что такое система индикации
система индикации
Смотреть что такое «система индикации» в других словарях:
система индикации неисправностей — система индикации отказов — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы система индикации отказов EN fault indication system … Справочник технического переводчика
система индикации положения — (напр. регулирующего стержня в активной зоне при аварии ядерного реактора) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN rod position indication systemRPIS … Справочник технического переводчика
система индикации работы противовыбросового оборудования — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN blowout preventer function position indicator system … Справочник технического переводчика
система индикации уровня при перегрузке топлива в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel refueling level indication systemRVRLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel level indication systemRVLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя в реакторе — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN reactor vessel level indication systemRVLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя при перегрузке топлива в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel refueling level indication system … Справочник технического переводчика
экранная авиационная система индикации — экранная система индикации Авиационная система индикации, основной объем информации которой выдается с помощью авиационных экранных индикаторов. [ГОСТ 22686 85 ] Тематики средства отобр. информ. экипажу самол. и вертол. Синонимы экранная система… … Справочник технического переводчика
авиационная система индикации — система индикации Ндп. индикация Часть системы отображения информации экипажу самолета или вертолета, состоящая из авиационных приборов и (или) индикаторов. [ГОСТ 22686 85 ] Недопустимые, нерекомендуемые индикация Тематики средства отобр. информ … Справочник технического переводчика
Система измерений количества и показателей качества нефти (СИКН) — (по РД 153 39.4 042) совокупность средств измерений, системы обработки информации, технологического оборудования и трубопроводной арматуры, функционирующих как единое целое, предназначенная для: получения информации об измеряемых параметрах… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СИСТЕМЫ ИНДИКАЦИИ
В визуальном полете летчик определяет положение самолета относительно земли, ориентируясь по линии естественного горизонта. При полете в условиях отсутствия видимости естественного горизонта летчик для этих целей использует авиагоризонт (указатель гировертикали). Принципиально они могут выполняться по двум системам индикации «Вид с земли на самолет» и «Вид с самолета на землю».
В системе индикации «Вид с земли на самолет» (рис. 5.1, а) силуэт самолета подвижен относительно корпуса прибора, как казался бы подвижным самолет, если наблюдать за ним с земли. Отсчет углов крена и тангажа ведется по положению крылышек подвижного силуэта относительно неподвижных индексов или рисок, нанесенных на неподвижных частях прибора. Имитация естественного горизонта линией искусственного горизонта в этом случае отсутствует.
В системе индикации «Вид с самолета на землю» (рис. 5.1, б) силуэт самолета или заменяющий его символ неподвижен относительно корпуса прибора. Линия искусственного горизонта перемещается так же, как перемещается линия естественного горизонта относительно самолета. Отсчет углов крена ведется с помощью индекса, перпендикулярного линии искусственного горизонта, перемещающегося относительно неподвижной шкалы кренов в нижней части прибора (на рис. 5.1 этот индекс не показан).
Вследствие конструктивной сложности и невозможности обеспечить индикацию больших углов тангажа (при больших углах тангажа подвижный силуэт самолета уходит из поля зрения) первая система индикации применяется только для кренов. Поэтому практическое применение нашли приборы, у которых указатели авиагоризонта выполнены либо по системе «Вид с самолета на землю» и по крену и по тангажу, либо по системе «Вид с земли на самолет» по крену и «Вид с самолета на землю» по тангажу (рис. 5.1, в).
Если задать летчикам вопрос: «Какой из видов индикации лучше?», то можно услышать самые противоречивые ответы. Ответ в значительной степени зависит от того, к какой индикации они привыкли.
Некоторые летчики утверждают# что после накопления опыта пилотирования по приборам пилот вообще перестает замечать, подвижен силуэт или линия горизонта. При этом информация, получаемая летчиком от авиагоризонта, воспринимается как «картинка» положения самолета относительно горизонта, на вид которой он реагирует.
Все же можно отметить, что при управлении самолетом (изменения режима полета) некоторые преимущества имеет индикация «Вид с земли на самолет», так как при этом летчик как бы управляет подвижным силуэтом самолета[33]. В автоматическом полете (режим стабилизации) это преимущество исчезает.
С точки зрения легкости перехода от наблюдения за положением самолета по авиагоризонту к наблюдению за положением по естественному горизонту более предпочтительной является индикация «Вид с самолета на землю»; в этом случае линии искусственного и естественного горизонта параллельны.
Эти преимущества особенно ощутимы в условиях низких посадочных минимумов. Поэтому в командных пилотажных приборах, предназначенных для этих условий, целесообразно использовать авиагоризонты с индикацией «Вид с самолета на землю».
Рис. 5.2. Показания компасов с различными системами индикации: я — система индикации «Вид с земли на самолет»; 6—-система индикации «Вид с
В еще большей степени эти преимущества сказываются в системах индикации на стекле. Поэтому во всех этих устройствах применяется индикация «Вид с самолета на землю».
Указатели курса в навигационных приборах в принципе также могут выполняться по одной из двух упомянутых систем индикации. В первых навигационных приборах применялась система индикации «Вид с земли на самолет» (рис. 5.2, а). При разворотах, особенно на небольшие углы, такие приборы, по мнению летчиков, обладали некоторыми преимуществами: летчик как бы управлял силуэтом самолета. Однако комплексирование таких компасов с указателями радиотехнических навигационных устройств, например радиокомпасов, связано с серьезными неудобствами. Это объясняется тем, что эти указатели обычно выполняются по системе индикации «Вид с самолета на землю» (рис. 5.2, б). Смешение двух индикаций приводит к потере наглядности индикации положения наземных радиостанций и радиомаяков. Это крайне нежелательно для маршрутного полета и построения схем предпосадочного маневра.
В настоящее время указатели курса в навигационных приборах имеют, как правило, систему индикации «Вид с самолета на землю». В этом случае получается наглядная картина положения самолета в горизонтальной плоскости, в том числе и по отношению к наземным радионавигационным устройствам; легко определяются магнитные пеленги этих устройств.
В устройствах индикации на стекле информация о курсе выдается также в системе «Вид с самолета на землю». Эта же система индикации применяется в электронно-оптических навигационных индикаторах.
Информация о положении самолета относительно заданных траекторий в горизонтальной и вертикальной плоскостях выдается в системе «Вид с самолета на землю». При этом стрелки (планки, индексы), изображающие заданную траекторию, перемещаются
Рис. 5.3. Командный пилотажный при-
бор ПП-1ПМ:
/—шкала крена; 2— шкала отклонения от рапносигнальной зоны ГРМ; 3 — силуэт са — чюлета; 4 — указатель отклонения от рав- лосигиальной зоны ГРМ; 5 — командная стрелка тангажа; 6 — указатель тангажа; 7 — командная стрелка крена; 8 —шкала тангажа; 9 — кнопка быстрого восстановления гировертикали; Ю — указатель скольжения; П — рукоятка выставки шкалы тангажа; 12 — сигнальная лампа
Рис. 5.4. Командный пилотажный при-
бор КПП:
влево и вправо, вверх и вниз относительно центра, символизирующего самолет.
Несмотря на то что, строго говоря, эти индикаторы показывают положение траекторий относительно самолета, в настоящее время принято говорить, что они показывают отклонения самолета от заданной траектории.
система индикации
Смотреть что такое «система индикации» в других словарях:
система индикации — функциональная подструктура личности. Содержит те свойства, отношения и действия, в коих отражаются общественные помыслы и чувства реальных личностей и кои определяют их поведение. Сюда относятся гуманизм, коллективизм, оптимизм и трудолюбие. Все … Большая психологическая энциклопедия
система индикации неисправностей — система индикации отказов — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы система индикации отказов EN fault indication system … Справочник технического переводчика
система индикации положения — (напр. регулирующего стержня в активной зоне при аварии ядерного реактора) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN rod position indication systemRPIS … Справочник технического переводчика
система индикации работы противовыбросового оборудования — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN blowout preventer function position indicator system … Справочник технического переводчика
система индикации уровня при перегрузке топлива в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel refueling level indication systemRVRLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel level indication systemRVLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя в реакторе — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN reactor vessel level indication systemRVLIS … Справочник технического переводчика
система индикации уровня теплоносителя при перегрузке топлива в корпусе ядерного реактора — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN reactor vessel refueling level indication system … Справочник технического переводчика
экранная авиационная система индикации — экранная система индикации Авиационная система индикации, основной объем информации которой выдается с помощью авиационных экранных индикаторов. [ГОСТ 22686 85 ] Тематики средства отобр. информ. экипажу самол. и вертол. Синонимы экранная система… … Справочник технического переводчика
авиационная система индикации — система индикации Ндп. индикация Часть системы отображения информации экипажу самолета или вертолета, состоящая из авиационных приборов и (или) индикаторов. [ГОСТ 22686 85 ] Недопустимые, нерекомендуемые индикация Тематики средства отобр. информ … Справочник технического переводчика
Система измерений количества и показателей качества нефти (СИКН) — (по РД 153 39.4 042) совокупность средств измерений, системы обработки информации, технологического оборудования и трубопроводной арматуры, функционирующих как единое целое, предназначенная для: получения информации об измеряемых параметрах… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Архитектура систем управления самолётом
«Мы работаем для того, чтобы вы не боялись летать»
рис 1. Модель Bombardier BD 500 в аэродинамической трубе
Именно такой слоган я как-то придумал для своей работы. Он как нельзя лучше выражает саму суть разработки систем управления самолётом. И, если честно, я бы хотел, чтобы это стало девизом всех разработчиков систем управления современными самолётами по всему миру. Потому что, несмотря на то, что часто можно услышать, что самолёт — один из самых безопасных видов транспорта, тысячи людей по всему миру боятся летать, вцепляются в ручки кресел… А зачастую причина всех страхов — неизвестность. Когда надо доверится такой непрочной конструкции, болтающейся километры над землёй, таким хрупким сплетением проводов и битов кода, скрытой завесой улыбок стюардесс и тайн программного кода. И которую стоит приоткрыть.
К моему удивлению, моя предыдущая статья вызвала неожиданно большой резонанс как на Хабре, так и за его пределами. Мне задали ряд вопросов и высказали ряд недовольства, законно обозвав это «закрытой областью». Вопреки такому мнению, всё, о чём я рассказывал в статье и о чём речь пойдёт в этой, можно найти в интернете. Быть может по разрозненным кускам, быть может, на разных языках, но ни один факт не является ноу-хау. Задача моей статьи — познакомить читателя с замечательной областью авиации и классифицировать весь опыт и знания, которые мне удалось накопить. Что же касается проблемных тем и вопросов, затронутых мной, хочется вспомнить схожий случай, описанный г-ном Фейнманом в замечательной книжке «Какое тебе дело до того, что о тебе думают другие?». Если кто не читал, то обязательно прочтите. Там Ричард рассказывает о проблемах в НАСА. О проблемах, которые привели к крушению челнока. И о том, что не всегда бывает виновато оборудование, программы, программисты их писавшие, а часто виноватыми оказываются допуски, сокрытие фактов и принятые консервативные решения. И знаете что? НАСА из-за этого случая и огласки не стало хуже, а лишь научилось на своём хоть и печальном, но опыте. Престиж не только не упал, но вырос, НАСА показала себя организацией, которая умеет решать проблемы и признавать их. Потому что как космос, как и авиация — великолепные области, в которых работают великолепные компании и преданные люди. И не верьте тем, кто говорит, что после установки туалетов в самолётах небо перестало быть местом для романтиков.
Automation is great. It’s essential. It reduces fatigue, and enhances safety. But what if it breaks?
Все вы конечно знаете, что законы Мерфи работают, и один из них гласит, что всё, что может сломаться — сломается. Всё, что не может сломаться — тоже сломается. Каков бы не был низок процент отказа оборудования, вероятность отказа существует. Но существуют методы, позволяющие эти отказы минимизировать. И, в первую очередь, это архитектурные особенности программно-аппаратного комплекса.
рис 2. Т-4
Современный самолёт управляется так называемой ЭДСУ — Электродистанционной Системой Управления. На самом деле, это не такая уж новинка. Впервые такая система была установлена на советском самолёте «Максим Горький», управляющая поверхностями путём передачи электрического тока (аналоговая ЭДСУ). Позже в военной технике она появится в полностью цифровом виде на советском Т-4, а в гражданской авиации — на Airbus A320 и Ту-204. Тем не менее, ни что не стоит на месте и технологии совершенствуются, разрабатываются новые подходы и достигаются новые уровни безопасности.
Что представляет собой ЭДСУ? В первую очередь, это программно-аппаратный комплекс, состоящий из:
Каждая из систем обычно как минимум дублируется один раз. В зависимости от требуемых законов управления, ценовых и компоновочных решений архитектура может варьироваться — содержать больше контуров дублирования, контроля, силовых контуров, или же, напротив, меньше. А так же возможны комбинации ЭДСУ и механической, гидромеханической систем управления.
рис 3. структурная схема ЭДСУ
Использование ЭДСУ в первую очередь обеспечивает значительное уменьшение веса системы управления, что на больших самолётах имеет критическую важность. Так же даёт более гибкие возможности компоновки, часто позволяет расположить систему управления практически в любом доступном месте самолёта. Кстати говоря, поэтому управление по проводам (fly-by-wire) всё ещё является наиболее популярным, т. к. является не столь сложным и капризным, как fly-by-light (с использованием оптики ) или fly-by-wireless (с использованием беспроводных технологий). Уменьшение веса и упрощение компоновки позволяет ввести дополнительные контуры, обеспечивающие нормальное управление самолётом в состоянии отказа одного из работавших ранее контуров. Позволяет по возможности уменьшить человеческий фактор, контролируя параметры полёта в автоматическом режиме и корректируя команды пилотов. Контролирует состояние критических систем самолёта в режиме реального времени, что позволяет обнаружить, отследить и по возможности исправить ошибку в минимально возможное время.
рис 4. функциональная схема ЭДСУ
Тем не менее, в процессе проектирования таких систем критически важно создать правильную архитектуру. Это — наиболее уязвимое место ЭДСУ. Наиболее классическими случаями ошибок являются:
К сожалению, не имею представления о технологиях, которые были применены в советских самолётах, но думаю, он схож с современным подходом, который справедлив и для иностранных, и для российских проектов.
Система управления
Типичная система управления состоит из:
рис 5. ЭДСУ Boeing 777
В зависимости от сложности системы могут быть добавлены дополнительные устройства \ разделены существующие. В любом случае, при правильном дублировании и проектировании системы главный принцип — это соблюдение принципа «различия» (dissimilarity), что означает, что для каждого элемента работающего в режиме дублирования дожна быть применены различные электронные компоненты, процессоры, языки программирования, написан разный код, а соединяющие провода проложены независимо разными путями.
Электроника управления
Компьютеры управления (PFC) и исполнительные модули (ACE) состоят в свою очередь из нескольких независимых каналов. В простейшем случае они состоят из канала управления, который вычисляет команду к исполнению (Control Channel) и канала контроля, который проверят правильность команд (Monitor Channel). Для простоты можно сказать, что первый должен выдавать наиболее точные данные, рассчитанные с использованием сложных законов управления, базирующихся на динамических моделях поведения самолёта, а второй — давать правильную оценку на основе оценки окружающей обстановки, поступающей от датчиков с принимая и допуская некий «усреднённый вариант», но делая это быстрее канала управления, имея возможность заблокировать новый неверный сигнал до того, как пройдёт команда к исполнению и обработать ошибку.
рис 6. архитектурная схема PFC для Boeing 777
В зависимости от проекта применяется разное число модулей и разные комбинации каналов внутри них. В Boeing-777, например, три главных компьютера по три канала в каждом. Причём каждый канал может исполнять разные роли, но неизменно один из них — канал управления, а два других — контроля. В Boeing, к примеру, популярна схема с 1 MC, 1 CC и 1 канал горячей замены (standby). В других компоновках так же могут быть отдельно вынесен канал для управления силовой электроникой, или для целей наладки и проектирования — платы расширения функциональности (Extender Board) или внедрения ошибок (Fault Insertion Board). Общение между каналами обычно происходит по шине CAN или любой другой достаточно быстрой шине, такой как spacewire, 1394 и пр… Главный критерий — скорость передачи данных.
Общение же между модулями управления и периферии в авиации традиционно принято осуществлять через шину ARINC. В общем случае главный критерий — надёжность даже при больших расстояниях.
рис 7. Упрощённая схема типичной реализации системы управления
Так же используются непосредственно аналоговые и цифровые сигналы. Классической компоновкой является применение ADC \ DAC (аналого-цифровых и цифро-аналоговых конвертеров) внутри ACE для опроса датчиков и для командования приводами, а так же с использованием Resolver’ов для их чуткого управления. Использования дискретных сигналов — для синхронизации (в т.ч. от тактовых генераторов), пин-кодинга (определения положения и роли модуля) модулей. Модули, как правило, знают о состоянии друг друга и во многих случаях архитектура подразумевает «горячий» старт, когда резервный модуль подхватывает состояние главного и переходит в режим активного, заменяя прошлый главный модуль в течение пары секунд. ACE и PFC являются модулями LRU (Line Replaceable Unit), т. е. модулями линейной замены, что подразумевает собой возможность заменить один модуль (как плату расширения) на подобный без необходимости замены (модификации) всей связной системы. Схожая архитектура используется и для компоненов системы в отдельности, для таких система управления шасси, гидравликой, люками.
Принятие решения на основе совместной работы различных устройств — это сложный вопрос, на который нельзя ответить однозначно. Есть разные пути решения: синхронизация, решение методом среднего с использованием данных о состоянии (об ошибках), пути обнаружить неисправные модули и отключить их, сценарии работы. К примеру, при использовании трёх PFC при наличии двух одинаковых команд и одной отличной — отличная будет отбракована. При трёх разных — система будет отключена, как и при разных показания в системе, использующей только два PFC. Различных логик может быть много, как и включая алгоритмы работы при дублировании ЭДСУ механической системой управления. В последнем случае вероятность отказа возрастает, т. к. при сбое механической системы управления должна быть информирована ЭДСУ об отказе и среагировать на это переходом в аварийный режим.
рис 8. Схема парного исполнения ACE для электрогидравлической системы
Режимы работы.
В зависимости от окружающей обстановки система может функционировать в различных режимах. Типичными режимами являются:
рис 9. схема работы с четыремя PFC
Ещё раз про дублирование и защиту
Чтобы не вдаваться в технические подробности и конкретные реализации, кратко подытожу: каждая система дублируется. Так, помимо модулей управления, дублируются цепи питания (три и более), магнитные замки, датчики, сообщения от устройств, ручки управления. Каждая информация требует подтверждения. Так, для диагностирования ошибки в зависимости от её критичности требуется время для её подтверждения (чтобы не отключить систему раньше времени из-за помехи), обычно с разных устройств сразу. Даже в случае отказа или даже множественных отказов есть возможность осуществлять управление в альтернативном режиме. Это достигается путём использования различных аппаратных и программных средств. Так, для одного и того же устройства используются различные процессоры и схема платы для разных каналов. Например, для Control Channel — процессор от Motorola, а для Monitor – от Infineon, для другого LRU – от Texas Instruments и т.п… Используются различные компиляторы, пишется разный код. В идеале для разных PFC \ ACE должны быть так же разные программно-аппаратные решения, но в простом случае (это не всегда возможно и целесообразно как в техническом, так и финансовом плане) dissimilarity достигается различным пин-кодированием и различным расположением модулей в пространстве. Система в идеале защищена «от дураков». В первую очередь — от человеческого фактора. В последующие — от критических условий (режимов короткого замыкания, потери питания, высоких и низких температур), а так же от невозможного события по Мерфи. В коде это выливается, к примеру в пароноидальное программирование.
рис 10. четыре PFC разбиты на пары
Выводы
На этом, пожалуй, стоит завершить статью и эту тему в частности. В заключение хочу сказать, что какова бы ни была система, решения — сложные как у Boeing или простые, как на начинающем китайском авиопроме, системы развиваются в сторону удобства и безопасности. И каждый защищённый провод и бит — труд многих людей, зачастую энтузиастов, работающей в этой области, а так же вас, граждане пассажиры, которые своей любовью к нему и своей критикой к человеческому несовершенству делает эту жизнь лучше.