Формирование и обновление бортовых баз данных в рамках концепции CNS/ATM Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

лизируется. По полученным данным расшифровки, лицо, принимающее решение, отбирает необходимую информацию о параметрах работы бортового оборудования и заносит ее в исходные данные программного продукта системы прогнозирования. На данный момент существует программная реализация одного из методов прогнозирования РЯООМО2 - метода гарантированного прогнозирования. Для данной программы необходима информация о двух измерениях одного параметра на одном режиме работы, через известный промежуток времени. Чем больше интервал времени между измерениями, тем точнее результат прогнозирования, также на точность прогнозирования влияет погрешность первичных датчиков информации

и погрешность записи информации на бортовой накопитель.

ПЭВМ производит обработку этих данных по соответствующей программе и выдает результаты этой обработки. Результат обработки, это выдача данных о прогнозируемых предельных значениях параметра на заданном интервале времени и время выхода параметра за границы допуска, т. е. выполняется задача прямого и обратного прогнозирования (прогнозирования надежности). Лицо, принимающее решение, по этим данным делает заключение о техническом состоянии и надежности прогнозируемого оборудования.

© Харитонов Д. А., Мусонов В. М., 2011

УДК 621.396.932.1

Г. В. Шкляев Научный руководитель - В. М. Мусонов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ФОРМИРОВАНИЕ И ОБНОВЛЕНИЕ БОРТОВЫХ БАЗ ДАННЫХ В РАМКАХ КОНЦЕПЦИИ С^/АТМ

Рассмотрены некоторые вопросы формирования и обновления бортовых баз аэронавигационных данных.

В связи с тем, что на воздушных судах (ВС) последнего поколения функции штурмана выполняет вычислительная система самолетовождения (ВСС), на второго пилота накладываются дополнительные функции, такие как оперирование ВСС, спутниковой навигационной системой (СНС) и системой раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ).

Увеличившиеся нагрузки на экипаж ВС создают предпосылки к сбою в работе экипажа по причине человеческого фактора. Для безопасного выполнения полетов при возникновении сложных ситуаций, изменении маршрута, смене циклов AIRAC (Aeronautical Information Regulation and Control), сбоях или появлении ошибок в работе баз данных (БД) ВСС, СРПБЗ или СНС, появляется необходимость оперативного получения аэронавигационной информации на ВС с наземных служб аэронавигационного обеспечения полетов или управления воздушным движением (УВД).

Базы аэронавигационных данных обеспечивают бортовое навигационное оборудование необходимой информацией с целью осуществления безопасного полёта от взлёта и до посадки в автоматическом или автоматизированном режимах. Они используются в таких системах как спутниковые навигационные системы, вычислительные системы самолётовождения (ВСС-85 и ВСС-95 самолётов Ту-204-100, Ту-214 и Ил-96-300) или системы управления полётом (Flight Management System FMS самолётов Boeing 767, 737), а также в системах раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ).

Принципиально для всех типов баз данных существует необходимость обновлять данные в базе в соответствии с принятым во всём мире стандартом

ICAO - AIRAC (Aeronautical Information Regulation and Control). Аэронавигационные данные обновляются не реже, чем раз в 28 дней, данные о рельефе обновляются не реже, чем раз в 6 месяцев. Это связано с тем, что постоянно происходит процесс уточнения аэронавигационной информации: закрытие-открытие аэропортов, взлётно-посадочных полос, уточняются координаты пунктов маршрута и др.

На сегодняшний день процесс обновления происходит в два этапа: получение базы данных у производителя и загрузка базы данных в бортовое оборудование.

В основном для получения базы данных у производителя (поставщика) используется глобальная сеть Internet: доступ к серверу поставщика через его сайт или на прямую посредством специальной программы; электронная почта e-mail. Реже используется обычные почтовые службы.

Работая с бортовыми базами данных (ББД), а именно аэронавигационными (НБД) и рельефа местности (БДР), авиационная цифровая вычислительная техника лишена такой важной составляющей, как возможность оперативного обновления этих данных. Это необходимо для безопасного выполнения полетов при возникновении сложных ситуаций, изменении маршрута, смене циклов AIRAC (Aeronautical Information Regulation and Control), сбоях или появлении ошибок в работе баз данных (БД) ВСС, СРПБЗ или СНС. Под оперативным обновлением подразумевается обновление ББД по линиям передачи данных (ЛПД). Для повышения эксплуатационных качеств бортовых систем (ВСС, СРПБЗ, СНС), работающих с базами данных, необходимо внедрить комплекс оперативного информационного сопровождения бортовых аэронавигационных систем.

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

Для повышения эксплуатационных качеств бортовых систем (ВСС, СРПБЗ, СНС), работающих с базами данных нашими специалистами был разработан комплекс оперативного информационного сопровождения бортовых аэронавигационных систем (ОИС БНС)

Комплекс ОИС БНС состоит из следующих элементов:

- двух микропроцессорных систем (МПС-1 и МПС-2);

- бортовых и наземных радиостанций МВ- и МВ-диапазонов;

- бортовых и наземных радиостанций спутниковой связи;

- радиомодемов;

- штатных бортовых авиационных систем ВСС, СНС, СРПБЗ.

Основой комплекса ОИС БНС являются микропроцессорные системы МПС-1 и МПС-2, которые выполняют функции управления системой в целом, а также функции накопительного устройства. Первая МПС предназначена для преобразования навигационной базы данных в формат бортовой системы и может быть подключена к Интернету для скачивания с серверов поставщиков актуальных баз данных. Вторая МПС предназначена для сопряжения выхода радиостанций с ВСС, СНС, СРПБЗ. Исполнение второй МПС - блочное, способное выдерживать перегрузки, возникающие в процессе полета ВС.

Комплекс ОИС БНС позволяет решать следующие задачи:

- обновление бортовых баз аэронавигационных данных в ВСС и СНС, данных о рельефе местности Земли и о препятствиях в зонах аэродромов в СРПБЗ;

- сохранение на постоянно запоминающем устройстве МПС-2 обновленных бортовых баз данных для ВСС, СНС и СРПБЗ;

- хранение в электронном виде летно-технической и аэронавигационной документации;

- вывод на штатные электронные индикаторы бортовых баз данных, летно-технической и аэронавигационной документации.

Обновление БД бортовых систем с наземных пунктов управления осуществляется по линиям передачи данных с различными скоростями и с определенной периодичностью.

Существует три типа обновления бортовых баз данных: предварительное, предполетное и оперативное.

Первый тип - предварительное обновление - предусматривает загрузку баз аэронавигационных данных по циклам AIRAC (каждые 28 дней), данных о рельефе местности и препятствиях в зонах аэродромов - не реже одного раза в шесть месяцев.

Второй тип - предполетное обновление - рассчитано на загрузку полетной информации непосредственно перед рейсом.

Третий тип - оперативное обновление - представляет загрузку аэронавигационной информации в любой момент времени, на различных этапах полета, в любой точке мира, а также при нахождении ВС в аэропортах базирования.

В отличие от первого типа обновления, который предусматривает полную замену БД в соответствии с требованиями ICAO строго в определенный срок, второй и третий типы предназначены для оперативной загрузки информации, актуальной на конкретный момент времени: основной маршрут полета (Flight Plan), альтернативный маршрут (спрямляющий), регион полета для данного маршрута. Третий тип также может использоваться для обновления базы данных во время полета, который выполняется в момент смены цикла AIRAC, ровно в 0:00 часов по UTC (Universal Time Clock).

По результатам испытаний установлено, что передача аэронавигационных данных и данных рельефа местности через радиостанцию Орлан-85СТД может быть реализована на практике без существенных доработок. Но эта система до сих пор не используется.

© Шкляев Г. В., Мусонов В. М., 2011

УДК 621.396.932.1

А. А. Щербинин Научный руководитель - В. М. Мусонов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

РАЗРАБОТКА СТЕНДА ФАЗОИЗМЕРИТЕЛЯ АЗИМУТАЛЬНОГО КАНАЛА VOR

Предложен учебный стенд фазоизмерителя азимутального канала VOR, разработанный для изучения сигналов на выходе приемника радиосистемы КУРС МП-70.

Угломерно-дальномерная радионавигационная система ближней навигации содержит дальномерный канал DME и азимутальный канал VOR. В настоящей работе предлагается обучающий стенд азимутального канала, позволяющий исследовать радионавигационный сигнал на выходе детектора приемника курсовой радиосистемы КУРС МП-70 в режиме «Навигация»,

или другого устройства, имитирующего сумму сигналов ЧМ поднесущей сигнала опорной фазы и сигнала переменной фазы. Фазовый сдвиг между входными сигналами ступенчато регулируется с шагом 10о, а амплитуда суммы напряжений изменяется от 0,15 В в пределах 20 дБ.