chuyanov seminar 31-01-2012

НИОКР по созданию отечественного бортового авиационного оборудования: проблемы и перспективы внедрения

Научно-практический семинар«Летная эксплуатация воздушных судов»

31 января 2012 года

СЕМЕЙСТВО НИОКР ИМА 1-ГО ПОКОЛЕНИЯ2004-2014гг.

Концерн «Авиаприборостроение»

– координаторОКР

ГосНИИАС –координатор и

головной исполнительНИР

Сквозная технология разработки КБО в обеспечение сертифицируемости оборудования и перехода предприятий к рыночным отношениям;Создание системы документов по сквозным требованиям к КБО и его компонентам; Перераспределение функций между самолетостроительными и приборостроительными КБ при создании оборудования самолета;Перспективная архитектура КБО, комплектующие и технологии

ИМА;Стандарты проекта; унификация комплектующих вычислительногоядра КБО на базе ИМА со свойствами переносимости и масштабируемости; прототипы комплектующих ИМА;Продвижение комплектующих ИМА в высокоинтегрированноеоборудование связи, навигации, наблюдения и системы самолета;Новые технологии разработки и сертификации КБО и комплектующих, гармонизированные с международными нормами;Наращивание функциональности, включая новую;Демонстраторы.

ОКР (2011-2014гг.)

Семейство НИР ИМА-Конструктор

(2004-2012гг.)

Технологии

СОСТОЯНИЕ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ

ОБЩИЙ ПРОЦЕСС РАЗРАБОТКИ АВИАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ARP-4754а И Р-4754

СТРУКТУРА ДОКУМЕНТА «ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ НА РАЗРАБОТКУ КБО»

ПО СМЫСЛУ ДОКУМЕНТ БАЗИРУЕТСЯ НА ARP4754 И ЯВЛЯЕТСЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫМ АНАЛОГОМ ABD 200 AIRBUS INDUSTRIE

ТИПЫ ДОКУМЕНТОВ ПРОЕКТА КБО

Руководствуясь «Общими требованиями»,

разработчик может создатьвесь комплект документации,

необходимой для сертификации

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТ И ОТВЕТСТВЕННОСТЕЙ МЕЖДУ AIRBUS И ЕГО ПОСТАВЩИКАМИ В ПРОЕКТЕ КБО

СКВОЗНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КБО. ЭТАП 1.ОТВЕТСТВЕННОСТЬ РАЗРАБОТЧИКА САМОЛЕТА

СКВОЗНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КБО. ЭТАП 2.ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПРЕДПРИЯТИЙ АВИАПРИБОРОСТРОЕНИЯ

СКВОЗНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КБО. ЭТАП 3.ОТВЕТСТВЕННОСТЬ РАЗРАБОТЧИКА САМОЛЕТА

Архитектура и аппаратные решения

АРХИТЕКТУРА КБО B-787

ОТ BOEING-777 К BOEING-787. ИНТЕГРАЦИЯ ПЕРИФЕРИЙНОЙ АВИОНИКИ

Rockwell Collins

TCASСПС

PMRметеоРЛС

Mode SРежим S

Processor ISSВычислитель

TAWSСППЗ

Honeywell

CISS - configurable integratedsurveillance system

TCASСПС

ATCУВД

EGPWSСППЗ

WXRметеоРЛС

Boeing-777

HFSATCOM VHFRockwellCollins

Навигация

Наблюдение Boeing-787

HST

-211

0SATCOM SATCOMМодернизация

HFДKMB-

диапазон

SATCOMСпутниковаяСистема связи

VHFMB-

диапазон

MBРадиомаркер

VORКурсовой маяк

ОВЧ

Honeywell

INRs - integrated nav receiver

ILS

AHRSСистема ориентации ВС

VOR GPS GLS

RA

IRSGPS

GLS

MMR ILSDME

Радиодальномер

RAРадио-

высотомер

GPS

GLSСистема

посадки по GPS

MMRМного-

режимный посадочный

РП

ILSСПП

MB

ADF ELT

ADS

ADFРадио

пеленгатор

ELTПередатчикаварийный

IRSИнерциальная

система

DME IRSDME

– Интеграцияоборудования

– Модернизацияоборудования

SAT-6100

Радиосвязь

УНИФИКАЦИЯ МОДУЛЬНОЙ АВИОНИКИНА БАЗЕ СТАНДАРТОВ VITA 42, 46,48 И 65

И СТАНДАРТОВ СЕРИИ «КОНСТРУКТОР КБО»

‐ крейтов системных , ‐ крейтов концентраторов, ‐ крейтов концентраторов дляжестких условий эксплуатации

Стандартные сменные модули1 Процессорный2 Сетевой коммутатор AFDX3 Электропитания4 Оптический конвертор

Унифицированные компоненты:Крейт 3U

Крейт 6U

МезонинМодуль 3U

Модуль 6U

Стандартные сменные мезонины:1 Графический контроллер2 Массовой памяти 3 Бортовых интерфейсов(ARINC 429, ARINC 825 Mil1553B)

4 Ввода‐вывода аналоговых сигналов, РК

Модуль Соединитель

Частота > 10 Гбит/секЧисло сочленений >250142 штырька на 1 дюйм

КОНСТРУКЦИЯ МОДУЛЯ С СОЕДИНИТЕЛЕМ (СТАНДАРТ VITA 46)

1 Габаритные размеры: 90,4 * 318 * 1942 Масса 5 кг3 Потребляемая мощность 60 Вт4 Шесть модулей VPX 3U

ВАРИАНТЫ КОНСТРУКТИВОВ НА БАЗЕ БЛОКОВ А-600 С МОДУЛЯМИ VPX

1 Габаритные размеры: 57,2*318 * 1942 Масса 4 кг3 Потребляемая мощность 40 Вт4 Два модуля VPX 6U

Блок вычислителя -концентратора с типоразмером 3MCU(1,5 К по ГОСТ 26765.16-87)

Сетевой коммутаторс типоразмером 2MCU(1К по ГОСТ 26765.16-87)

Сетевой коммутаторс типоразмером 2MCU(1К по ГОСТ 26765.16-87)

Блок вычислителя с типоразмером 5MCU(2,5 К по ГОСТ 26765.16-87)

1 Габаритные размеры: 157,2 * 318 * 1942 Масса 8 кг3 Потребляемая мощность 70 Вт4 Пять модулей VPX 3U с возможностьюзамены на борту без снятия блока

Блок вычислителя -концентратора с типоразмером 4MCU(2 К по ГОСТ 26765.16-87)

1 Габаритные размеры: 124*318*1942 Масса 8 кг3 Потребляемая мощность 70 Вт4 Семь модулей VPX 3U

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОСИСТЕМ ИМА:ЕДИНЫЙ ПОДХОД ДЛЯ СИСТЕМ СВЯЗИ, НАБЛЮДЕНИЯ,

НАВИГАЦИИ И ПОСАДКИМодули РЧ

Внешние блоки РЧ(при необходимости)

Архитектура и конструктив ИМА:Стандартная конструкция по VITA 46/48 (VPX)Типоразмер и разъемы крейта по ARINC 600Системный интерфейс AFDX по ARINC 664Разделение ресурсов по ARINC 653

Модули обработки сигналов

Модули обработки данных

Крейт VPX 3U

AFDXVITA 49

Бортовая сеть AFDX

К ядру ИМА и другим системам

Технология SDR:⊕ Минимизация аппаратной обработки⊕ Программная настройка режимов и параметров⊕ Программная обработка сигналов и данных⊕ Внутрисистемный интерфейс VITA 49

Преимущества:Открытая модульная архитектура

Программная модернизация

Снижение общего веса до 30%

+

=

Выступающий

Заметки для презентации

В рамках НИР «ИМА-Конструктор» и «ИМА-Интеграция» ГосНИИАС совместно с «ВНИИРА-Навигатор» и НПП «Полет» определил единый подход к построению ИМА-радиосистем связи, наблюдения, навигации и посадки. Все эти системы выполнены с соблюдением архитектурных принципов ИМА и технологических принципов SDR. Вместо отдельных блоков, аппаратно специализированных для определенных задач, используются унифицированные сменные модули, единые для разных сигналов и режимов, и позволяющие одновременно выполнять несколько функций. Каждая радиосистема включает в себя три основных типа модулей: - радиочастотные модули с программной настройкой, позволяющие одновременно обрабатывать один или несколько сигналов в широкой полосе частот; - модули цифровой обработки сигналов (ЦОС), осуществляющие модуляцию/демодуляцию и кодирование/декодирование сигналов в цифровом виде; - процессорные модули, отвечающие за обработку и маршрутизацию данных, а также реализующих функции управления и встроенные приложения. Все модули имеют единое конструктивное исполнение по VITA 46/48 (модуль типа 1, типоразмер 3U) и вместе с модулями источников питания устанавливаются в крейт внешнего типоразмера по ARINC 600. В системе связи по соображениям ЭМС и тепловыделения радиотракт выполнен не в виде модуля, а вынесен за пределы крейта в отдельный блок. Связь всех систем с вычислительным ядром ИМА и между собой осуществляется по стыку AFDX (ARINC 664). Для связи с бортовыми системами предыдущего поколения предусмотрены интерфейсы ARINC 429 и дискретные сигналы. В качестве внутрисистемного интерфейса успешно опробован специализированный протокол для систем SDR по VITA 49. Обработка данных в процессорных модулях производится на операционной платформе реального времени с разделением ресурсов по ARINC 653. Достоинством такого подхода является открытость архитектуры, допускающей использование унифицированных аппаратных и программных модулей различных производителей, а также позволяющей гибко наращивать и резервировать каждую систему. Большинство функциональных изменений и дополнений не требует аппаратных доработок и реализуется путем обновления ПО. Переход от классической блочной (федеративной) архитектуры к трем системам ИМА дает выигрыш в весе до 30-35% и позволяет примерно втрое уменьшить число внешних (межблочных) соединений.

Будущее развитие радиосистем ИМА:Унификация компонентов и создание единой

радиосистемы ИМА CNSШаг 1: Унификация

Унификация модулей ЦОС и процессоров

Единые внутренние интерфейсы

Единое конструктивное исполнение

Шаг 2: ОбъединениеОбщая вычислительная платформа

Общие РЧ‐узлы по диапазонам

Унификация модулей ПО

РадиосистемаИМА CNS

ИМА-система связи

ИМА-система навигации и посадки

ИМА-система наблюдения

Выступающий

Заметки для презентации

В настоящий момент разрабатываются три независимые радиосистемы ИМА – связи, навигации и посадки, наблюдения. Описанный выше единый подход к их созданию уже сегодня позволяет добиться существенных преимуществ по сравнению с традиционной федеративной архитектурой. Тем не менее, полностью реализовать все достоинства ИМА и SDR не позволяют несколько сдерживающих факторов, в том числе: - различная реализация схожих по назначению модулей, что приводит к избыточной номенклатуре изделий; - использование различных межмодульных интерфейсов, что затрудняет взаимозаменяемость; - сохраняющаяся зависимость аппаратной реализации от выполняемых функций. Логическим продолжением развития радиосистем ИМА представляется унификация их компонентов и объединение функций в рамках единой системы ИМА CNS. Создание такой объединенной системы можно провести в два этапа. На первом этапе следует унифицировать модули ЦОС, модули обработки данных, внутренние межмодульные интерфейсы и конструктив крейтов. На втором этапе на базе унифицированных узлов может быть создана общая вычислительная платформа для обработки всех сигналов и данных связи, навигации и наблюдения. Эта платформа будет дополнена широкополосными многоканальными РЧ-модулями или блоками, способными обрабатывать все виды сигналов в определенном диапазоне частот. ПО обработки сигналов, обработки данных, функциональных приложений и управления режимами также должно быть унифицировано в виде модулей, исполняемых в вычислительной платформе с ОС реального времени. Объединение радиосистем позволит перейти от отдельных функций связи, навигации и наблюдения к комплексному решению задач CNS/ATM и ситуационной осведомленности, снизить вес и число соединений, а также повысить гибкость и надежность реализации функций. Все это предоставит такой системе качественное преимущество на современном рынке самолетного радиооборудования.

Функциональность

ПРИЛОЖЕНИЯ ПО ДЛЯ СИСТЕМЫ ИМА

AFDX КОММУТАТОР

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ФУНКЦИЯ ИНДИКАЦИИ

ИНДИКАТОР НА ЛОБОВОМ СТЕКЛЕ (ИЛС)

ПЕРЕЧЕНЬ ФПО ЯДРА УНИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА АВИОНИКИ

ФУНКЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ

ФУКЦИИ РАДИОНАВИГАЦИИ

ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОСВЯЗЬЮ

ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИЕЙ

ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ EFB

ФУНКЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДАННЫХ

ФУНКЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПО ТЕРРИТОРИИ АЭРОПОРТА

НАРАЩИВАЕМАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ


• КПИ (комплексный пилотажный индикатор) • КИНО (комплексный индикатор навигационной обстановки) в части отображения параметров маршрута движения• КИНО в части отображения информации погодного радара• КИНО в части отображения информации о приближении к земле (TAWS)• КИНО в части отображения информации об участниках воздушного движения от (TCAS, ADS-B-IN)• КИСС в части отображения информации о состоянии двигателей• КИСС в части отображения текстовых сообщений экипажу об особых ситуациях• КИСС в части отображения данных экипажу об особых ситуациях (цвет, информация)• КИСС в части формирования синоптических кадров состояния самолетных систем• МФИ в части индикации конфигурации механизации самолета• КИНО в части отображения информации о вертикальном профиле движения• КИНО в части отображения информации о положении ВС на фоне карты аэропорта• CPDLC в части отображения сообщений от диспетчерской службы

• Самолетовождение • Радиосвязь (VHF, HF, Satcom)• Обмен данными «Пилот-Диспетчер» по цифровой линии связи (CPDLC)• Радионавигация (VOR, ADF, DME, ILS, GLS, GNSS)• Техническое обслуживание• Управление режимами и сервисными функциями отображаемой информации EFIS CP• Контроль конфигурации• Управление информацией• EFB• Самолетный ответчик• Погодный радар• ФПО «Управление выводом и настройками отображения через оконное многоуровневое меню»• ФПО в части отключения сигнализации режимов TAWS (защищенный тумблер «Рельеф Отключен»")

ФПО Электронной Индикации для следующих форматов отображения:

ФПО Виртуальных панелей управления для функций:

ФПО отображения пилотажной информации на ИЛСФПО улучшенного видения на ИЛСФПО синтезированного видения на ИЛС

ИНДИКАТОР НА ЛОБОВОМ СТЕКЛЕ (ИЛС)

ФУНКЦИЯ ИНДИКАЦИИ

• Навигация • Управление планом полета• Оптимизация летно-технических характеристик (ЛТХ) и траектории полета• Управление (в горизонтальной и вертикальной плоскостях)• Связь по цифровой линии передачи данных со службами авиакомпании и диспетчером.• Графический человеко-машинный интерфейс

ПЕРЕЧЕНЬ ФПО ЯДРА УНИФИЦИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА АВИОНИКИ


ФПО Управления Полетом

ФПО Навигации и самолетовождения

Функция приоритезации и выдачи сигнальных сообщений

• Режимы управления автопилотом• Автопилот (АП) - законы управления, предотвращение выхода за эксплуатационные ограничения• Директорное управление (ДУ)• Автомат тяги (АТ)

ФПО Предупреждения о выходе за эксплуатационные ограничения (включая предупреждение о сваливании SWS)

• Контроль на всех этапах полета критических параметров: угла атаки, нормальной перегрузки, угла крена, угла тангажа, макс\мин скорость (CAS, M), отклонения от эшелона или заданной высоты полета.• Контроль критических параметров на этапах разбега, взлёта, прерванного взлета, взлета с пониженной тягой.

ФПО Проверки КонфигурацииФПО Интегрированного технического обслуживания• Выявление отказов и неисправностей • Адаптация протоколов взаимодействия с ВСК (ARINC 604, ARINC 624) к унифицированному виду• Обеспечение проведения наземного тестирования систем БО в интерактивном режиме• Управление отображении информации по техническому обслуживанию• Связь по цифровой линии передачи данных с наземными службами• Мониторинг состояния самолета (ARINC 624)

• ФПО приоритетизации речевых и тональных сигнальных сообщений + ЦСО• ФПО обеспечения выдачи сигналов оповещения экипажа об особых ситуациях на основании информации: СПКР, Метео, СРППЗ, БСПС, ТО, Двигатели, АП\АТ, Сам. сист, ...

ФУНКЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ


•Подготовка для передачи в эфир через самолетный ответчик идентификационных, навигационных, статусных и других данных собственного состояния в режимах ATC RBS/mode S, элементарного и расширенного наблюдения УВД и 1090ES (ADS-B-OUT) в соответствии с установленными стандартами на тип, объем, качество и темп передаваемой информации• Взаимодействие с ответчиками других ВС, формирование треков обнаруженных участников ВД, формирование сигналов предупреждения(ТА) и рекомендаций для разрешения конфликта (RA).• Взаимодействие с пультом(ми) ручного управления настройкой отображения и режимами работы TCAS (пульт(ы) может быть специализированным, многофункциональным, виртуальным). • Формирование данных наблюдения для индикации, звуковой и визуальной сигнализации в соответствии с установленными настройками работы.• В автоматическом режиме прием в формате 1090ES, декодирование и обработка данных ADS-B (ADS-B-IN) от других ВС/ТС и данных TIS-B от УВД. • Формирование для отображения данных для ситуационной осведомленности экипажа и информационной поддержки эшелонирования • Оценка применимости полученных данных ( с учетом критериев качества данных собственного состояния ) для улучшения ситуационнойосведомленности экипажа и информационной поддержки эшелонирования через комплексный индикатор навигационной обстановки КИНО (ND).

ФПО «Наблюдение за погодными условиями» (опция в составе крейта ИСН)

ФПО «Наблюдение за воздушным движением»

ФПО Комплексная обработка высотно-скоростных параметров

• Формирование для отображения радиолокационной карты погоды в соответствии с установленными настройками режимов отображения (осадки, турбулентность) и получаемыми предупреждениями (впереди сдвиг ветра, опасное метео).• Формирование признаков для синтезирования визуальных (текстовых) и звуковых предупреждений при обнаружении опасных погодных явлений.• Взаимодействие с пультом ручного управления настройками отображения и режимами работы метео-РЛС (пульт может быть специализированным, многофункциональным, виртуальным).

ФПО «Наблюдение за условиями приближения к земле» (СРППЗ)• Формирование признаков о достижении установленных границ областей опасного снижения и угрозы столкновения с землей для синтезирования визуальных (текстовых) и звуковых предупреждений экипажу ВС.• Обеспечение информации о рельефе подстилающей поверхности для индикации на МФИ в горизонтальной и вертикальной плоскостях с указанием опасных участков относительно местоположения ВС, прогнозной траектории и высоты полета ВС вне зоны аэродрома посадки.• Реактивное обнаружение сдвига ветра.

Расширенные режимы Наблюдения (ASSAP):• Совмещение информации о наземных препятствиях от Радара (ТС, Строит. оборудование и объекты) и информации наблюдения от TCAS, ADS-B.• Обеспечение разведения ВС при заходе на посадку• Обеспечение продольного эшелонирования ВС при полетах над безориентирной местностью• Оповещение экипажа о наезде на ВПП• Обеспечение захода на посадку на параллельные ВПП• Управление разрешением конфликтов между ВС

• расчет воздушных параметров и выдача их других потребителям (в том числе для индикации на основных и резервных приборах) на основании данных измерения воздушных параметров и температуры;• комплексная обработка воздушных параметров на основании информации от других модулей измерения воздушно-скоростных параметров;• обработка данных барокоррекции от EFIS Control Panel;• управление и контроль обогревом приемников воздушного давления ПВД.


ФПО функции выбора подсети и маршрутизации

Приложение связи пассажиров ВС (APC)

• Функции выбора и маршрутизации в подсети VDL-A (ACARS)• Функции выбора и маршрутизации в подсети AOA (ACARS over Aviation VDL Link Control)• Функции выбора и маршрутизации в подсети VDL-2• Функции выбора и маршрутизации в подсети VDL-3• Функции выбора и маршрутизации в подсети VDL-4• Функции выбора и маршрутизации в подсети SATCOM• Функции выбора и маршрутизации в подсети HFDL• Функции выбора и маршрутизации в подсети Gatelink• Функции выбора и маршрутизации в других будущих подсетяхФПО связи со службами УВД (ATS) (Arinc 660)• Голосовая связь со службами УВД• Приложение цифровой связи со службами УВД (ATS) по сети ACARS ARINC 623• Приложение связи со службами УВД (ATS) по сети ACARS ARINC 622• Приложение связи со службами УВД (ATS) по сети ATN (ИКАО SARPS)• Приложение связи со службами УВД (ATS), относящиеся к перспективной радиосистеме (Future Radio System согласно Eurocontrol COCR v2)Приложение административной связи с авиакомпанией (AAC)Приложение оперативной связи с авиакомпанией (AOC)• Голосовая оперативная связь с авиакомпанией и между ВС• Авторизация линии данных AOC (AOCDLL)• Out-Off-On-In (OOOI)• Сообщение экипажам (NOTAM)• Произвольный текст (FREETEXT)• Текстовые погодные сводки (WXTEXT)• Сообщение о положении (POSRPT)• Статус полета (FLTSTAT)• Статус топлива (FUEL)• Статус гейта и примыкающих рейсов (GATES)• Сообщение о состоянии двигателя (ENGINE)• Разрешение проблем обслуживания (MAINTPR)• Данные плана полета (FLTPLAN)• Запрос/передача листа загрузки (LOADSHT)• Передача учетных данных полета (FLTLOG)• Информация техобслуживания в реальном времени (MAINTRT)• Graphical Weather Information (WXGRAPH)• Погодные сводки реального времени для метеобюро (WXRT)• Обновление технического журнала (TECHLOG)• Передача кабинного журнала (CABINLOG)• Обновление электронной библиотеки (UPLIB)• Загрузка программного обеспечения (SWLOAD)

• Голосовая связь / доступ к сети ТфОП для пассажиров• Доступ пассажиров к сети Интернет• Передача сообщений пассажиров (E-mail, SMS, MMS)

ILSVORСНСGLSАРКDMEМаркер (в части обработки и приотирезации звуковых сигналов)

ФУНКЦИИ РАДИОНАВИГАЦИИ

ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОСВЯЗЬЮ

Внутренняя связь (АВСА)

• Аэронавигационная база данных• Полетные планы функции самолетовождения• База данных авиакомпании для функции самолетовождения• База данных магнитных склонений для функции самолетовождения• База данных летных характеристик• База данных электронных карт (AIPs база данных карт/схем аэропортов, заходов на посадку, процедур взлета)• База данных улучшенных географических карт• Дополнительные графические карты погоды (опция) формируется динамически по каналам SATCOM• База данных рельефа местности и искусственных препятствий• Функциональное ПО для последующей загрузки • Карты контрольных проверок (normal, abnormal and emergency proc. штатные, нештатные и аварийные) • Таблицы для технического обслуживания• База данных функции технического обслуживания• Сервер документов руководств по эксплуатации самолета и других документов• База конфигурационных данных

ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИЕЙ


Хранение и управление конфигурацией следующих БД и таблиц:

Обеспечение обмена данными и ПО между клиентами на земле и на борту Выбор и просмотр на экране руководств по эксплуатации самолета, по техническому

обслуживанию и других документовБеспроводный обмен данными с существующими информационными службами авиакомпаний.

Электронные карты / схемыСхемы аэропортов с возможностью отображения местоположения ВС;Заходы на посадку, Стандартные маршруты вылета и прилета; Полетные планы и т.д.; Карты разрешенных шумов, Извещения NOTAMS; Ночной режим просмотра карт; Быстрое отображение предварительно выбранных схем и переключение между схемамиУлучшенные географические карты

Отображение может включать: Политические границы;Границы водных объектов; Области контроля диспетчерских служб; Границы специальных зон; Возможность указания собственного местоположения на картеГрафическая погодная информация в реальном времени

Карты погоды (полученные с земли); Прогноз ветров(по высотам); Прогноз зон обледенения; Прогноз зон турбулентностиЛетно-технические характеристики (ЛТХ)

(например, вычисление скоростей для взлета и посадки, полета по маршруту, захода на посадку и посадки, ухода на второй круг и т.д. )Электронная документация

Приложение для просмотра документов (руководств, правил и т.п.), хранящихся на борту в электронном виде. Также позволяет осуществлять интерактивный поиск в документах. Электронные отчеты / журналы

Журналы по техническому обслуживанию, журналы пилотов, различные отчеты и доклады экипажа и технического персонала.Формирование, заполнение и просмотр. Сохранение, распечатка, копирование в электронном виде для передачи наземным службам. Формирование отчетов и т.д. Видеоизображение от камер в пассажирском салоне и от камер наружного наблюдения.Электронные контрольные карты операций (чек-листы) экипажа для штатных,

нештатных и аварийных режимов. Карты поверхности земли и препятствий

Отображение карт поверхности земли и препятствий с возможностью указания собственного местоположения на карте.Электронный Бортовой журнал (LogBook)

Взаимодействие с функцией EFBЗагрузка данных, Выбор функций, Управление масштабом, Выбор режимов отображения, центрирование и перемещение отображаемых параметров и т.д.

ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКИ EFB


• Связь сообщений об отказах с записями в бортовом журнале (logbook)

ФПО Обработка Входных/Выходных ДанныхФУНКЦИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДАННЫХ

Отображение карты аэропортаОтображение на карте элементов базы данных аэропорта (Arinc 816), обозначение идентификаторов элементов базы

данных аэропорта и специальных символов; указание собственного местоположения ВС и местоположения других ВС.Взаимодействие с картойВыбор масштаба, режима отображения, аэропорта для отображения, элементов аэропорта для получения

дополнительной информации; центрирование и сдвиг карты; информация об используемой базе данныхДополнительные опции отображения.

Масштаб, путевая скорость, предупреждающие сообщения экипажу, дистанция до ВПП, идентификация отображаемого аэропорта, местоположение ВС на территории аэропорта

Особенности управления режимами отображения карты аэропорта– Автоопределение ближайшего к ВС аэропорта;– Автоматическое отображение карты ближайшего аэропорта в выбранном режиме;– Отображение выбранного вручную аэропорта в режиме PLAN;– Предварительная подготовка к отображению всех ближайших аэропортовРекомендации

ФУНКЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПО ТЕРРИТОРИИ АЭРОПОРТА

Возможность выбора языка ЧМИ

НАРАЩИВАЕМАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ


• Визуальные подсказки при приближении к ВПП• Рекомендации при движении по аэропорту

• Интерактивный ввод и отображение обозначений• Построение маршрута движения по информации полученной через CPDLC• Вывод инструкций для движения по аэропорту на Head-Up дисплей• Построение маршрута движения вручную

Управление маршрутом движения

Новая функциональность

ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ2005 -2010

2011 –2012

2013-2014

Улучшенный визуальный обзор (Enhanced Visual Acquisition,EVAcq)Обнаружение конфликта (Conflict Detection, CD)Бортовая система управления конфликтами (Airborne Conflict Management, ACM)Процедура ремаршрутизации - автоматической прокладки альтернативного маршрута (Rerouting)Улучшенный визуальный заход на посадку (Enhanced Visual Approach, EVApp)Ситуационная осведомленность об обстановке на поверхностиаэропорта (Airport Surface Situational Awareness, ASSA) или только о занятости ВПП на конечном этапе захода на посадку (Final Approach and Runway Occupancy Awareness, FAROA)Поддержка вертикального эшелонирования на маршруте (In-Trail Procedure, ITP)Эшелонирование при инструментальном заходе на посадку(Approach Spacing for Instrument Approaches, ASIA)Независимый близко—параллельный заход на посадку (Independent Closely Spaced Parallel Approaches, ICSPA)

ПРИМЕР ФУНКЦИИ САМОЭШЕЛОНИРОВАНИЯ (CD&R). ЗАДАЧИ И АЛГОРИТМЫ

Обнаружение опасных сближений: C другими самолетамиC областями ограничений использования воздушного пространства (ОИВП)

Выработка рекомендаций:Сектора, не рекомендуемые для полетаУход от сближений с другими ВСУход от сближений с областями ОИВП

ПРИМЕР РЕМАРШРУТИЗАЦИИ В ПОЛЕТЕ. ЗАДАЧИ И АЛГОРИТМЫ

Динамическое отслеживание движения ограничений и выработка рекомендаций по уклонениюОтслеживание изменения плана полета для предупреждения опасных сближений

Функция улучшенного и синтезированного видения

СИСТЕМЫ EVS/SVS (СУСВ)RTCA DO-315 - Minimum Aviation System Performance Standard (MASPS) for Enhanced Vision Systems, Synthetic Vision Systems, Combine Vision Systems and Enhanced Flight Vision Systems

1. Системы улучшенной визуализации (Enhanced Vision System - EVS).

2. Системы синтезированного видения (Synthetic Vision System -SVS).

3. Системы комбинированного видения (Combined Vision System-CVS).

4. Системы EVS, обеспечивающие эксплуатационные преимущества (Enhanced Flight Vision System, EFVS).

Формируют улучшенное изображение внешней среды по изображениям с ТВ и ИК каналов и отображают его на ИЛС или МФИ.

Сочетание EVS и SVS EVS с индикацией на ИЛС

Визуализируют данные о рельефе, используют БД рельефа местности, аэропортов и объектов ВПП.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НИР ПО EVS/SVS

Определен общий облик и найдены возможные аппаратныерешения для СУВ и многоканальной регистрирующей системыв ТВ и ИК диапазонах.Выработаны рекомендации по размещению датчиков и методике проведения летных экспериментовРазработаны методы и программные средства для тестирования алгоритмов обработки и оценки условий видимости ВПП на ТВ и ИК изображениях Реализованы прототипы основных алгоритмических модулей обработки видеоинформацииРазработанный модуль обнаружения ВПП реализован в видеПО для БУП ИМА.Прототип СУВ реализован на базе БУП ИМА и включен в составдемонстрационного стенда ФГУП «ГосНИИАС»Собраны реальные регистрации ВПП в ТВ диапазонеСоздан комплекс для многоспектрального моделирования закабинной обстановки для демонстрационного стенда ФГУП «ГосНИИАС»

ДРУГИЕ ПРИМЕРЫ НОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИФПО Навигации и самолетовождения

– Выдерживание требований RNP = 0.1 при полете в зоне аэропорта(заход на посадку)

ФПО Интегрированного технического обслуживания– Мониторинг состояния самолета (ARINC 624)Расширенные режимы Наблюдения (ASSAP):

– Совмещение информации о наземных препятствиях от Радара (ТС, Строит оборудование и объекты) и информации наблюдения от TCAS, ADS-B.

– Обеспечение разведения ВС при заходе на посадку– Обеспечение продольного эшелонирования ВС при полетах над безориентирной местностью

– Оповещение экипажа о наезде на ВПП– Обеспечение захода на посадку на параллельные ВПП– Управление разрешением конфликтов между ВСЭлектронный Бортовой журнал (LogBook)

– Связь сообщений об отказах с записями в бортовом журнале (logbook)Функция управления движением по территории аэропорта

– Визуальные подсказки при приближении к ВПП– Рекомендации при движении по аэропортуУправление маршрутом движения

– Интерактивный ввод и отображение обозначений – Построение маршрута движения по информации полученной через CPDLC– Вывод инструкций для движения по аэропорту на Head-Up дисплей– Построение маршрута движения вручную Возможность выбора языка ЧМИ

Выполнено 80 полетов (около 700 заходов на посадку, 400 посадок, днем, ночью, ПМУ, СМУ), из них:

16 полетов с выполнением всех этапов полетного задания от выруливания до заруливания с закрытым (под шторкой) пилотирующим летчиком (118 заходов на посадку, 62 посадки);6 полетов ночью, без включения посадочных фар самолета ипрожекторов аэродрома (67 заходов, 35 посадок);7 полетов с заходами на посадку на ТАКР “Адмирал Кузнецов” (53 захода, 2 посадки с уходом на 2-й круг). 10 полетов на авиасалоне «Авиасвит-XXI» (Украина) с выполнением фигур сложного и высшего пилотажа.Подтверждено кардинальное повышение информационного обеспечения летчика при выполнении сложных пространственных маневров.

Результаты работ могут быть использованы при создании комплексов индикации и сигнализации для самолетов и вертолетов гражданского,

военного и специального назначения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ВОПРОСЫ ?

ДокладчикГеннадий Алексеевич Чуянов, ГосНИИАС[email protected]

mailto:[email protected]

Интерфейс Экипаж –кабинное оборудование

ФГУП «ПИЦ»

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАБИНЫ ПИЛОТОВ

Улучшение показателей безопасности полетов в 5 раз

Снижение влияния на экологию на 50%

Повышение интенсивности ВД в 3 раза

FLYSAFE 2005 г. OPTIMAL

2004 г. HILAS 2005 г.

CREDOS 2006 г.

CLEAN SKY 2008 г.

ALICIA 2009 г.

ACARE «VISION 2020»

SESAR 2004 г.

21 НИР в рамках программы NASA Intelligent Integrated Flight Deck

Расширение условий организации воздушного движения.Совершенствование способов предупреждения конфликтных ситуаций.Рациональное распределение функций между экипажем и системами ВС.Совершенствование способов информационного обеспечения экипажа и управления информационным полем, системами ВС.Повышение качества информационного обмена «воздух-земля-воздух»Стандартизация и сертификация новых технических решений

Снижение энергопотребления, веса, габаритов, стоимости

Расширение функциональности

Концепция ИМА + высокотехнологичное оборудование + скоростные линии передачи данных

Качественные изменения интерфейса в обеспечение улучшения показателей безопасности полетов и расширения условий организации воздушного движения

Способы индикации и управления информационным полем.

Компоновка кабины экипажа

Распределение функций между экипажем и бортовыми системами, реализация новых функций, автоматизация

Database

Intruder

Sys ADS-B

TIS

Transp.

SNS

Sensors

Стендовая база САПР

Comp

Экипаж

Летающие лаборатории

НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТ В РФ

1. Исключение АП по причине:•потери пространственного положения,•неадекватного восприятия основных параметров движения ЛА,•неоднозначного восприятия информации от бортовых и внешних источников.

2. Предотвращение опасных сближений и столкновений ЛА, используя только информацию от бортовых систем.

3. Информационное обеспечение посадки ЛА при любых метеоусловиях, не работающих посадочных системах аэропорта и СНС.

4. Выполнение всех этапов полетного задания от выруливания и дозаруливания вне визуальной видимости земли.

5. Создание предпосылок для перехода на пилотирующий экипаж,состоящий из 1-го пилота.

6. Информационное обеспечение эффективных сверхзвуковыхперевозок.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ


1. Разработаны экспериментальные образцы многофункциональ-ного информационно-вычислительного комплекса (МИВК), с размерами экрана 6’ x 8’ и 9’ x 12’:

- качественно новые технологии взаимодействия экипажа с бортовымоборудованием с применением сенсорных экранов;

- решение пилотажно-навигационных задач, планирования полета, контроля состояния бортовых систем и силовой установки;

- отображение сложной 3D графики в реальном времени;- взаимодействие с бортовыми системами по протоколам:

ARINC-429, ARINC-665, AFDX (Ethernet);• реализация автономного, дифференциального (DGPS) и относительного режимов (RGPS) СНС (аналог, разрабатываемой в США, системы JPALS), с точностью определения координат до 1-2м, в перспективе 0,3-0,5м);• обмен информации с наземными комплексами по радиоканалу и GPRS.

2. Разработан экспериментальный комплекс индикации и сигнализации ВС ГА

3. Созданы мобильный и стационарный демонстраторы кабины ВС ГА.

3. Оборудована летающая лаборатория Су-30.4. Проведены летные исследования и испытания комплектующих

ИМА: платформа ИМА (крейт), ИНС на ВОГ, ВОЛС, удаленные концентраторы, информационно-управляющее поле перспективной кабины ВС ГА с реализацией индикации:

• на лобовом стекле (ИЛС)• на МФИ

синтезированного рельефа местности и ВППвидеоизображения ВПП с использованием технологии улучшенного виденияна МФПУ


ВОПРОСЫ ?

ДокладчикВиктор Петрович Остапенко ФГУП «ПИЦ»[email protected]

chuyanov seminar 31-01-2012

Documents