Назначение и функции пилотажно-навигационных комплексов, их разновидности. Типовая структурная схема.

Под пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) понимается совокупность датчиков информации, систем обработки и отображения информации, а также систем управления, предназначенных для пилотирования летательного аппарата.

ПНК можно разделить:

-     автоматизированные, с низким автоматизированием;

-     автоматические.

ПНК функционирует только во взаимодействии с пилотом.

Не автоматизированный ПНК имеет следующую структуру:

 РИС. ПНК1

 

В состав входят 

1 – датчики информации (давления, температуры и т.п.);

2 – индивидуальные преобразователи (вычислители);

3 – устройства индикации и сигнализации;

4 – пилот (экипаж) л.а. Воспринимает информацию от УИВЗ (устройство индикации визуальной и звуковой), принимает решения путём воздействия на

5 – рычаги управления, приводит в соответствующее состояние л.а.

При наличии автопилота 7 и пульта его управления 6 пилот может на него воздействовать.

9 – самолёт и его силовая установка.

Пилот может воздействовать на пульты управления индикацией и преобразования 8.

При данных ПНК на долю экипажа приходится значительная физическая и психологическая нагрузки. Применение автоматизированных ПНК позволяет значительно разгрузить пилота от некоторых действий, позволяет осуществить определенную фильтрацию входной информации, защиту от помех путем использования математических моделей контролируемого процесса, а также анализа датчиков, контролирующих процессы, значительно сократить помехи, уменьшить динамические погрешности, повысить точность пилотирования.

Значительный рост информации на современных летательных аппаратах обусловило невозможность пилотирования без автоматизированных систем управления.

Автоматизация ПНК позволяет осуществить достаточно глубокий контроль датчиков и подсистем как в наземных условиях, так и в режиме полета.

ПНК обладает большой функциональной избыточностью, что обеспечивает надежность путем резервирования.

Структура автоматизированного ПНК может быть представлена в следующей форме (см. рис. ПНК2):

1 – датчики информации (давления, температуры и др.);

2 – вычислительные устройства (подсистемы);

3 – центральный БЦВМ;

4 – устройство индикации информации;

5 – пилот (экипаж);

6 – САУ и САР;

7 – рычаги и органы управления;

8 – пульт управления САУ и САР;

9 – л.а. с силовой установкой.

В данных системах находят широкое применение вычислители аналогового типа. БЦВМ в основном осуществляет обработку навигационной информации. Обработка информации осуществляется комплексно. Современное состояние вычислительной техники достаточно надёжно.

 

 

Датчики 1 передают информацию в локальные системы обработки 2, далее передаётся в БЦВМ 3. Экипаж 5, воспринимая с устройств индикации и информации 4, осуществляет при необходимости вмешательство в систему управления через ручки управления 6 или через пульт управления 7 с изменением заданной программы полёта.

БЦВМ 2 осуществляет поточное поступление информации, контроль, формирует в отдельных случаях сигналы управления датчиками. БЦВМ 2 может быть несколько, они реализуют оптимальные алгоритмы управления л.а. В современных ПНК эти алгоритмы охватывают все режимы полета л.а. (от взлета до посадки). Выбор последовательности алгоритмов находится в распоряжении экипажа (бомбометание, преследование). В данной схеме управления экипаж – высший уровень управления.

САУ для данной схемы предусматривает систему устойчивости и управляемости 8 с высокой степенью надёжности и быстродействия, улучшает характеристики управляемости л.а. Обязательным элементом является противофлаттерная система управления (входит в 9). Кроме того, в систему введена система управления тягой двигателя 10.

Быстродействие данных систем управления должно быть достаточно высоким, поэтому пропускная система компонентов, входящих в САУ, и датчиков тоже должна быть быстродействующей.

Математические модели, которые решают законы управления, достаточно сложны, многомерны, взаимосвязаны. Поэтому к ним применяются достаточно высокие требования.

 

ПНК должен осуществлять следующие функции:

-     стабилизация и индикация углового положения л.а.;

-     стабилизация скорости, числа М, вертикальной скорости;

-     система контроля топлива;

-     система контроля и сигнализации предельных положений л.а.;

-     подсказка пилоту о предельных положениях л.а.;

-     коррекция счисленных координат местоположения л.а. по РСБН и РСДН;

-     выход на регистрацию;

-       передача информации по запросу наземных командных пунктов воздушных движений (КПУВД), так и с другими л.а.;