палубой системы отображения инструмента , который отображает данные полета в электронном виде, а не электромеханический. EFIS обычно состоит из основного дисплея полета (PFD), многофункционального дисплея (MFD) и дисплея системы индикации двигателя и оповещения экипажа (EICAS). В ранних моделях EFIS использовались дисплеи с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), но теперь более распространены жидкокристаллические дисплеи (ЖКД). Комплексный электромеханический указатель ориентации (ADI) и указатель горизонтального положения(HSI) были первыми кандидатами на замену EFIS. Однако сейчас некоторые приборы кабины экипажа нельзя заменить электронным дисплеем.
Единицы отображения [ править ]
Первичный индикатор полета (PFD) [ править ]
В кабине экипажа дисплеи являются наиболее очевидными частями системы EFIS и являются функциями, которые привели к термину « стеклянная кабина» . Блок отображения, заменяющий искусственный горизонт, называется основным индикатором полета (PFD). Если отдельный дисплей заменяет HSI, он называется навигационным дисплеем. PFD отображает всю информацию, важную для полета, включая откалиброванную скорость полета., высота, курс, отношение, вертикальная скорость и рыскание. PFD разработан для улучшения ситуационной осведомленности пилота путем интеграции этой информации на один дисплей вместо шести различных аналоговых приборов, что сокращает время, необходимое для наблюдения за приборами. PFD также повышают ситуационную осведомленность, предупреждая экипаж о необычных или потенциально опасных условиях - например, низкой воздушной скорости, высокой скорости снижения - путем изменения цвета или формы дисплея или путем подачи звуковых сигналов.
Названия «Электронный индикатор ориентации» и «Электронный индикатор горизонтальной ситуации» используются некоторыми производителями. [1] Однако смоделированный ADI - это только центральная часть PFD. Дополнительная информация накладывается на этот рисунок и размещается вокруг него.
Многофункциональные дисплеи могут сделать ненужным отдельный навигационный дисплей. Другой вариант - использовать один большой экран для отображения PFD и дисплея навигации.
PFD и навигационный дисплей (а также многофункциональный дисплей, если он установлен) часто физически идентичны. Отображаемая информация определяется системными интерфейсами, в которых установлены блоки отображения. Таким образом, упрощается хранение запчастей: один дисплейный блок можно установить в любом положении.
ЖК-блоки выделяют меньше тепла, чем ЭЛТ; преимущество в перегруженной приборной панели. Они также легче и занимают меньший объем.
Многофункциональный дисплей (MFD) [ править ]
MFD (многофункциональный дисплей) отображает навигационную информацию и информацию о погоде из нескольких систем. МФД чаще всего проектируются как «ориентированные на карту», когда летный экипаж может накладывать различную информацию на карту или диаграмму. Примеры наложенной информации MFD включают текущий план маршрута воздушного судна, информацию о погоде либо от бортового радара, либо от датчиков обнаружения молний, либо от наземных датчиков, например, NEXRAD, ограниченного воздушного пространства и воздушного движения. MFD также может использоваться для просмотра других данных без наложения (например, текущего плана маршрута) и вычисленных данных наложенного типа, например, радиуса планирования самолета с учетом текущего местоположения над землей, ветра и скорости самолета и высота.
MFD могут также отображать информацию о системах самолета, таких как топливные и электрические системы (см. EICAS ниже). Как и в случае с PFD, MFD может изменять цвет или форму данных, чтобы предупреждать экипаж самолета об опасных ситуациях.
Индикация двигателя и система оповещения экипажа (EICAS) / электронный централизованный мониторинг самолета (ECAM) [ править ]
EICAS (система индикации двигателя и оповещения экипажа) отображает информацию о системах самолета, включая его топливную, электрическую и двигательную системы (двигатели). Дисплеи EICAS часто проектируются так, чтобы имитировать традиционные круглые датчики, а также отображать параметры в цифровом виде.
EICAS улучшает ситуационную осведомленность, позволяя экипажу просматривать сложную информацию в графическом формате, а также предупреждая экипаж о необычных или опасных ситуациях. Например, если двигатель начинает терять давление масла, EICAS может выдать предупреждение, переключить дисплей на страницу с информацией о масляной системе и обвести данные о низком давлении масла в красный прямоугольник. В отличие от традиционных круглых манометров, можно установить множество уровней предупреждений и сигналов тревоги. При разработке EICAS необходимо проявлять должную осторожность, чтобы экипаж всегда получал самую важную информацию и не перегружался предупреждениями или сигналами тревоги.
ECAM - это аналогичная система, используемая Airbus, которая помимо предоставления функций EICAS также рекомендует корректирующие действия.
Панели управления [ править ]
EFIS предоставляет пилотам средства управления, которые выбирают диапазон и режим отображения (например, карта или компас) и вводят данные (например, выбранный курс).
Там, где другое оборудование использует пилотные входы, шины данных передают выбор пилота, так что пилоту нужно ввести выбор только один раз. Например, пилот выбирает желаемую высоту спуска на блоке управления. EFIS повторяет эту выбранную высоту на PFD и, сравнивая ее с фактической высотой (с компьютера с данными о воздухе), генерирует отображение ошибки высоты. Этот же выбор высоты используется автоматической системой управления полетом для выравнивания и системой предупреждения о высоте для выдачи соответствующих предупреждений.
Обработчики данных [ править ]
Визуальный дисплей EFIS создается генератором символов. Он принимает входные данные от пилота, сигналы от датчиков и выбор формата EFIS, сделанный пилотом. Генератор символов может иметь другие названия, такие как компьютер обработки дисплея, блок электроники дисплея и т. Д.
Генератор символов не просто генерирует символы. Он имеет (как минимум) средства мониторинга, графический генератор и драйвер дисплея. [2] Входные данные от датчиков и элементов управления поступают по шинам данных и проверяются на достоверность. Выполняются требуемые вычисления, и генератор графики и драйвер дисплея производят входные данные для устройств отображения.
Возможности [ править ]
Подобно персональным компьютерам, системам пилотажных приборов необходимы средства самопроверки и непрерывный самоконтроль. Однако системам летных приборов необходимы дополнительные возможности мониторинга:
- Проверка ввода - убедитесь, что каждый датчик предоставляет достоверные данные
- Сравнение данных - перекрестная проверка входов от дублированных датчиков
- Мониторинг дисплея - обнаружение отказов в системе прибора
Бывшая практика [ править ]
Традиционные (электромеханические) дисплеи оснащены синхронизирующими механизмами, которые передают данные по тангажу, крену и курсу, показанные на приборах капитана и старшего помощника, на компаратор приборов. Компаратор предупреждает о чрезмерных различиях между дисплеями капитана и первого помощника. Даже неисправность ниже по потоку [3], например, заклинивание, например, в механизме качения ADI, вызывает предупреждение компаратора. Таким образом, приборный компаратор обеспечивает как мониторинг компаратора, так и мониторинг дисплея.
Контроль компаратора [ править ]
В EFIS функция компаратора проста: совпадают ли данные по крену (угол крена) с датчика 1 с данными по крену с датчика 2? В противном случае отобразите заголовок предупреждения (например, CHECK ROLL ) на обоих PFD. Мониторы сравнения выдают предупреждения об индикации воздушной скорости, тангажа, крена и высоты. Более совершенные системы EFIS имеют больше мониторов-компараторов.
Мониторинг дисплея [ править ]
В этом методе каждый генератор символов содержит два канала мониторинга дисплея. Один канал, внутренний, производит выборку выходных данных собственного генератора символов на дисплей и вычисляет, например, какое положение крена должно давать эту индикацию. Это вычисленное положение крена затем сравнивается с вводом положения крена в генератор символов от INS или AHRS . Любая разница, вероятно, была вызвана ошибочной обработкой и вызывает предупреждение на соответствующем дисплее.
Канал внешнего мониторинга выполняет такую же проверку генератора символов на другой стороне кабины экипажа: генератор символов капитана проверяет первого помощника, первый помощник проверяет сигнал капитана. Какой бы генератор символов ни обнаружил неисправность, отобразит предупреждение на собственном дисплее.
Внешний канал мониторинга также проверяет правильность входов датчиков (в генератор символов). Ложный ввод, такой как высота радиовысотомера больше максимальной высоты радиовысотомера, вызывает предупреждение.
Человеческий фактор [ править ]
Беспорядок [ править ]
На разных этапах полета пилоту нужны разные комбинации данных. В идеале авионика показывает только используемые данные, но электромеханический прибор должен быть постоянно в поле зрения. Чтобы улучшить четкость отображения, ADI и HSI используют сложные механизмы для временного удаления лишних указаний, например, удаление шкалы глиссады, когда она не нужна пилоту.
В нормальных условиях EFIS может не отображать некоторые индикаторы, например вибрацию двигателя. Только когда какой-либо параметр выходит за установленные пределы, система отображает показания. Аналогичным образом EFIS запрограммирована так, чтобы показывать шкалу глиссады и указатель только во время захода на посадку по ILS .
В случае сбоя входа электромеханический инструмент добавляет еще один индикатор - обычно полоса падает на ошибочные данные. EFIS, с другой стороны, удаляет недопустимые данные с дисплея и заменяет соответствующее предупреждение.
Режим устранения беспорядка активируется автоматически, когда обстоятельства требуют внимания пилота для конкретного объекта. Например, если самолет наклоняется вверх или вниз сверх указанного предела - обычно от 30 до 60 градусов, - индикатор ориентации убирает из поля зрения другие объекты, пока пилот не установит наклон до приемлемого уровня. Это помогает пилоту сосредоточиться на самых важных задачах.
Цвет [ править ]
В традиционных инструментах уже давно используется цвет, но отсутствует возможность изменения цвета, чтобы указать на некоторые изменения в состоянии. Электронная технология отображения EFIS не имеет таких ограничений и широко использует цвет. Например, когда самолет приближается к глиссаде, синяя надпись может означать, что глиссада активирована, а при захвате цвет может измениться на зеленый. Типичные системы EFIS используют цвета для обозначения стрелок навигации, чтобы отразить тип навигации. Зеленые стрелки указывают на наземную навигацию, такую как VOR, курсовые радиомаяки и системы ILS. Пурпурные иглы указывают на GPS-навигацию.
Преимущества [ править ]
EFIS обеспечивает универсальность, избегая некоторых физических ограничений традиционных инструментов. Пилот может переключить тот же дисплей, на котором отображается индикатор отклонения от курса, для отображения запланированного курса, предоставленного системой зональной навигации или управления полетом. Пилоты могут наложить изображение метеорологического радара на отображаемый маршрут.
Гибкость, обеспечиваемая модификациями программного обеспечения, сводит к минимуму затраты на реагирование на новые правила и оборудование для воздушных судов. Обновления программного обеспечения могут обновлять систему EFIS для расширения ее возможностей. Обновления , введенные в 1990 - е годы включали в себя систему предупреждения о близости земли и системы предупреждения столкновений трафика .
Степень резервирования доступна даже при простой установке EFIS с двумя экранами. В случае отказа PFD переключение передачи перемещает важную информацию на экран, обычно занимаемый навигационным дисплеем.
Достижения в EFIS [ править ]
В конце 1980 - х годов, EFIS стали стандартным оборудованием на большинстве Boeing и Airbus самолетов , и многие бизнес - самолет принял EFIS в 1990 - е годы.
Недавние достижения в области вычислительной мощности и снижение стоимости жидкокристаллических дисплеев и навигационных датчиков (таких как GPS и системы ориентации и курса ) сделали EFIS доступным для самолетов авиации общего назначения . Яркими примерами являются Garmin G1000 и Chelton Flight Systems EFIS-SV.
Некоторые производители EFIS сосредоточились на рынке экспериментальных самолетов , производя системы EFIS и EICAS всего за 1000–2000 долларов США . Невысокая стоимость возможна из-за резкого падения цен на датчики и дисплеи, а оборудование для экспериментальных самолетов не требует дорогостоящей сертификации Федерального управления гражданской авиации . Этот последний пункт ограничивает их использование экспериментальными самолетами и некоторыми другими категориями самолетов в зависимости от местных правил. Несертифицированные системы EFIS также используются в легких спортивных самолетах , в том числе в самолетах заводской постройки, в сверхлегких и сверхлегких самолетах. Эти системы могут быть установлены на сертифицированных самолетах в некоторых случаях в качестве вспомогательных или резервных систем в зависимости от местных авиационных правил.
См. Также [ править ]
- Акронимы и сокращения в авионике
Примечания [ править ]
- ^ Основной индикатор полета и дисплей навигации - это имена, используемые в информационных бюллетенях Федерального управления гражданской авиации, а также в спецификации ARINC 725.
- ^ Этот драйвер аппаратный, а не программный!
- ^ Нисходящий и восходящий относятся к направлению потока данных: от датчика к процессору, к дисплею.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Информационный циркуляр AC25-11A « Электронные табло в кабине экипажа» , Федеральное управление гражданской авиации США.
- Электронные авиационные приборы Компьютер и дисплеи данных о воздухе
