CC BY
108
ИНДИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В АВИАЦИИ XXI ВЕКА
И.О. Жаринов, Р.Б. Емец
Конструирование современных систем бортового радиоэлектронного оборудования основано на отображении в реальном времени полетной информации на специализированных средствах индикации. Широкое распространение для визуализации пилотажно-навигационной информации получили многофункциональные цветные индикаторы МФЦИ и пульты управления и индикации ПУИ.
Благодаря введению больших экранов (жидкокристаллических и электролюминесцентных соответственно), а также кнопочного наборного поля качественно изменился подход к созданию систем индикации. Необходимую информацию (рабочий кадр) пилот получает нажатием определенной кнопки, функциональное назначение которой иллюстрируется на экране соответствующей подписью (транспарантом) и зависит от режима работы изделия и индикационной программы.
Рис.1. Индикатор МФЦИ
Многофункциональный цветной индикатор МФЦИ (см. рис. 1) представляет собой электронный блок индикации, в состав которого входят (см. рис. 2): вычислитель на базе производительного сигнального процессора; устройство ввода/вывода данных, обеспечивающее информационный обмен в составе комплекса по выбранным видам стандартизованных интерфейсов; интеллектуальный графический контроллер с библиотекой графических примитивов; устройство питания; устройство коммутации; ЖК-экран с системой подсвета и узлом подогревателя, обеспечивающие отображение полетной информации в суровых условиях наличия внешних воздействующих факторов. МФЦИ решает на борту индикационные задачи и, в зависимости от реализованных аппаратно-программных средств, в состоянии обеспечивать индикацию не только вторичных параметров (после обработки сигналов в спец. блоках преобразования), но и при необходимости первичных параметров полета летательного аппарата.
ГОСТ 18145-81 ^-232Ц)
ГОСТ 18977-79 (ЛМ^ 429)
ГОСТ 18977-79 (ЛМ^ 429)
Модуль дискретного ввода/вывода
КЛ1 КЛ2 КЛ3
Модуль дискретного ввода/вывода
Межмодульный параллельный интерфейс
ГОСТ 26765.51-86
27 В Б/С по ГОСТ 19705-89
27 В Б/С по ГОСТ 19705-89
Номенклатура вторичных напряжений
ARINC 708
RGB по ГОСТ 7845-92
а RGB по ГОСТ 7845-92
ДТ1, ДТ2
Модуль графический
Экран Кнопочн
ое
наборное
поле
Модуль управления и индикации
MIL по ГОСТ 26765.52-4-►
MIL по ГОСТ 26765.52-<-►
Рис.2. Структурная схема индикационного оборудования на плоских жидкокристаллических и электролюминесцентных панелях
Рис. 3. Пульт ПУИ
С развитием новых технологий в авиационной промышленности появилась необходимость в создании многорежимного, многофункционального высокопроизводительного экранного пульта управления и индикации ПУИ (см. рис.3). ПУИ представляет собой бортовое средство отображения с алфавитно-цифровой и
псевдографической индикацией. С помощью клавиатуры, экрана и программных средств, изделие позволяет сопрягаться с комплексами летательного аппарата, представляя оператору информационные потоки в удобной для восприятия форме. В основе построения пульта заложены принципы модульности и магистральности. Пульт состоит из функционально-законченных устройств, что позволяет реализовать информационный обмен между ними по единой магистрали межмодульного интерфейса. Одним из основных элементов ПУИ является электролюминесцентный экран, который не модулирует внешнее освещение (подсвет), как например ЖК-экран, а генерирует видимое (световое) излучение. Экран с устройством, преобразующим информационные сигналы (картинные файлы) в визуализационные файлы и отображающие их на экране, образуют "экран с устройством управления", где формируется символьное изображение.
Обмен информацией с внешними потребителями (с датчиками и приемниками смежных систем) производится через каналы ввода-вывода модулей устройств ввода/вывода. Цифровая информация поступает в виде последовательных биполярных кодов, битовая - в виде отдельных разовых сигналов и команд. В соответствии с режимом работы и данными, поступающими после обработки в выходное ОЗУ, формируется выходной видеосигнал для экрана.
Обеспечение изделия напряжениями и токами необходимыми для работоспособности функциональных устройств осуществляется от модуля источника питания. Модуль вместе с сетевым фильтром радиопомех строится на принципе широтно-импульсной модуляции, где бортовое напряжение преобразуется в переменное напряжение прямоугольной формы с частотой порядка десятков килогерц, выпрямляется и стабилизируется.
Информация от БЦВМ используется в ПУИ для формирования кадра изображения на экране в соответствии с нажатием кнопок на лицевой панели изделия. Информационный обмен с БЦВМ производится последовательными кодами, после чего ПУИ получает от комплекса признак (код) индуцируемого кадра, который необходимо вывести для данного режима на экран.
Основными изображениями индикации являются:
- КАДР - законченное сообщение, которое в заданный момент времени может быть целиком размещено на экране. Кадр состоит из одного или нескольких фрагментов изображения - МОДУЛЕЙ.
- МОДУЛЬ - связанные между собой элементы изображения, которые характеризуются одинаковым законом перемещения на экране. Модуль может состоять из одного или нескольких ЭЛЕМЕНТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ. Модуль может быть статическим или динамическим. Статический модуль - модуль, в котором все элементы в процессе изображения не изменяют ни своего положения на экране, ни своего значения. Динамический модуль - модуль, в котором хотя бы один элемент в процессе изображения изменяет свое положение, либо значение.
- ЭЛЕМЕНТЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ - простейшие составляющие, с помощью которых может строиться любой модуль и кадр. Элемент изображения - точка, символ (знак алфавита, цифра).
Для индикации одной буквы (цифры, знака, символа) используется фиксированный участок экрана, называемым знаковым местом или знакоместом. При формировании текстового кадра строки строятся присоединением одного знакоместа к другому вплотную слева направо и сверху вниз без зазора. Интервалы между буквами, цифрами, знаками в строке и между строк образуются за счет не использования в начертании знака периферийных пикселей знакоместа. Интервалы между словами организуются знакоместом с информацией "пробел". Переход на следующую строку происходит автоматически по мере заполнения строки знаками или пробелами.
