Što je avionika - povijest nastanka i sastava. Faze razvoja opreme na brodu Kako se može koristiti - primjeri
Suvremeno zrakoplovstvo raste i širi se velikom brzinom. Danas su brodovi koji se uzdižu u nebo snažni, lijepi i izdržljivi. Njihov menadžment je, naravno, također doživio ozbiljne promjene. Danas se pojavljuju novi pojmovi koji prosječnom čovjeku nisu posve jasni. Tako, primjerice, svi znaju što je autopilot, ali nemaju pojma što je avionika.
Izraz "avionika", kako stručnjaci primjećuju, posuđen je iz engleskog jezika. Danas je iznimno popularan među onima koji su uključeni u zrakoplovnu industriju. Danas se avionika odnosi na sve elektroničke sustave koji se nalaze u zrakoplovu. Štoviše, mislimo i na njihove najsloženije varijante i na one najjednostavnije.
Riječ dolazi od kombinacije dva pojma - zrakoplovstvo i elektronika. Ponekad se naziva i avionika, tj. avionika. U biti, ovaj pojam krije kompleks svih elektroničkih sustava - to su sustavi komunikacije, navigacije, prikaza i upravljanja raznim uređajima.
Kako kažu stručnjaci za elektroniku, nazivanje avionike avionikom je netočno. Uostalom, avionika je oprema koja emitira radio valove, ali zrakoplovni instrumenti to ne rade. Ispravnom se smatra sljedeća podjela:
- Zrakoplovna oprema
- avionika - oprema koja je odgovorna za primanje ili emitiranje radio valova tijekom rada
- Zrakoplovna oprema (AO) - oprema koja sadrži elektroničke komponente koje koriste električnu struju, ali ne koriste radio valove
Sam pojam pojavio se 70-ih godina 20. stoljeća. U tom su se razdoblju pojavile integrirane tehnologije i kompaktna, ali visokoučinkovita računala u zrakoplovima. Osim toga, razvijeni su i implementirani potpuno novi automatizirani sustavi upravljanja. Upravljanje brodovima postalo je lakše.
Avionika, kao i mnoge druge stvari, izvorno je razvijena za vojsku. I danas se tamo nastavlja naširoko koristiti. Prema nekim podacima, udio troškova za informacijsku komponentu zrakoplova iznosi 20% cijene zrakoplova. Danas se avionika preselila u civilno zrakoplovstvo. Treba imati na umu da je ovaj izraz neizgovoren - ne može se naći ni u jednom dokumentu.
Sastav zrakoplovne elektronike
Danas koncept avionike u zrakoplovu uključuje cijeli kompleks sustava. Među njima:
- Mogućnosti navigacije
- Indikacija
- Veza
- Sustav odgovoran za let
- Sustav upozorenja na sudar u zraku
- Upravljanje
- Promatranja vremena
- Snimači koji prate sve što se događa na brodu i druga sredstva kontrole
Ako izdvojimo vojne zrakoplove odvojeno, tada je avionika u njima dodatno predstavljena takvim sustavima kao što su:
- Sonari
- Radari
- Fiksacija i traženje željene mete
- Kontrola oružja
Kako se može koristiti - primjeri
Mnogima nije uvijek jasno kako to funkcionira. Na primjer, komunikacijski sustav omogućuje vam traženje potencijalno ranjivih i nezaštićenih mjesta u radu zrakoplova. Ako se otkriju bilo kakvi problemi ili kvarovi, relevantni stručnjaci zrakoplovne industrije će se pobrinuti za njih - otkrit će ih i otkloniti.
Navigacijski sustav koji zadovoljava sve moderne standarde trebao bi pilotu pomoći u usmjeravanju zrakoplova po zadanoj ruti. Također radi tijekom raznih manevara kada zrakoplov slijeće. Točnost izračuna omogućuje donošenje odluka koje su prikladnije situaciji. Osim toga, ova opcija upozorava ako su pilotove oči mutne i on radi nešto krivo.
Oprema dizajnirana za snimanje parametara leta iznimno je potreban sustav na modernim zrakoplovima. Snimači bilježe sve što se događa u zrakoplovu, s njih se po potrebi mogu očitati informacije i procijeniti djelovanje posade. Osim toga, takve opcije pomažu u bilježenju uvjeta koji se događaju na brodu kako bi se kasnije mogli u potpunosti procijeniti i shvatiti koje su pogreške napravljene. Upečatljiv primjer aktivnosti takvih sustava u zrakoplovu su crne kutije zrakoplova.
Sustav praćenja vremena pomaže vam vidjeti kako se vrijeme vani mijenja. Dapače, zbog velike brzine vjetra i promjena krajolika u određenim područjima, može se promijeniti vrlo brzo. A to ima izravan utjecaj na let. Prvo, avion može ući u zonu jake turbulencije bez analize podataka o stanju i kretanju zraka. Drugo, grmljavinski oblaci, u koje može upasti brod koji nije predvidio svoj kurs, mogu uzrokovati katastrofu. Sustavi za nadzor vremenskih prilika omogućuju pilotima da pravovremeno reagiraju na promjene u uvjetima leta.
Nove tehnologije u avionici
Svi sustavi i mogućnosti upravljanja ne miruju. Uključujući i razvoj zrakoplovne opreme. Danas inženjeri mogu raditi s mikroskopskim i nevidljivim česticama, poput atoma. A danas mikrotehnologija molekularnog inženjeringa dolazi u prvi plan. Ali da bi to postalo stvarnost i počelo djelovati, potrebno je razviti odgovarajuće metode.
Razvoj mikroelektronike dovest će do složenijih sklopova i smanjenja veličine dizajna. I ovdje će biti potrebne tehnologije za stvaranje i obradu crteža s vrlo visokom rezolucijom. Uzorak će se pojaviti pod utjecajem svjetla, x-zraka, elektronskih zraka itd.
Vjerojatno će u nadolazećim godinama znanstvenici smisliti kako raditi s integriranim krugovima s najmanjim dimenzijama niza dijelova u njima. Njihov će broj u jednom krugu doseći nekoliko četvornih milimetara površine, koja će sadržavati desetke milijuna dijelova. Planira se promijeniti glavne materijale - koristiti ne samo silicij, već i druge opcije.
S takvim sustavima zrakoplovi će djelovati još točnije i ispravnije. Moderni zrakoplovi imat će više mogućnosti.
Pojam "avionika" posuđen je iz engleskog jezika i kod nas nije popularan čak ni među zrakoplovnim stručnjacima. Ovaj izraz se obično koristi za označavanje svih elektroničkih sustava, od najsloženijih do najjednostavnijih, instaliranih u zrakoplovu.
Suvremena zrakoplovna tehnologija zahtijeva kvalitetan i visoko profesionalan pristup pitanjima održavanja i popravaka. Uostalom, o besprijekornom radu opreme ovisi udobnost i sigurnost putnika i posade zrakoplova, kao i pravilna organizacija kontinuiteta letova zrakoplova.
U domaćem zrakoplovstvu prihvaćena je sljedeća klasifikacija opreme u zrakoplovu:
- zrakoplovna oprema;
- avionika - oprema koja emitira ili prima radiovalove tijekom rada;
- zrakoplovna oprema - sadrži elektroničke komponente koje koriste električnu struju, a ne koriste radio valove.
Malo povijesti
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća pojam “avionika” prvi je put ušao u rječnik stručnjaka zapadnih zemalja. Razvoj elektronike dosegao je dovoljno visoku razinu koja omogućuje korištenje njezinih dostignuća u zrakoplovnoj industriji.
Prva putna računala i elektronički sustavi nadzora i upravljanja pokazali su se nezamjenjivim pomoćnicima u organizaciji letova zrakoplova.
Nove tehnologije su se aktivnije uvodile u vojno zrakoplovstvo. I vrlo brzo razvoj ovog područja doveo je do činjenice da su borbeni zrakoplovi postali svojevrsna platforma za razne senzore i elektroničke sustave.
Danas oko 80 posto troškova proizvodnje vojnog zrakoplova čine troškovi avionike. Ali čak iu civilnom zrakoplovstvu trošak elektroničke opreme čini značajan dio procjene troškova proizvodnje zrakoplova.
- Komunikacijski sustav - u ovoj komponenti pronađene su potencijalne ranjivosti i stručnjaci zrakoplovne industrije zaokupljeni su njihovim uklanjanjem.
- Vrhunski navigacijski sustav pomaže pilotu voditi zrakoplov duž zadane rute i manevrirati tijekom slijetanja.
- Oprema za snimanje parametara leta. Snimači leta omogućuju vam da analizirate ispravnost postupaka posade, uvjete leta i funkcioniranje opreme u zrakoplovu.
Ovaj popis je daleko od potpunog, ali daje opću ideju i razumijevanje značenja uključenog u koncept "avionike".
Sustavi upravljanja borbenim zrakoplovom. Sila udara:
F-35 borbena avionika
Major G. Antonov
U Sjedinjenim Američkim Državama u tijeku je sveobuhvatni razvoj perspektivnog taktičkog lovca u okviru programa JSF (Joint Strike Fighter), koji je dobio službenu oznaku F-35. Njegov glavni cilj je stvoriti novi borbeni zrakoplov s visokim performansama i jedinstvenim dizajnom za američko ratno zrakoplovstvo, mornaricu i marinski korpus. Postat će glavni taktički zrakoplov i zamijenit će taktičke lovce (F-16 Fighting Falcon, F/A-18 Hornet) i jurišne zrakoplove (A-10 Thunderbolt i AV-8B Harrier) koji su trenutno u službi. 2").
Pri razvoju avionike zrakoplova stručnjaci su koristili rezultate naprednih istraživanja u području optoelektroničke (OE) i radarske opreme, individualne opreme za elektroničko ratovanje (EW), kao i računala i softvera. Ova vozila imaju visok stupanj integracije senzora sa sposobnošću razmjene obavještajnih podataka i informacija o elektroničkoj situaciji, što će omogućiti svakom pilotu snalaženje u situaciji u cijelom području operacija. Osim toga, kako bi se smanjilo opterećenje pilota, instalirano je temeljno novo sučelje s mogućnošću glasovnog upravljanja zrakoplovom.
U početnoj fazi projektiranja bilo je planirano da lovac nema aktivna izviđačka sredstva i da će pilot dobivati informacije iz specijalnih izvidničkih letjelica, satelita i drugih izvora. Ovom mjerom bi se smanjio trošak njegovog opremanja, međutim, u vezi s razvojem elementarne baze, izračunato je da bi održavanje pojedinačnih izvidničkih zrakoplova bilo skuplje i manje učinkovito od opremanja borbenih zrakoplova izvidničkom opremom. Uz to, veliki broj letjelica s osjetljivim senzorima povezanim brzim podatkovnim vezama omogućit će potpunu informacijsku nadmoć nad bojnim poljem.
Radarska postaja četvrte generacije (radar) i sustav elektroničke borbe zrakoplova F-35 (slika 2) objedinjeni su u višenamjenski integrirani sustav (MIS). Postaja će imati aktivnu faznu antensku rešetku (AFAR), temeljenu na anteni postaje APG-77. To će omogućiti da se koristi za radarsko i elektroničko izviđanje, elektroničko ratovanje i komunikacije.
AFAR se sastoji od 1000-1200 primopredajnih modula (RTM), povezanih brzim procesorima. Različitim PPM-ovima u otvoru antene mogu se dodijeliti različiti zadaci. Zbog činjenice da je promjer antene ograničen dimenzijama trupa, ukupni broj PPM-a smanjen je za trećinu (u usporedbi s APG-77 AFAR), što dovodi do smanjenja dometa otkrivanja cilja na 165 km. . Stanica bi trebala raditi u frekvencijskom rasponu 8-12,5 GHz (prema nekim izvorima 6-18 GHz).
Takva širokopojasna veza bit će osigurana variranjem veličina i oblika PPM emitera i omogućit će istovremeno formiranje dva uzorka zračenja (na različitim frekvencijama), osiguravajući rad radara u sljedećim režimima:
- otkrivanje i praćenje ciljeva u zraku i na zemlji;
- pasivno nalaženje smjera zemaljskih radara;
- prijenos signala korekcije na lansere projektila zrak-zrak;
- sintetiziranje radarske aperture;
- odabir pokretnih zemaljskih ciljeva (uključujući i one male brzine);
- ultravisoka razlučivost (do 0,3-0,9 m);
- monoimpulsno kartiranje područja;
- razmjena podataka s drugim zrakoplovima. Osim toga, činjenica da radar može raditi u širokom rasponu valnih duljina s nasumičnim podešavanjem frekvencije ponavljanja impulsa u paketu povećava njegovu otpornost na šum. Ovisno o odabranom načinu rada, njegova nosiva frekvencija će se mijenjati: niža frekvencija će se koristiti u načinu rada sinteze otvora, a viša frekvencija će se koristiti za otkrivanje zračnih ciljeva na velikim udaljenostima. Radna antena mora biti radio prozirna u širokom rasponu valnih duljina.
Dijagram snopa antene sposoban je skenirati prostor, krećući se od jedne točke do druge brzinom od nekoliko milijuna puta u sekundi, tako da će svaka meta biti osvijetljena do 15 puta u sekundi. Resurs antene je oko 8000 sati.
Glavne metode ometanja koje se koriste u radarima uključuju: poremećaj praćenja dometa i brzine i adaptivno unakrsno polarizacijsko ometanje.
Osim radara, MIS uključuje i kompleks opreme za elektroničko ratovanje, čiji je glavni programer tvrtka BAe Systems. Bit će dizajniran na temelju opreme za elektroničko ratovanje taktičkog lovca F-22. Sva oprema se planira smjestiti ispod kože zrakoplova. Za točno određivanje smjera dolaska signala i udaljenosti do izvora, sustav za upozorenje na zračenje koristi korelacijski interferometar, na čiji će ulaz stizati podaci s antena i radara smještenih na krilima. Dodatno, oprema za elektroničko ratovanje uključivat će uređaj za izbacivanje dipolnih reflektora i posebno dizajnirane multispektralne infracrvene (IR) zamke. Pilot borbenog zrakoplova moći će primati informacije od drugih zrakoplova putem taktičke podatkovne veze, što će mu omogućiti razumijevanje situacije na cijelom području operacija. Očekivano vrijeme između kvarova kompleksa je 440 sati.
Za dobivanje informacija u vidljivom i infracrvenom frekvencijskom području, u zrakoplov će biti postavljen integrirani OE sustav koji uključuje podsustav raspodijeljenog otvora (DAS - Distributed Aperture System) i optoelektronički nišanski podsustav (OEPS).
Planira se ugradnja OEPP-a u nosni dio ispod trupa zrakoplova. Kao njegov prototip planira se koristiti sustav Sniper-XR, razvijen za avion F-16. Postavljanje podsustava na lovca omogućit će posadi samostalno traženje, otkrivanje, prepoznavanje i automatsko praćenje kopnenih taktičkih ciljeva u pasivnom načinu rada na udaljenosti od 15-20 km u bilo koje doba dana, kao i traženje i praćenje zračnih ciljeva. Laser će omogućiti ciljanje vođenog visokopreciznog oružja, uključujući najnoviju J-seriju, i pogađanje važnih kopnenih i pomorskih ciljeva (komunikacijska središta, prometna čvorišta, ukopana zapovjedna mjesta, skladišta, površinski brodovi itd.) s visokom preciznošću (Slika 3).
OEPP uključuje infracrvenu kameru usmjerenu prema naprijed koja radi u rasponu valne duljine od 8-12 mikrona, televizijsku kameru s nabojom, laserski daljinomjer-označivač cilja i laserski marker. Zaslon smješten u kokpitu može prikazati informacije s televizijskih i infracrvenih sustava u stvarnom vremenu.
Glavne značajke ovog podsustava su korištenje najnovijih algoritama za otkrivanje i prepoznavanje zemaljskih objekata iz dobivene dvodimenzionalne slike i stabilizacija optoelektroničke jedinice temeljena na naprednim tehnologijama, što je omogućilo povećanje točnosti sustava za više više od 3 puta u odnosu na slične.
Kako bi se spriječilo oštećenje OEPP senzora (koji su stacionarni i širokog otvora blende), ugradit će se safirno staklo koje je vrlo izdržljivo i transparentno za vidljivo i infracrveno područje valnih duljina, ali ne propušta radarske signale. Maksimalni domet lasera je 40-50 km. Kutovi gledanja: uski 0,5 x 0,5°, srednji 1 * Široki 4 ■ 4=. Planirano vrijeme između kvarova je oko 700 sati.
Podsustav DAS uključuje šest IR senzora koji osiguravaju vidljivost u svim smjerovima. Informacije s njih mogu se projicirati na nišanski sustav na kacigi, koji će pilotu omogućiti da vidi situaciju u infracrvenom spektru ispod zrakoplova, a uz to će se koristiti i kao navigacijska pomoć. Očekuje se da će instaliranje ovog podsustava distribuiranog otvora na lovcu smanjiti 30 posto. trošak i smanjenje ukupne težine IR senzora za 2 puta.
Jedno od najvažnijih mjesta u avionici zrakoplova F-35 zauzima zračni navigacijski sustav. Obavlja poslove identifikacije zrakoplova, navigacije, zatvorene višekanalne višepojasne glasovne komunikacije, razmjene između zrakoplova
podataka i sinkronizacija prikaza više zrakoplova. Primljeni signal se obrađuje unutar sustava, a informacije visoke razine dostavljaju se na njegov izlaz. Planirano je da će SSNO raditi (emitirati i primati) više od 35 različitih valnih oblika u frekvencijskom području 30 MHz-^0 GHz. Sustav uključuje sljedeće glavne module: širokopojasni modul koji obavlja analogno-digitalnu pretvorbu i obradu signala; dvokanalni primopredajnik koji prima i digitalizira signale ultraširokog raspona i daje signale za kontrolu snage pojačala; oprema za napajanje; SSNO procesori, koji obavljaju obradu signala, podataka i klasificiranih komunikacija; blokovi sučelja.
Sve potrebne informacije sa senzora, nakon obrade u integriranom središnjem procesoru (ICP), bit će poslane na zaslon u kokpitu putem svjetlovodne podatkovne linije (2 Gbit/s). Jedan od glavnih zahtjeva za kabinsku opremu je mogućnost jeftine i brze nadogradnje korištenjem naprednih sustava za obradu informacija, grafičkih procesora i višenamjenskih zaslona. Komercijalno proizvedene komponente trebale bi se široko koristiti u sustavu prikaza.
U sustavu za prikaz informacija instaliranom u kokpitu planira se koristiti dvije nove tehnologije: “Big Picture” i “Virtual Cockpit”. Elementi ovih tehnologija jasno su demonstrirani na radnom modelu kokpita F-35.
Iako F-35 trenutno koristi dva displeja s aktivnim matričnim tekućim kristalima (AMLCD) s veličinom polja od 20,3 x 25,4 cm, u tijeku je rad na njihovoj zamjeni jednim zajedničkim zaslonom s veličinom polja od 20,3 x 50,8 cm. monitor će zauzimati cijeli gornji dio ploče s instrumentima i trebao bi služiti kao indikator općih informacija o situaciji. Odražavat će taktičku situaciju (trenutne koordinate zrakoplova, rute, njihove međutočke, položaj neprijateljskih borbenih sredstava i prijateljskih trupa). Informacije na zaslonu trebale bi dolaziti s radara ili optoelektroničkog sustava, što će omogućiti označavanje cilja u svim vremenskim uvjetima.
LCD monitori imaju više od 256 boja i imaju visoku rezoluciju (1.280 x 1.024 piksela po inču).
Govoreći o tehničkim mogućnostima sustava za prikaz informacija, valja istaknuti sljedeće značajke:
- napuštanje prikaza na vjetrobranskom staklu i potpuni prijenos ove funkcije na sustav za označavanje cilja na kacigi i prikaz informacija na zaštitnom viziru pilotske kacige;
- glasovno upravljanje pojedinim funkcijama sustava za prikaz informacija i sustava upravljanja oružjem zrakoplova (uz redovite govorne upute pilot može mijenjati načine rada različite opreme i davati naredbe za korištenje oružja);
- korištenje ekspertnih sustava koji omogućuju analizu aktualnih informacija i izradu uputa pilotu o primjerenom postupanju. Zahvaljujući operativnom planiranju letačke misije, sposobnost preživljavanja zrakoplova tijekom borbene uporabe povećava se u većoj mjeri nego primjenom posebnih konstrukcijskih rješenja i sredstava povećanja sposobnosti preživljavanja. Situacijske informacije prikazane na zaslonu širokog formata sadrže podatke o trenutnom položaju zrakoplova na ruti i lokaciji neprijateljskih borbenih sredstava (sustava protuzračne obrane i zrakoplova u zraku), dobivene sumiranjem informacija iz različitih (uključujući i vanjske) izvori informacija. Računalno mapiranje sektora djelovanja neprijateljskog naoružanja na pokretnoj karti područja olakšava pilotu manevriranje. Također prikazuje zone u kojima se može koristiti vaše oružje.
Godine 2000. prvi je put demonstrirana jedna od najnovijih komponenti zrakoplova F-35, takozvana "on-board inteligencija", implementirana pomoću posebnog softvera. To je učinjeno demonstracijom informacijskog i upravljačkog polja kokpita zrakoplova ne u statičkom obliku, već u načinu virtualne stvarnosti, gotovo potpuno reproducirajući upravljanje borbenim kompleksom zrakoplova tijekom njegove uporabe.
Zračni obavještajni sustav stvoren je kao dio sveobuhvatnog programa za računala i zračne sustave koji je nedavno vodio Agencija za napredna istraživanja američkog Ministarstva obrane (DARPA). Važan dio toga bio je razvoj sustava "Pilot Assistant".
ka". Na temelju uravnotežene kombinacije konvencionalnih algoritama upravljanja i tehnologije umjetne inteligencije, ovaj sustav trebao bi pružiti informacijsku podršku u sljedećim situacijama:
- borbeni uvjeti bitno se razlikuju od predviđenih;
- nepredviđena prijetnja prisiljava vas da preispitate prvobitni zadatak;
- kao rezultat kvara brodskih podsustava, pogoršanja performansi ili oštećenja primljenih u borbi, potrebno je izvršiti izmjene u borbenoj misiji;
- pilot je preopterećen nekoreliranim podacima.
Sustav je dizajniran za obavljanje sljedećih funkcija: određivanje stanja sustava na vozilu; procjena situacije; planiranje i određivanje taktike za izvršenje borbene zadaće; osiguravanje interakcije između pilota i zrakoplovnog kompleksa.
Važan element sustava upravljanja letom F-35 je autopilot. Njegove su mogućnosti proširene integracijom sa stručnim sustavom upozorenja na sudar i izbjegavanja prepreka. Pomoću baze podataka o terenu, autopilot određuje minimalnu visinu iznad površine s koje se može dobiti stabilna i jasna slika cilja u modu sintetičke blende i osigurava siguran let.
Tijekom razvoja lovca velika je važnost dana putnom računalu, čiji je ključni element PPI. Potonji će primati informacije od raznih senzora smještenih na zrakoplovu, nakon čega slijedi obrada i analiza mogućih opcija odlučivanja. Paralelno s PPI-jem, podaci se obrađuju u modulima planiranja potrage (SPP), napada i planiranja leta za neželjene sudare s neprijateljem.
MPP je dizajniran za učinkovitije otkrivanje kopnenih ciljeva na temelju kriterija za njihovu identifikaciju na terenu. Primjerice, na temelju podataka sa senzora identificirat će se kolona tenkova na temelju terena, cestovne mreže, relativnog položaja i brzine vozila. Sustav će također moći uputiti zahtjev (u dijaloškom modu na zaslonu ili korištenjem sintetizatora i analizatora govora) od zapovjednika eskadrile o broju zrakoplova u grupi i nakon primljenog odgovora pokazati optimalnu lokaciju traženja za stupac tenkova za svaki zrakoplov, ističući najvjerojatnije lokacije na karti.
Nakon zauzimanja cilja (ili skupine ciljeva), modul za planiranje napada pilotu će pružiti informacije o optimalnom manevru uzimajući u obzir prijetnje, te po potrebi poslati zahtjev posadama drugih zrakoplova za pružanje potpore i pokrivanja za zrakoplov.
Ugrađeno računalo s PPI lovca F-35 nalazi se u dva bloka s 23 i 8 utora. Omogućuje vam integraciju kontrole pojedinačnih zadataka i oružja, kao i obavljanje posebne funkcije obrade signala. Performanse PPI-a bit će na razini od 40,8 milijardi operacija/s, procesora signala - 75,6 milijardi operacija s pomičnim zarezom, a procesora obrade i slike - 225,6 milijardi operacija zbrajanja/množenja. Dizajn računala uključuje 22 modula sedam različitih tipova:
- četiri univerzalna procesorska modula;
- dva ulazno/izlazna modula za univerzalni procesor;
- dva modula za obradu signala;
- pet ulazno/izlaznih modula procesora signala;
- dva modula za obradu slike;
- dva prekidača;
- pet jedinica napajanja.
Osim toga, ICP ima priključke za ugradnju uklonjivih modula i dodatno napajanje. Koristi standardne 128-bitne civilne mikroprocesore "Motorola G4" Power PC.
Svi moduli koriste operativni sustav (OS) u stvarnom vremenu tvrtke Green Hills Software Integrity za obradu podataka i OS Mercury Computer Systems za obradu signala.
Povezivanje PPI modula odvija se preko dva preklopnika sa po 32 porta spajanjem na visokoučinkovitu serijsku sabirnicu standarda IEEE 1394B brzine 400 Mbit/s, čime je osigurana veza PPI i SSNO s sustav upravljanja zrakoplovom (ACS), koji obavlja funkcije kontrole i učinkovite uporabe goriva, električnih, hidrauličkih i drugih sustava zrakoplova. SUPA računalo uključuje dva ista procesora kao univerzalni PPI modul. Otvorena arhitektura i uporaba civilnih komponenti značajno smanjuju troškove opreme i njezinu naknadnu modernizaciju. U svibnju 2003. godine sastavljeno je prvo računalo SULA, a njegova konačna verzija planirana je za proizvodnju do kraja 2005. godine.
Obrada dolaznih signala u početnoj fazi (niža razina) provodit će se izravno u sustavima prikupljanja informacija, a većina procesa visoke razine provodit će se u PPI računalu. Primjerice, radar će moći generirati oblik signala i pretvoriti ga iz analognog u digitalni, ali će se podaci o dometu do cilja i rezultatima skeniranja snopa prenositi u PID računala, s čijeg izlaza Obrađeni rezultati ići će na zaslon koji se nalazi u kokpitu ili na sustav za označavanje cilja na kacigi.
Opseg PPI softvera za lovca F-35 bit će 5 milijuna naredbenih linija, što je 2 puta više od F-22. To je zbog postavljanja složenije opreme na njega, kao i mogućnosti rada s većim brojem modova.
Na novom zrakoplovu piloti će moći preuzimati misije prije leta i kopirati informacije (uključujući snimljene u video formatu) na prijenosni prijenosni uređaj s kapacitetom od nekoliko stotina gigabajta tvrtke Smith Aerospace, koji će također instalirati memoriju velikog kapaciteta i poslužitelj datoteka u zrakoplovu.
Krajem listopada 2001. Ministarstvo obrane SAD-a najavilo je potpisivanje ugovora vrijednog 19 milijardi dolara s tvrtkom Lockheed Martin, koji je uključivao razvoj i testiranje zrakoplova F-35. Do kraja 2002. godine završena je faza projektiranja lovca i razmatranja projekta, nakon čega je uslijedila njegova evaluacija do sredine 2003. godine. Ukupan broj potpuno opremljenih zrakoplova (sukladno ugovoru) bit će 14 jedinica. Pet F-35A s konvencionalnim uzlijetanjem/slijetanjem (za zračne snage), pet brodskih F-35C (za mornaricu) i četiri F-35B s kratkim uzlijetanjem i okomitim slijetanjem (za marince). Dodatno, DoD će dobiti osam neletećih zrakoplova za seriju statičkih testova, jedan F-35C za ispitivanje sudara i jedan okvir za procjenu promjena u radarskim povratnim informacijama. Prvi let F-35A planiran je za listopad 2005., F-35B početkom 2006., a F-35C devet mjeseci kasnije.
Program letnih ispitivanja za neke elemente opreme uključivao je dvije faze. Prvi se dogodio na laboratorijskom zrakoplovu VAS 1-11, na kojem su bili postavljeni demonstracijski nišanski sustav AFAR i OE, kao i senzori sustava raspodijeljene aperture.
turneja. Druga faza uključivala je integraciju Lockheed Martin senzora sa softverom. Na temelju rezultata testiranja, koja su trajala šest mjeseci, izvršeno je kontrolno ispitivanje za pratnju zrakoplova F/A-18 koji je djelovao kao cilj.
Uz glavnog izvođača, u razvoju avionike za borbeni avion F-35 sudjeluju sljedeće tvrtke: Kaiser Electronics i Elbit - sustav za označavanje ciljeva na kacigi, Bell Aerospace - SSNO i njegove antene (jedan frekvencijski raspon 2- 4 GHz, dvije - 0,3-1 GHz, 2 radio visinomjerne antene i 3 frekvencijska raspona 1-2 GHz za svaki zrakoplov), Harris - oprema za kokpit, softver za obradu slika i generiranje digitalne karte, vodovi od optičkih vlakana, komunikacija velike brzine linije i elementi SSNO, "Honeywell" - radio visinomjer, inercijalni navigacijski sustav i NAVSTAR CRNS, "Raytheon" - 24-kanalni CRNS prijemnik otporan na smetnje.
Puni razvoj taktičkog lovca F-35 procjenjuje se na
23,8 milijardi dolara. Očekuje se da će prva proizvodna vozila ući u službu 2010. Ukupno se planira nabaviti oko 2600 vozila za američke oružane snage. Punopravni sudionik programa, Velika Britanija, daje 10 posto financiranja i planira kupiti oko 150 lovaca F-35. Osim toga, u ovom trenutku za nove zrakoplove interes je pokazao niz drugih zemalja (Kanada, Francuska, Njemačka, Grčka, Izrael, Singapur, Španjolska, Švedska, Turska i Australija). Opseg izvoznih isporuka lovaca F-35 mogao bi premašiti 2000 vozila. Cijena jednog zrakoplova bit će 40-50 milijuna dolara (ovisno o opciji).
Perspektivni taktički lovac F-35 razvijen je u okviru programa JSF. Pilot ove letjelice moći će učinkovito kontrolirati i koristiti cijeli kompleks avionike, donositi odluke o optimalnoj trajektoriji za postizanje cilja i uporabi oružja, kao i kontrolirati izvršenje borbene misije na temelju informacija koje dolaze s - senzori na ploči i vanjski izvori.
Sadržaj članka
ZRAKOPLOVNI INSTRUMENTI, instrumenti koji pomažu pilotu u upravljanju zrakoplovom. Ovisno o namjeni, instrumenti u zrakoplovu dijele se na uređaje za let i navigaciju, uređaje za nadzor rada motora zrakoplova i uređaje za signalizaciju. Navigacijski sustavi i automatski strojevi oslobađaju pilota potrebe za stalnim praćenjem očitanja instrumenata. Skupina instrumenata leta i navigacije uključuje pokazivače brzine, visinomjere, variometre, pokazivače položaja, kompase i pokazivače položaja zrakoplova. Instrumenti koji prate rad zrakoplovnih motora uključuju tahometre, mjerače tlaka, termometre, mjerače goriva itd.
U modernim ugrađenim instrumentima sve više i više informacija prikazuje se na zajedničkom indikatoru. Kombinirani (multifunkcionalni) indikator omogućuje pilotu da jednim pogledom pokrije sve indikatore koji su u njemu kombinirani. Napredak elektronike i računalne tehnologije omogućio je veću integraciju u dizajn ploče s instrumentima i avionike u kokpitu. Potpuno integrirani digitalni sustavi kontrole leta i CRT zasloni daju pilotu bolje razumijevanje stava i položaja zrakoplova nego što je to dosad bilo moguće.
Nova vrsta kombiniranog prikaza - projekcija - daje pilotu mogućnost projiciranja očitanja instrumenata na vjetrobransko staklo zrakoplova, kombinirajući ih na taj način s vanjskom panoramom. Ovaj sustav prikaza koristi se ne samo na vojnim zrakoplovima, već i na nekim civilnim zrakoplovima.
INSTRUMENTI ZA LETENJE I NAVIGACIJU
Kombinacija letačkih i navigacijskih instrumenata daje opis stanja zrakoplova i potrebne utjecaje na upravljačke elemente. Takvi instrumenti uključuju visinu, vodoravni položaj, zračnu brzinu, okomitu brzinu i visinomjer. Radi lakšeg korištenja uređaji su grupirani u obliku slova T. U nastavku ćemo ukratko razmotriti svaki od glavnih uređaja.
Pokazatelj stava.
Indikator položaja je žiroskopski uređaj koji pilotu daje sliku vanjskog svijeta kao referentni koordinatni sustav. Indikator položaja ima umjetnu liniju horizonta. Simbol aviona mijenja položaj u odnosu na ovu liniju ovisno o tome kako sam zrakoplov mijenja položaj u odnosu na stvarni horizont. U pokazivaču zapovjednog položaja, konvencionalni indikator položaja kombiniran je s instrumentom kontrole leta. Indikator komandnog položaja pokazuje prostorni položaj zrakoplova, kutove nagiba i nagiba, brzinu kretanja, odstupanje brzine (istinito od "referentne" brzine zraka, koja se postavlja ručno ili izračunava pomoću računala kontrole leta) i daje neke navigacijske informacije. U modernim letjelicama, pokazivač položaja komande dio je sustava instrumenata za navigaciju leta, koji se sastoji od dva para katodnih cijevi u boji - dva CRT za svakog pilota. Jedan CRT je indikator položaja komandi, a drugi je navigacijski uređaj za planiranje ( Pogledaj ispod). CRT ekrani prikazuju informacije o prostornoj poziciji i položaju zrakoplova u svim fazama leta.
Planirani navigacijski uređaj.
Planirani navigacijski uređaj (PND) pokazuje kurs, odstupanje od zadanog kursa, smjer radionavigacijske postaje i udaljenost do te postaje. PNP je kombinirani indikator koji kombinira funkcije četiri indikatora - indikator smjera, radiomagnetski indikator, smjer i indikator dometa. Elektronički POP s ugrađenim pokazivačem karte daje sliku karte u boji koja pokazuje pravi položaj zrakoplova u odnosu na zračne luke i zemaljska radionavigacijska pomagala. Prikazi smjera leta, izračuni skretanja i željene putanje leta omogućuju procjenu odnosa između pravog položaja zrakoplova i željenog položaja. To omogućava pilotu da brzo i točno prilagodi putanju leta. Pilot također može prikazati prevladavajuće vremenske uvjete na karti.
Indikator brzine zraka.
Kada se zrakoplov kreće u atmosferi, nadolazeće strujanje zraka stvara pritisak velike brzine u Pitotovoj cijevi postavljenoj na trup ili na krilo. Brzina zraka mjeri se usporedbom brzinskog (dinamičkog) tlaka sa statičkim tlakom. Pod utjecajem razlike između dinamičkog i statičkog tlaka savija se elastična membrana na koju je spojena strelica koja na ljestvici pokazuje brzinu zraka u kilometrima na sat. Indikator zračne brzine također pokazuje evolucijsku brzinu, Machov broj i maksimalnu radnu brzinu. Rezervni indikator brzine zraka nalazi se na središnjoj ploči.
Variometar.
Variometar je neophodan za održavanje konstantne brzine uspona ili spuštanja. Kao i visinomjer, variometar je u biti barometar. Označava brzinu promjene nadmorske visine mjerenjem statičkog tlaka. Dostupni su i elektronički variometri. Vertikalna brzina je izražena u metrima u minuti.
Visinomjer.
Visinomjer određuje visinu iznad razine mora na temelju odnosa između atmosferskog tlaka i nadmorske visine. Ovo je, u biti, barometar, kalibriran ne u jedinicama tlaka, već u metrima. Podaci visinomjera mogu se prikazati na različite načine - pomoću strelica, kombinacija brojača, bubnjeva i strelica ili putem elektroničkih uređaja koji primaju signale od senzora tlaka zraka. vidi također BAROMETAR.
NAVIGACIJSKI SUSTAVI I AUTOMATIKA
Zrakoplovi su opremljeni raznim navigacijskim strojevima i sustavima koji pomažu pilotu u navigaciji zrakoplova duž zadane rute i izvođenju manevara prije slijetanja. Neki takvi sustavi potpuno su autonomni; drugi zahtijevaju radio komunikaciju s zemaljskim navigacijskim pomagalima.
Elektronički navigacijski sustavi.
Postoji niz različitih elektroničkih sustava zračne navigacije. Višesmjerni radio-farovi su zemaljski radio-odašiljači dometa do 150 km. Oni obično definiraju dišne putove, daju smjernice za pristup i služe kao referentne točke za instrumentalne pristupe. Smjer do višesmjernog svjetionika određuje se automatskim tražilicom smjera na vozilu, čiji se rezultat prikazuje strelicom pokazivača smjera.
Glavna međunarodna sredstva radionavigacije su VOR višesmjerni azimutalni radiofarovi; njihov domet doseže 250 km. Takvi se radiofarovi koriste za određivanje zračne rute i za manevre prije slijetanja. Informacije o VOR-u prikazane su na PNP-u i na indikatorima rotirajućih strelica.
Oprema za mjerenje udaljenosti (DME) određuje domet linije vidljivosti unutar oko 370 km od zemaljskog radijskog fara. Informacije se prikazuju u digitalnom obliku.
Za zajednički rad s VOR farovima, umjesto DME transpondera, obično se ugrađuje zemaljska oprema sustava TACAN. Kompozitni VORTAC sustav pruža mogućnost određivanja azimuta pomoću VOR višesmjernog fara i dometa pomoću TACAN kanala za određivanje udaljenosti.
Sustav za instrumentalno slijetanje je sustav farova koji osigurava precizno navođenje zrakoplova tijekom završnog prilaza pisti. Radiofarovi za lokalizaciju slijetanja (domet od oko 2 km) vode zrakoplov do središnje linije piste za slijetanje; svjetionici za kliznu stazu proizvode radio zraku usmjerenu pod kutom od oko 3° prema stazi za slijetanje. Kurs slijetanja i kut staze klizanja prikazani su na indikatoru položaja komande i POP-u. Indeksi koji se nalaze na bočnoj i donjoj strani indikatora položaja komande pokazuju odstupanja od kuta klizne staze i središnje linije piste za slijetanje. Sustav kontrole leta predstavlja informacije o sustavu instrumentalnog slijetanja putem nišana na indikatoru položaja komande.
Omega i Laurent su radionavigacijski sustavi koji, koristeći mrežu zemaljskih radiofarova, osiguravaju globalno operativno područje. Oba sustava omogućuju letove bilo kojom rutom koju odabere pilot. "Loran" se koristi i pri slijetanju bez upotrebe opreme za precizno prilaženje. Indikator položaja komande, POP i drugi instrumenti pokazuju položaj zrakoplova, rutu i brzinu kretanja, kao i kurs, udaljenost i procijenjeno vrijeme dolaska za odabrane međutočke.
Inercijski sustavi.
Sustav za obradu i prikaz podataka o letu (FMS).
Sustav FMS omogućuje kontinuirani pregled putanje leta. Izračunava zračne brzine, visine, točke uspona i spuštanja koje su najučinkovitije u potrošnji goriva. U tom slučaju sustav koristi planove leta pohranjene u svojoj memoriji, ali također omogućava pilotu da ih mijenja i unosi nove preko zaslona računala (FMC/CDU). Sustav FMS generira i prikazuje podatke o letu, navigaciji i operativnim podacima; također izdaje naredbe autopilotu i voditelju leta. Osim toga, osigurava kontinuiranu automatsku navigaciju od trenutka polijetanja do trenutka slijetanja. FMS podaci prikazani su na upravljačkoj ploči, pokazivaču položaja komande i FMC/CDU zaslonu računala.
UREĐAJI ZA KONTROLU RADA ZRAKOPLOVNIH MOTORA
Indikatori performansi motora zrakoplova grupirani su u sredini ploče s instrumentima. Uz njihovu pomoć pilot upravlja radom motora, a također (u načinu ručnog upravljanja letom) mijenja njihove radne parametre.
Brojni indikatori i kontrole su potrebni za nadzor i kontrolu hidrauličkih, električnih, goriva i sustava održavanja. Indikatori i kontrole, koji se nalaze ili na ploči inženjera leta ili na ploči sa šarkama, često se nalaze na mimičkom dijagramu koji odgovara položaju pokretača. Mnemotehnički indikatori pokazuju položaj stajnog trapa, zakrilca i letvica. Položaj krilaca, stabilizatora i spojlera također može biti naznačen.
ALARMNI UREĐAJI
U slučaju kvarova u radu motora ili sustava, ili neispravne konfiguracije ili načina rada zrakoplova, generiraju se poruke upozorenja, obavijesti ili savjetovanja za posadu. U tu svrhu predviđena su vizualna, zvučna i taktilna signalna sredstva. Moderni ugrađeni sustavi mogu smanjiti broj dosadnih alarma. Prioritet potonjeg određen je stupnjem hitnosti. Elektronički zasloni prikazuju tekstualne poruke redoslijedom i naglaskom koji odgovara njihovoj važnosti. Poruke upozorenja zahtijevaju trenutnu korektivnu radnju. Obavijest - zahtijeva samo trenutno upoznavanje, a korektivne radnje - naknadno. Savjetodavne poruke sadrže informacije važne za posadu. Poruke upozorenja i obavijesti obično se izrađuju u vizualnom i audio obliku.
Alarmni sustavi upozorenja upozoravaju posadu na kršenja normalnih radnih uvjeta zrakoplova. Na primjer, sustav upozorenja na zaustavljanje upozorava posadu na takvu prijetnju vibracijom oba kontrolna stupa. Sustav upozorenja na blizinu tla daje glasovne poruke upozorenja. Sustav upozorenja na smicanje vjetra daje vizualno upozorenje i glasovnu poruku kada ruta zrakoplova naiđe na promjenu brzine ili smjera vjetra koja bi mogla uzrokovati naglo smanjenje brzine. Osim toga, ljestvica nagiba prikazana je na indikatoru položaja komande, što omogućava pilotu da brzo odredi optimalni kut penjanja kako bi vratio putanju.
KLJUČNI TRENDOVI
"Mode S", predložena podatkovna veza za kontrolu zračnog prometa, omogućuje kontrolorima zračnog prometa slanje poruka pilotima prikazanih na vjetrobranskom staklu zrakoplova. Traffic Collision Alert System (TCAS) je ugrađeni sustav koji pruža informacije posadi o potrebnim manevrima. Sustav TCAS obavještava posadu o drugim letjelicama koje se pojavljuju u blizini. Zatim izdaje poruku prioriteta upozorenja koja ukazuje na manevre potrebne za izbjegavanje sudara.
Global Positioning System (GPS), vojni satelitski navigacijski sustav koji pokriva cijeli svijet, sada je dostupan civilnim korisnicima. Do kraja tisućljeća sustavi Laurent, Omega, VOR/DME i VORTAC gotovo su u potpunosti zamijenjeni satelitskim sustavima.
Monitor statusa leta (FSM), napredna kombinacija postojećih sustava obavijesti i upozorenja, pomaže posadi u nenormalnim situacijama leta i kvarovima sustava. FSM monitor prikuplja podatke iz svih sustava na brodu i izdaje tekstualne upute posadi koje treba slijediti u hitnim situacijama. Osim toga, prati i ocjenjuje učinkovitost poduzetih korektivnih mjera.
15:20 04.04.2016
U suvremenom svijetu, borbena učinkovitost zrakoplovstva određena je prvenstveno elektroničkim "punjenjem". To je ono što se stvara u Dizajnerskom birou za izradu instrumenata Ramenskoye (RPKB), koji je jedan od vodećih razvijača radio-elektroničke opreme na brodu.
U suvremenom svijetu, borbena učinkovitost zrakoplovstva određena je prvenstveno elektroničkim "punjenjem". To je ono što se stvara u Ramensky Instrument-Making Design Bureau (RPKB), koji je jedan od vodećih razvijača avionike (avionike) za sve tipove vojnih zrakoplova, helikoptera i bespilotnih letjelica. Predsjednik i generalni dizajner RPKB-a Givi Dzhandzhgava govorio je o tome u intervjuu za web stranicu TV kanala Zvezda. Referenca:
Givi Ivlianovič Džandžgava–
Predsjednik i glavni dizajner JSC RPKB, član Ureda Središnjeg vijeća Saveza inženjera strojarstva Rusije, član Ureda Lige nevladinih udruga za pomoć obrambenim poduzećima Ruske Federacije, član Znanstveno-tehničkog odbora Vijeće vojno-industrijskog kompleksa pri Vladi Ruske Federacije, doktor tehničkih znanosti, profesor, zaslužni znanstvenik Ruske Federacije, redoviti član Akademije tehnoloških znanosti Ruske Federacije, Međunarodne akademije informatizacije, Akademije inženjerskih znanosti imenovao nakon. A. M. Prohorova, autora 450 znanstvenih radova, monografija i više od 300 izuma. Za aktivno sudjelovanje u stvaranju novih tipova zrakoplovne opreme dobio je titule laureata Državne nagrade SSSR-a, Državne nagrade Ruske Federacije, Državne nagrade Vlade Ruske Federacije i Nagrade RAS-a. nazvana po akademiku B. N. Petrovu i akademiku A. N. Tupoljevu, Nacionalna nagrada nazvana po Petru Velikom, Međunarodna nagrada im. Sokrate. Odlikovan Ordenom "Slava Rusiji" i titulom "Osoba godine"–
2012", počasni građanin Ramenskog okruga. Od 1992. RPKB je pod vašim vodstvom djelovao kao privatna tvrtka i bio je primjer korporativne izgradnje odozdo, ujedinjujući poduzeća za avionsku elektroniku u jednu strukturu mnogo prije nego što je država krenula prema stvaranju holdinga i korporacija. Zašto ste se na kraju odlučili vratiti pod okrilje države? Strukture koje smo stvorili na temelju RPKB-a (Koncern Avionika i Istraživačko-proizvodni centar Tehnokompleks) omogućile su nam da radimo svoj posao u tom razdoblju, da preživimo teška vremena devedesetih. No sada je postalo jasno da je bez pomoći države daljnji konkurentski razvoj jednostavno nemoguć. Tko će ulagati u projekte poput PAK FA? Avionics još uvijek nije frizerski salon, u njega treba uliti puno novaca, a procesi su vrlo delikatni i složeni. To se događa u cijelom svijetu: kod Amerikanaca, koji su se tradicionalno oslanjali na tržišno gospodarstvo, država danas ima vodeću ulogu u proizvodnji vojnih zrakoplova.
Članci na temu
