Анализ эксплуатационных показателей вычислительных систем самолетовождения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

препятствиями в районе аэропортов, а также с другими возвышениями природного образования.

С точки зрения технической эксплуатации таких систем как ВСС, СНС и СРПБЗ их объединяет одна особенность: наличие базы данных. Данные, записываемые в базы данных этих систем постоянно изменяются, а соответственно должны своевременно обновляться сами базы данных. Конечно, для разных типов баз данных установлены разные сроки их обновления, так как, скажем, природный рельеф поверхности земли изменяется не так быстро, как искусственные препятствия в районе аэропортов, которыми могут служить строительные краны, осветительные вышки, радиомаяки и др. Но сама необходимость производить обновление баз данных в этих системах становится настоящей проблемой для персонала, эксплуатирующего авиационную технику. Причиной тому служит разнообразное расписание движения воздушных судов (для отдельно взятой авиакомпании), составляемое для удовлетворения нужд потребителя, которому необходимо перемещаться из любой точки мира в любую точку мира. Специфичность работ по обновлению этих систем и не совпадение периодичности их проведения с основными видами регламентных работ по обслуживанию воздушного судна не всегда позволяет обеспечить возможность проведения этой работы (обновление баз данных) в любом месте, где окажется воздушное судно.

Для зарубежных магистральных самолётов фирм Boeing и Airbus фирмой Jeppesen (она же Boeing) производит совершенно новую систему - электронный бортовой портфель EFB (Electronic Flight Bag), который помимо множества функций также имеет несколько типов баз данных (навигационные данные, руководство по технической эксплуатации ВС, а также руководство по лётной эксплуатации ВС) [4]. Но пока такая система является необязательной, к СНС не привязана, как ВСС и СРПБЗ, и обновление баз данных, соответственно, не регламентировано. Такая система заслуживает отдельного внимания и поэтому в данной работе рассматриваться не будет.

В связи с тем, что на ВС последнего поколения ВСС выполняет функции штурмана, в состав экипажа

штурман теперь не входит. На второго пилота накладываются дополнительные функции, такие как оперирование ВСС и СРПБЗ. Соответственно повышаются требования к квалификационному уровню экипажа.

Таким образом, благодаря увеличившейся нагрузке на экипаж ВС, создаются предпосылки к сбою в работе экипажа из-за человеческого фактора, так как обязанности штурмана по поиску, расчёту и созданию альтернативного маршрута при возникновении ситуации сложного характера технического плана или для обхода сложных метеоусловий и других ситуаций возлагаются на второго пилота. Для успешного осуществления оперативного планирования маршрута при возникновении сложных ситуаций, а также при появлении новой информации об изменениях в аэронавигационных данных или осуществлении полёта в момент смены циклов АШАС (каждые 28 дней ровно в 0:00 иТС) необходимо оперативно получать аэронавигационную информацию. Помимо практической необходимости оперативного снабжения бортовых систем ВС обновлённой информацией существует вероятность сбоя или появления ошибки в работе базы данных ВСС, СРПБЗ или СНС. В этом случае оперативное обновление бортовой базы данных также является важным параметром при обеспечении безопасности полётов.

Библиографические ссылки

1. Гоголь В. А. Основы системы спутниковой навигации : учеб. пособие. Красноярск, 2001.

2. Астафьев Г. П., Шебшаевич В. С., Юрков Ю. А. Радиотехнические средства навигации летательных аппаратов. М. : Сов. радио, 1962.

3. Бочкарев В. В., Крыжановский Г. А., Сухих Н. Н. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта / под ред. Г. А. Крыжановского. М. : Транспорт, 1999. 319 с.

4. Вовк В. И., Липин А. В., Саранский Ю. Н. Зональная навигация : учеб. пособие. СПБ. : Академия ГА, 2004. 123 с.

© Акзигитов А. Р., Акзигитова И. А., 2014

УДК 621.396.932.1

Р. А. Акзигитов, А. Р. Акзигитов Научный руководитель - А. В. Кацура Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ

Рассматривается анализ эксплуатационных показателей вычислительных систем самолётовождения отечественных и зарубежных ВС.

Вычислительная система самолетовождения (ВСС на отечественных ВС), или система управления полётом (Flight Management System - FMS на зарубежных ВС), предназначена для решения задач самолетовож-

дения в соответствии с современными и перспективными требованиями аэронавигации при выполнении полетов по внутренним и международным трассам гражданской авиации по данным автономных и неав-

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

тономных средств навигации, а также для формирования информационных и управляющих сигналов [1; 2]. Используется на всех этапах полета (руление, взлет, полет по маршруту, заход на посадку, посадка, зару-ливание на стоянку). А также перед полетом: ввод ППМ, маршрута и т. д.

Наличие ВСС (FMS) в качестве бортового оборудования ВС освобождает экипаж от наличия штурмана в своём составе. Все обязанности, выполняемые штурманом, возлагаются на пилотов. В помощь экипажу работают наземные службы аэронавигационного обеспечения полётов, которые для каждого рейса подготавливают предварительные планы полётов (ППЛ) для организации воздушного движения и предполётный план полёта (ФПЛ) для использования на борту экипажем.

Любая ВСС (FMS) работает с базой аэронавигационных данных (БД), которая обновляется по двум требованиям: 1) не реже, чем раз в 28 дней согласно циклу AIRAC (Aeronautical Information Regulation and Control), установленному ICAO; 2) по мере необходимости для смены маршрутной части базы данных при появлении новых и изменении уже имеющихся маршрутов [3-5].

Много организаций предоставляют аэронавигационную информацию (АНИ), перечислим основных из них. Международная фирма Jeppesen, поставляющая АНИ по всему миру и БД практически для всех типов зарубежного оборудования. Отечественная фирма ФГУП ЦАИ ГА, поставляющая АНИ по всему миру и БД для любых типов отечественного оборудования. Швейцарская фирма LIDO (Lufthansa aeronautical services), поставляющая АНИ и БД аналогично фирме Jeppesen. Американская фирма Honeywell и её служба Wingman services Bendixking, поставляющая БД для своей продукции (ранее Allied Signal).

БД предназначены для использования в бортовых навигационных комплексах, спутниковых системах навигации и посадки, системах планирования полетов и УВД, навигационных тренажерах. Все производители АНИ выпускают её по международным стандартам, и поэтому структура этой информации идентична для всех производителей. Отличия в поставляемых базах АНИ могут быть только в предоставляемом объёме и подробностях касательно конкретных стран. К примеру, ЦАИ ГА поставляет более полную и подробную информацию по России, чем зарубежные конкуренты.

Поскольку БД от любого производителя имею одинаковую структуру, рассмотрим кратко структуру БД, поставляемой фирмой ФГУП ЦАИ ГА [6-8].

База включает АНИ по десяти географическим зонам земного шара. В БД ЦАИ ГА включена информация по аэродромам с длиной ВПП 2000 м и более, в том числе стандартным маршрутам вылета, прилета и посадки, данные по радионавигационным средствам, воздушным трассам, зонам ожидания, районам УВД и зонам ограничений, минимальным безопасным высотам полета. По территории СНГ в полном объеме ведется информация по всем аэродромам, включенным в Сборники ЦАИ ГА, внутренним и спрямленным воздушным трассам.

Обновление информации в БД осуществляется непрерывно в соответствии с поступающими поправками в документы АНИ, передача потребителям - дискретная, применительно к циклам АШАС, с таким расчетом, чтобы данные поступили заблаговременно до установленной даты ввода их действия.

ЦАИ ГА поддерживает базу данных полетной информации на основе стандарта АЯШС 424. База данных подразделена на 10 различных географических зон, которые обозначены трехбуквенными указателями (см. рисунок, таблицу). В каждую зону включены соответствующие государства.

Географические зоны базы данных

Обновление БД в бортовой аппаратуре производится двумя способами: 1) посредством картриджей (дискеты Floppy для зарубежных FMS или карты памяти Compact Flash для новой системы TNC-1G от фирмы Транзас); 2) посредством компьютера, связывающегося с ВСС проводом по RS-232 стандарту (для ВСС-95-1В отечественных ВС Ил-96-300, Ту-214, Ту-204-300). Предыдущая версия вычислительной системы самолётовождения ВСС-85 самолёта Ту-204-100 обновляется через стационарный загрузчик-адаптер, связывающий компьютер со съёмными модулями памяти вычислителя, что можно было бы отнести к первому варианту обновления. Но такой способ обновления, при котором необходимо снимать модули памяти системы с борта ВС, устарел безнадёжно, так как очень неудобен и требует больших трудозатрат на съём и установку совсем не портативных модулей памяти [9; 10].

Процедура подготовки БД к загрузке в систему аналогична для всех систем (отечественных и зарубежных). Заключается она в следующем [9; 10]. Предварительно БД получается от производителя в файле формата ARINC-424 (по почте на компакт дисках или через Internet). Затем при помощи специального программного обеспечения производится обработка файла с целью компоновки БД в соответствии с планируемыми направлениями полётов. Это производится для того, чтобы объём файла БД удовлетворял требо-

ваниям бортовой системы (ВСС или FMS), так как память ВСС (FMS) не в состоянии принять БД полностью всего мира, а только часть его, по причине невысокой ёмкости памяти ВСС (FMS). После того как БД будет скомпонована, она конвертируется в бортовой формат и только после этого её можно загружать в ВСС. Для вычислительной системы самолётовождения ВСС-95-1В самолётов Ил-96-300, Ту-214, Ту-204-300 используется переносной компьютер ноутбук и специальный соединительный кабель, загрузка производится на борту воздушного судна непосредственно в энергонезависимую память каждого из блоков ВСС (два комплекта) по очереди. При этом обновляемый ВСС перегружается в режим загрузки, и какая-либо другая работа с ВСС при этом не возможна.

Библиографические ссылки

1. FANS CNS/ATM. Комплект исходных документов. Разд. 1. Руководство по внедрению. ICAO, IATA, 1995.

2. Изделие ВСС-95-1В: руководство по технической эксплуатации. Ч. 1. Всего частей

3. URL: www.caica.ru (дата обращения: 20.03.2014).

4. URL: www.elcus.ru/boards.htm (дата обращения: 20.03.2014).

5. URL: www.geonavigator.net (дата обращения: 20.03.2014).

6. URL: www.globalstar.com (дата обращения: 20.03.2014).

7. URL: www.gosniias.ru (дата обращения: 20.03.2014).

8. URL: www.honeywell.com (дата обращения: 20.03.2014).

9. URL: www.tecckom.com/globalstar_price.php (дата обращения: 20.03.2014).

10. URL: www.transas.ru (дата обращения: 20.03.2014).

© Акзигитов Р. А., Акзигитов А. Р., 2014

AFR Африка

CAN Канада

EEU Восточная Европа

EUR Европа

LAM Латинская Америка

MES Азия

PAC Тихий океан

SAM Южная Америка

SPA Южная часть Тихого океана

USA Соединенные Штаты Америки

УДК 621.313.32

А. А. Анисимова, Р. С. Пашков Научный руководитель - Н. В. Юрковец Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ОБОСНОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ СИНХРОННЫХ МАШИН НА ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Рассматривается актуальность использования авиационных электрических машин с различными характеристиками в системах воздушных судов. Рассмотрены основные СМ с наиболее выгодными характеристиками.

Электрическая машина - это электромеханический преобразователь энергии, основанный на явлениях электромагнитной индукции и силы Лоренца, действующей на проводник с током, движущийся в магнитном поле.

Электрические машины бывают 2 видов: переменного и постоянного токов. Машины переменного тока

в свою очередь делят на 2 типа: синхронные и асинхронные. Главное различие состоит в том, что у асинхронной машины частота вращения электромагнитного поля отстает от частоты вращения ротора, а у синхронной - совпадает.

Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор. Наиболее частым исполнением