Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Индикация на лобовом стекле (ИЛС).
Индикация на лобовом стекле представляет собой проекционное устройство, экран которого размещается на линии визирования между пилотом и лобовым стеклом кабины. Проецируемое изображение отражается от экрана в глаза пилота. Экран практически прозрачен, поэтому пилот видит индицируемое изображение на фоне окружающей обстановки, как бы парящую в воздухе перед самолетом.
С помощью оптики изображение коллимируют (collineo – направляю по прямой) – пучок лучей от проектора разворачивают так, что все лучи становятся параллельными, т.е. проецируют изображение в бесконечность. В результате пилот видит это изображение, словно оно находится на большом удалении, поэтому аккомодация глаз не требуется, и глаза меньше утомляются. Такие ИЛС получили название коллиматорных индикаторов. Кроме снижения утомляемости коллимация значительно ослабляет эффект дрожания изображения и делает его чётким на протяжении всего полета. Вынесение индикации с приборной панели на уровень глаз пилота не отвлекает его от управления ЛА, особенно в сложных ситуациях: во время боя или при посадке. Пилот может больше времени находиться с поднятой головой, отсюда принятое за рубежом название ИЛС – «Head-Up Display». Источником информации для ИЛС служит БЦВМ, которая принимает сигналы от сенсоров и другого оборудования, обрабатывает их и производит точный расчет параметров индикации определяющих положение символов и элементов изображения. Результирующую информацию БЦВМ передает в генератор символов, управляющие сигналы которого поступают в проектор. Источником изображения в ИЛС служит проекционная электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), что обуславливает большие размеры индикатора (длина более 500мм). Хотя в последнее время активно ведутся разработки непосредственного проецирования данных ЖКИ на ИЛС. Если посмотреть на индикатор сверху, то будет виден экран ЭЛТ: Плоский прозрачный экран одновременно пропускает лучи света от внешнего пространства и отражает в направлении пилота лучи света от проецируемого изображения. Таким образом, экран комбинирует оба изображения для пилота, поэтому его называют комбайнером (combiner). Комбайнер
ЭЛТ Зеркало
Экран ИЛС должен быть достаточно прозрачен с коэффициентом пропускания света не менее 80%, поэтому 20%, оставшиеся на долю проектора, требуют от него высокой яркости, как минимум, в 5 раз выше, чем у ЖКИ – до 5000 кд/м2. В отличие же от ЖКИ, ИЛС имеет еще и дополнительное требование – обеспечение видимости изображения при прямом солнечном свете. Обеспечить требуемую яркость проектора в ограниченном пространстве приборной панели очень сложно. Решением проблемы стало применение специального покрытия комбайнера, коэффициент отражения которого зависит от длины волны падающего на него света. В качестве проектора используется монохромная («одноцветовая») ЭЛТ, которая излучает узкополосный свет, обычно, из желто-зеленой области его спектра, а покрытие комбайнера имеет коэффициент отражения с явно выраженным пиком как раз для данной области спектра. Поэтому комбайнер эффективно отражает в глаза пилота изображение от ЭЛТ, в то же время, пропуская без помех лучи от внешней обстановки.
Из-за такого принципа действия все ИЛС – монохромные индикаторы. Предпринимаются попытки создания ИЛС с двумя и тремя пиками отражения – для двух и трех оттенков цветопередачи. Современные ИЛС обеспечивают яркость до 9000 кд/м2.
Последние достижения в области диэлектрических покрытий позволили создать ИЛС с синтезированной голограммой. Такая голограмма представляет собой несколько слоев прозрачного фоточувствительного диэлектрика с разными коэффициентами отражения. Когда коэффициент отражения изменяется от слоя к слою по синусоидальному закону, такое покрытие ведет себя как голограмма, отражая свет выбранной волны. Голограмма записывается двумя когерентными лазерными лучами.
Кабина истребителя F / A -18 ( Hornet )
Затем их стали применять и на гражданских самолетах как «искусственное зрение», позволяющее взлетать и садиться в сложных метеоусловиях. Применение ИЛС на гражданских самолетах имеет особенность в расположении: на боевых самолетах для безопасности катапультирования над головой пилота ничего нет, кроме прозрачной оболочки кабины, а в пассажирских самолетах кабина имеет потолок, что позволяет расположить проектор и оптический блок ИЛС в более удобном месте – над головой пилота. Т.к. пилот использует ИЛС в основном только при взлете и посадке, экран делают поворотным, чтобы пилот мог убрать его вверх или в сторону, когда он не нужен. В последнее время из-за плотного графика работы аэропортов возросло количество столкновений самолетов между собой и с наземной техникой. По данным Федеральной авиационной администрации США количество подобных происшествий в американских аэропортах увеличилось более чем вдвое. В настоящее время активно внедряются новые системы, которые облегчают пилотам выбор траектории движения и сигнализируют об опасном сближении с другими ЛА: Surface Guidance System, Visual Guidance System и Runway Incursion Prevention System ( RIPs ). По мнению NASA такие системы управления движением в районе аэродромов с применением ИЛС должна в будущем стать стандартным оборудованием самолетов, таким же, каким сегодня стала система предупреждения столкновений в воздухе. Исходя из базы данных аэропорта и инструкций служб УВД (управления воздушным движением), полученных по цифровому каналу передачи данных, информация системы содержит траекторию движения, которую необходимо выдерживать. Формат изображения при этом должен содержать осевую линию и границы ВПП, директорный (нулевой) индекс, расстояние до поворота, цифровые счетчики заданной и фактической скоростей, курса, сигнализацию опасности столкновения.
Индикация системы управления движением. Местоположение самолета в любой промежуток времени с максимально возможной точностью позиционирования (не хуже 1 метра) определяет спутниковая навигационная система GPS, или инерциальная навигационная система, сопряженная с GPS. Сведения о данном аэропорте (расположении рулёжек, ВПП и т.д.) берутся системой из базы данных аэропортов мира. Информация о других ЛА о занятости полос и возможных конфликтах поступает на БЦВМ от системы зависимого наблюдения ADS-B. В свою очередь, текущее положение данного самолета непрерывно передается по цифровому каналу для информирования УВД и других участников движения на аэродроме. Помимо данного нововведения усовершенствуются также методы управления воздушным движением (см. п.1.3). Европейская компания Airbus (головной офис которой находится в Тулузе, Франция) с лета 2011 года внедряет систему виртуального радара ASMV, позволяющую увеличить трафик пассажирских перевозок почти в 4 раза без ущерба безопасности движения. При этом также сокращается расход топлива, поскольку траектория полета становится более «сжатой».
Говоря о перспективах ИЛС, следует отметить, что с появлением нашлемных индикаторов, ИЛС сдают свои позиции на военных ЛА, однако, на пассажирских самолетах экспансия ИЛС только начинается. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-30; Просмотров: 1425; Нарушение авторского права страницы