Принцип действия и функциональные связи подсистемы РППЗ

С появлением спутниковых навигационных систем появилась возможность постоянно ежесекундно иметь достаточно точную информацию о координатах самолёта (географические широта, долгота и высота над уровнем элипсоида WGS-84).

Постоянное обновление этой информации во времени позволило осуществить вычисления таких параметров движения самолёта, как горизонтальная путевая скорость, вертикальная скорость, путевой угол и скорость изменения путевого угла.

Знание этих параметров движения самолёта позволило, в свою очередь, вычислять траекторию будущего движения и место самолета (в том числе и ожидаемую высоту полёта) на несколько минут вперед.

В то же время, развитие компьютерной техники (в частности – появление носителей информации огромной ёмкости) позволило иметь на борту самолёта базу данных:

- координат и высот рельефа по всему земному шару;

- координат и высот искусственных препятствий по всему земному шару;

- координат и высот каждого порога каждой ВПП для подавляющего большинства аэродромов;

- посадочных путевых углов всех ВПП подавляющего большинства аэродромов.

Вычислитель СРППЗ на основании информации СНС определяет, как было показано выше, траекторию будущего движения самолёта, а затем, используя базу данных рельефа и искусственных препятствий, проверяет, нет ли в опасной близости от этой предвычисленной траектории какой-нибудь горы или искусственного препятствия, создающих угрозу. При ожидаемом нарушении заложенной в программе вычислителя безопасной высоты пролёта препятствий заблаговременно (за 1-2 минуты в зависимости от этапа полёта самолёта) выдаётся предупреждающая световая сигнализация (на табло жёлтого цвета) и соответствующая ей речевая информация. Если до пролёта препятствия остаётся 30-60 секунд, а безопасная высота всё ещё не достигнута, выдаётся аварийная световая сигнализация (на табло красного цвета) и соответствующая случаю речевая информация, которая, кроме прочего, всегда содержит исполнительную команду «ТЯНИ ВВЕРХ» («PULL UP» в EGPWS и TAWS).

Подсистема РППЗ «смотрит» во времени вперёд и выдаёт экипажу предупреждения значительно раньше, чем подсистема СППЗ.

Группа экспертов ICAO, изучив этот вопрос, пришла к выводу, что наибольшая безопасность достигается при совместном использовании систем СППЗ (выдаёт предупреждение при фактическом сближении самолёта с земной поверхностью) и РППЗ (выдаёт заблаговременное, «раннее» предупреждение при прогнозируемом сближении самолёта с земной поверхностью или искусственным препятствием). Поэтому после появления технических возможностей реализовать систему РППЗ на большинстве самолётов в Приложение 6 была внесена поправка с требованием иметь на борту систему GPWS с «функцией оценки рельефа местности в направлении полёта».

Эти комплексные системы получили следующие названия:

TAWS – Terrain Awareness Warning System (система раннего предупреждения приближения к земле).

EGPWS – Enhanced Ground Proximity Warning System (усовершенствованная система предупреждения опасного сближения с землёй).

СРППЗ – система раннего предупреждения приближения земли;

СРПБЗ – система раннего предупреждения близости земли.

Все эти системы работают по одинаковому принципу: к обычной системе СППЗ (GPWS) добавляются режимы раннего предупреждения приближения земли (РППЗ), и в результате получается система СРППЗ:

СРППЗ (СРПБЗ, TAWS, EGPWS) = СППЗ (GPWS) + РППЗ

Вычислитель СРППЗ (являющийся общим как для подсистемы СППЗ, так и для подсистемы РППЗ) для обеспечения работы РППЗ получает от датчиков следующую информацию:

· Координаты воздушного судна (широта, долгота и высота ВС) в географической системе WGS-84 и параметры его движения (горизонтальная и вертикальная скорости, фактический путевой угол и скорость его изменения) – от приёмника СНС или из навигационного комплекса (НК, FMS), имеющего в своём составе хотя бы один приёмник СНС;

· Барометрическую вертикальную скорость – от датчика барометрической вертикальной скорости;

· Данные о рельефе местности по всему земному шару – из базы данных рельефа;

· Данные об искусственных препятствиях по всему земному шару – из базы данных искусственных препятствий;

· Данные о высоте порогов ВПП и о направлении посадочных путевых углов на подавляющем большинстве аэродромов земного шара – из базы данных аэродромов;

· Высоту полёта над рельефом – от датчика радиовысоты (радиовысотомера);

· Положение закрылков и шасси, а также обжатие шасси – от механизмов концевых выключателей;

· Разовую команду, блокирующую выдачу сигнализации РППЗ – от системы АУАСП (на некоторых типах самолётов система АУАСП входит в состав более широкой системы ограничительных сигналов СОС);

· Видеосигналы воздушной обстановки - от других систем ВС (TCAS, БРЛС, СНС, НК или FMS, если это предусмотрено схемой установки конкретной СРППЗ на конкретном ВС) с целью их индикации на экране дисплея СРППЗ.

Используя перечисленную выше информацию, вычислитель СРППЗ, в соответствии с заложенной в нём программой, выполняет следующие действия:

· Определяет, на каком этапе полёта находится самолёт (на земле, на взлёте, в районе аэродрома, в крейсерском полёте, на этапе захода на посадку, на этапе конечного участка захода на посадку, на этапе ухода на второй круг);

· Производит вычисление опасных ситуаций по тем каналам сигнализации, которые необходимы на данном этапе полёта (чувствительность РППЗ зависит от этапа полёта ВС);

· Производит вычисления, необходимые для индикации на экране дисплея (в соответствии с выбранными экипажем режимом и масштабом индикации) места ВС, предвычисленной на несколько минут вперёд траектории движения ВС, индикации рельефа местности, искусственных препятствий и аэродромов;

· В том случае, когда возникают соответствующие условия, выдаёт предупредительную световую сигнализацию (на те же табло жёлтого цвета, которые используются подсистемой СППЗ, и на экран дисплея для обозначения критического препятствия) и соответствующую ситуации речевую информацию;

· При ухудшении обстановки и возникновении соответствующих условий выдаёт аварийную световую сигнализацию (на те же табло красного цвета, которые используются подсистемой СППЗ, и на экран дисплея для обозначения критического препятствия) и соответствующую ситуации речевую информацию, которая, кроме прочего, всегда содержит в себе исполнительную команду пилоту: «ТЯНИ ВВЕРХ» - в отечественных СРППЗ или «PULL UP» - в зарубежных EGPWS или TAWS;

· При возникновении условий для одновременного срабатывания по двум или более каналам (с учётом каналов подсистемы СППЗ) определяет приоритетность выдачи самой значимой сигнализации из всех имеющихся;

· Осуществляет постоянный контроль достоверности входной информации по сигналам исправности, поступающим от систем встроенного контроля датчиков, и выдаёт световую сигнализацию отказа РППЗ при отказе какого-нибудь датчика, например при отказе RAIM СНС;

· В некоторых системах во время нахождения самолёта на земле перед взлётом вычислитель РППЗ осуществляет контроль правильности установки давления и исправности работы баровысотомера, используемого в качестве датчика баровысоты.

· При срабатывании сигнализации по какому-либо каналу выдаёт сигнал для блокировки срабатывания TCAS;

· При одновременном срабатывании сигнализации систем АУАСП приоритет отдаётся системе АУАСП (СОС) с целью предотвращения сваливания самолёта или выхода его на недопустимые вертикальные перегрузки;

· Если это предусмотрено схемой установки СРППЗ на конкретном ВС, осуществляет смешивание видеосигналов от систем СРППЗ, TCAS, БРЛС, СНС, НК, FMS для получения на экране дисплея наиболее удобной для экипажа в данный момент времени индикации.

 

 

2.3. Принципы определения системой СРППЗ этапов полёта ВС

 

Критерии безопасного пролёта препятствий устанавливаются полномочными органами различных стран и могут отличаться друг от друга в разных странах.

В воздушном пространстве России эти критерии устанавливаются Федеральными авиационными правилами полётов в воздушном пространстве Российской Федерации, Методикой расчёта схем захода на посадку.

В США действуют свои Федеральные авиационные правила (FAR).

ICAO в документе DOC 8168 устанавливает свои критерии безопасного пролёта препятствий. Схемы заходов на посадку на большинстве аэродромов Европы, Азии, Африки рассчитаны в соответствии с этим документом. Безопасные высоты полёта, представленные на картах сборников, издаваемых фирмой Jeppesen, рассчитываются в соответствии с DOC 8168 ICAO или с FAR (Федеральные авиационные правила США).

Но во всех этих документах есть одно общее свойство: величина безопасного вертикального интервала между ВС и препятствием в момент его пролёта зависит от этапа полёта воздушного судна.

Безопасный вертикальный интервал в 1000 футов (305м) обеспечивает безопасность полёта в равнинной местности на этапах набора высоты крейсерского полета и снижения с эшелона. На этапах взлёта или финальной части захода на посадку воздушные суда вплотную приближаются к земной поверхности, и это считается нормальным, так как для этих участков установлены безопасные интервалы (высоты пролёта препятствий в зависимости от системы захода), в десятки раз меньшие, чем для этапов крейсерского полёта. Установленные безопасные интервалы пролёта препятствий имеют разные значения в зависимости от этапов полёта воздушного судна. Для правильной работы система СРППЗ должна менять свою чувствительность по различным каналам срабатывания, то есть «знать», на каком этапе полёта находится воздушное судно.

Для определения этапа полёта воздушного судна вычислитель СРППЗ использует следующую входную информацию:

· Положение закрылков и шасси, а также обжатие шасси – от механизмов концевых выключателей;

· Сигналы исправности приёма сигналов курсового и глиссадного маяков (при заходе по ILS);

· Время, прошедшее с момента разжатия шасси, а значит, и с момента отрыва ВС;

· Высоту над точкой отрыва ВС;

· Удаление до ближайшего к воздушному судну порога ВПП аэродрома посадки;

· Удаление от точки отрыва до воздушного судна (при взлёте);

· Разовые команды экипажа на запрет или разрешение работы каких-либо режимов СППЗ или РППЗ – с пульта управления СРППЗ.

Для работы подсистем СППЗ и РППЗ применяются разные логики определения этапа полёта. Примерно подобные схемы логических переходов c одного этапа полёта на другой (т.е. логику изменения чувствительности различных каналов СППЗ и РППЗ) имеют абсолютно все системы СРППЗ (EGPWS, TAWS).

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: