Бортовая система контроля с речевым выводом информации

Бортовая система контроля с речевым выводом информации

Автолюбителю

Главная  Радиолюбителю  Автолюбителю

Современные автомобили оснащены большим количеством информационно-указательных приборов и сигнальных ламп, предназначенных для контроля работоспособности их основных систем.

Однако получаемая с их помощью визуальная информация, с одной стороны, требует отвлечения внимания водителя от контроля дорожной ситуации, а с другой – не достаточно удобна и не всегда может быть вовремя замечена.

Эта проблема особенно актуальна для автолюбителей с небольшим водительским стажем, а последствия ее могут быть весьма серьезны.

Например не вовремя замеченные показания указателя температуры двигателя о перегреве могут привести к выходу его из строя и, как следствие, к большим финансовым затратам. Не менее неприятными могут оказаться и незамеченные отказы других узлов автомобиля, таких как тормозная и смазочная системы, генератор, задние сигнальные фонари и т.д.

Предлагаемая вниманию читателей “говорящая” бортовая система контроля (БСК) предназначена для использования в отечественных и импортных автомобилях и выдает информацию об обнаруженных неисправностях в речевой форме.

Сообщения выдаются мужским или женским голосом (в зависимости от используемой программы и прошивки “речевого” ПЗУ), а качество речи соответствует “телефонному” по классификации Windows Sound System.

Перечень сообщений, выдаваемых системой, приведен в таблице.

N Условие выдачи сообщения Фраза сигнализации Кол-во п/п сообщений 1 Температура двигателя Перегрев двигателя 2 более 98 С 2 Пониженный уровень тормоз- Отказ тормозной системы 2 ной жидкости (срабатывание датчика разгерметизации тормозной системы) 3 Напряжение в бортовой сети Нет зарядки аккумулятора 2 меньше 11 В 4 Напряжение в бортовой сети Отказ регулятора напряже- 2 больше 15 В ния 5 Низкое давление масла при Аварийное давление масла 2 частоте вращения коленва- ла более 900 об/мин 6 Не полностью открыта воз- Закрыта воздушная заслон- 1 душная заслонка карбюра- ка тора (включен “подсос”) при температуре двигателя более 80 С 7 Обрыв цепи ламп Отказ сигнала торможения 2 стоп-сигнала 8 Обрыв цепи ламп Отказ габаритного сигнала 2 задних габаритных фонарей 9 Обрыв цепи ламп Отказ сигнала заднего хода 2 фонарей заднего хода 10 После включения зажигания Счастливого пути 1 все контролируемые системы в норме

Несколько экземпляров данного устройства более года эксплуатировалось на легковых автомобилях различных марок и показало высокую надежность и эффективность.

Puc.1

Устройство (рис.1) реализовано на базе однокристальной микроЭВМ КР1816ВЕ35. Микросхема DD6 выполняет функции формирователя шины адреса, а DD7 – внешней памяти программ. Порт P1 ОМЭВМ DD10 используется для формирования старших адресов “речевого” ПЗУ DD11, в котором содержится оцифрованная и определенным образом сжатая речевая информация.

Младшие разряды порта P2 ОМЭВМ используются для адресации ПЗУ программ DD7, а старшие разряды этого порта совместно с ИС DD13 и DD8.4 – для выбора внешних устройств: ПЗУ речи DD11, коммутатора входных данных DD3-DD5 и регистра звукового тракта DD12. На логических элементах DD8.1, DD8.2, DD9.1, DD9.

4 выполнен генератор импульсов частотой 7 кГц, использующихся в качестве тактовых при выводе речи.

Интерфейсная часть схемы, обеспечивающая сопряжение коммутатора данных DD3-DD5 с системой электрооборудования автомобиля и приведение входных сигналов к ТТЛ-уровням, реализована на ИС DD1, DD2 и DA2. При этом операционные усилители DA2.1, DA2.

2 осуществляют сравнение сигнала датчика температуры с уставками, задаваемыми резисторами R7 и R11, на микросхеме DD2 реализован формирователь импульсов нормированной длительности из входных импульсов зажигания, а элементы ИС DD1 работают как преобразователи уровня и пороговые элементы.

Как видно из представленной на рис.1 схемы, из 18 входных линий коммутатора данных DD3-DD5 задействовано для ввода информации только 10. Остальные входы частично используются как служебные при настройке устройства, а частично – как резерв для подключения дополнительных датчиков и развития системы.

Звуковой тракт устройства включает в себя цифро-аналоговый преобразователь на ИС DA3 и DA4, фильтр Баттерворта 4 порядка с частотой среза 3 кГц на операционных усилителях DA5.1, DA5.2 и усилитель низкой частоты DA6.

Источник питания БСК выполнен на интегральном стабилизаторе DA1, формирующем напряжение +5 В, и транзисторах VT1-VT3, которые совместно с элементами VD2-VD4 и С5, С6 обеспечивают инверсию полярности и стабилизацию напряжения питания -5 В. В качестве управляющих импульсов инвертора полярности используется сигнал CLK, вырабатываемый тактовым генератором вывода речи.

Настройка устройства осуществляется с помощью подстроечных резисторов: R7 – настройка на температуру, при которой выдается фраза “Закрыта воздушная заслонка”; R11 – настройка на температуру для выдачи фразы “Перегрев двигателя”; R21 – настройка на напряжение срабатывания для фразы “Нет зарядки аккумулятора”; R22 – настройка на напряжение срабатывания для фразы “Отказ регулятора напряжения”; R24 – регулировка тактовой частоты выдачи речи;

R36 – регулировка уровня громкости.

На рис.2 приведена принципиальная схема одного из трех идентичных каналов блока контроля работоспособности ламп в задних фонарях.

Учитывая параллельность соединения одноименных ламп, для независимости контроля каждой из них схема электрооборудования автомобиля дорабатывается путем введения диодной развязки ламп с помощью VD1, VD3.

После такой доработки узел обеспечивает контроль работоспособности обеих ламп как во включенном, так и в выключенном состоянии.

Puc.2

До тех пор, пока напряжение на лампы не подано, элементы R1, VD2, LD1 и R3, VD4, LD2 совместно с нитями накала соответствующих ламп образуют делители напряжения. Так как сопротивления нитей ламп очень малы, падение напряжения на них незначительно, транзисторы VT1 и VT2 закрыты и на выходе узла присутствует логическая “1”.

В случае обрыва цепи любой из ламп соответствующий транзистор открывается и на выходе узла формируется логический “0” – признак отказа лампы. Во включенном состоянии ламп, т.е. когда на них подается напряжение от бортовой сети, контроль их работоспособности осуществляется с помощью датчиков тока. Датчики представляют собой герконы KD с намотанными на них обмотками LD.

Последние включены последовательно с контролируемыми лампами, поэтому при протекании по ним тока контакты герконов замыкаются, шунтируя база-эмиттерные переходы транзисторов. Транзисторы VT1, VT2 находятся в закрытом состоянии, а выход узла – в состоянии логической “1”.

При отказе любой из ламп ток по обмотке соответствующего датчика не протекает, контакты геркона размыкаются, открывается соответствующий транзистор и состояние на выходе узла меняется на противоположное.

БСК подключается к системе электрооборудования автомобиля в соответствии со схемой, приведенной на рис.3, и работает следующим образом.

Puc.3

После подачи на устройство напряжения питания при включении зажигания, начинается сканирование задействованных в системе штатных датчиков автомобиля и выходов блока контроля работоспособности ламп.

Если в течение 5 секунд ни на одной из входных линий БСК не будет зафиксирован признак отказа, сканирование датчиков прерывается и устройство переходит к выдаче фразы “Счастливого пути”, выбирая необходимую оцифрованную информацию из ПЗУ речи, после чего опять возвращается к опросу датчиков.

В случае возникновения в процессе последующей эксплуатации автомобиля на одной или нескольких входных линиях БСК признака отказа, устройство аналогичным образом выдаст соответствующую фразу сигнализации.

При этом для обеспечения надежности работы устройства и защиты от ложных срабатываний, активный уровень на входных линиях БСК воспринимается как признак отказа только в том случае, если он присутствует на линии непрерывно в течение 3 секунд.

В большинстве случаев программой предусмотрен двойной повтор фразы для повышения надежности ее восприятия. Кроме того, с этой же целью каждую фразу предваряет тональный звуковой сигнал, привлекающий внимание водителя и готовящий его к приему информации.

Конструктивно устройство выполнено в виде двух блоков: блока БСК, размещаемого в салоне автомобиля под приборной панелью, и блока контроля работоспособности ламп, устанавливаемого в районе задних фонарей.

Источник: http://www.radioradar.net/radiofan/motorcar_enthusiast/bsc.html

Бортовая система контроля (БСК) автоматически осуществляет кон­троль за состоянием систем автомобиля и выдает полученную информацию на жидкокристаллический дисплей, например так, как на рисунке 10.6. Ин­формация представляется в удобном графическом виде, при необходимости привлечения внимания водителя издается звуковой сигнал или включается синтезатор речи.

Л гтигггт) ИЗ НЕ!Рисунок 10.6 — Бортовая система контроля и бортовой компьютер с жидкокристаллическим дисплеем

Какие именно контролирующие функции реализует БСК зависит от модели и производителя автомобиля, но, как минимум, имеются следующие возможности:

— индикация неисправности сигналов торможения;

— индикация неисправности осветительных приборов;

— индикация открытого состояния двери или багажника;

— индикация низкой температуры окружающего воздуха;

— индикация низкого уровня охлаждающей жидкости в двигателе;

— индикация низкого уровня масла в картере;

— индикация низкого уровня жидкости в бачке омывателя;

— индикация чрезмерного износа тормозных колодок;

Дисплей на рисунке 10.6 показывает, что в автомобиле открыты четыре двери, включены фары, температура забортного воздуха низкая (символ «снежинка» на крыше).

Контроль за состоянием электрических цепей осветительных приборов обычно осуществляется путем измерения электрического тока в проводах, подключенных к соответствующим лампам.

Ток измеряется обычно двумя методами:

— в цепь питания лампы последовательно включается низкоомный резистор, сигнал с которого усиливается и подается на компаратор. При обрыве це­пи ток не идет, что приводит к низкому уровню сигнала на выходе компа­ратора и появлению соответствующей предупредительной информации на индикаторе или дисплее;

— в цепи питания лампы последовательно включается обмотка геркона или иного токового реле.

Температура окружающего воздуха измеряется термистором с отрица­тельным температурным коэффициентом. Он размещается в закрытых мес­тах, вдали от источников тепла, обычно за передним бампером. При умень­шении температуры сопротивление термистора увеличивается и после про­хождения уровня +4° С на дисплее появляется предупреждение о возможном оледенении дороги.

Контроль за уровнем эксплуатационных жидкостей (масла, охлаждаю­щей жидкости и омывателя стекол) осуществляется с помощью датчиков на основе геркона и плавающего кольцевого магнита.

Геркон помещают в гер­метичный цилиндр, по которому перемещается пластиковый поплавок с кольцевым постоянным магнитом. При нормальном уровне эксплуатацион­ной жидкости поплавок фиксируется в верхнем положении стопором, магнит замыкает контакты геркона.

При понижении уровня жидкости ниже критиче­ского поплавок опускается, контакты геркона размыкаются, на дисплее появ­ляется соответствующее предупреждение.

Уровень масла в двигателе компьютер измеряет за несколько секунд до пуска двигателя, так как уровень масла в картере работающего двигателя ни­зок и колеблется на поворотах и при торможении, что может приводить к ге­нерации ложных сообщений компьютером.

Состояние электрических цепей автомобиля постоянно контролируется ЭБУ. Для того, чтобы можно было различить закрытое и открытое состояние геркона от неисправностей в цепи датчика, в его цепь вводятся дополнитель­ные резисторы. Датчики износа тормозных колодок бывают двух типов: раз­мыкающие и замыкающие контролируемую цепь.

В размыкающем датчике провод заложен в колодку на глубину, соответствующую минимально допус­тимому износу, и при наступлении последнего перетирается и размыкает контролируемую цепь. Замыкающий датчик при наступлении предельного износа замыкает контролируемую цепь через тормозной диск или барабан на массу.

Недостатком замыкающего датчика является ненадежность контакта, который образуется только в момент применения тормозов.

Электронный блок бортовой системы контроля построен на базе мик­ропроцессора, контролируемые цепи и системы тестируются при включении зажигания и часть из них периодически при движении автомобиля. В наибо­лее дешевых системах вывод информации осуществляется через светодиод­ные индикаторы.

Источник: http://eljbi.ru/bortovaya-sistema-kontrolya/

Авиационные бортовые приборы

Авиационные бортовые приборы, приборное оборудование, помогающее летчику вести самолет. В зависимости от назначения авиационные бортовые приборы делятся на пилотажно-навигационные, приборы контроля работы авиадвигателей и сигнализационные устройства.

Навигационные системы и автоматы освобождают пилота от необходимости непрерывно следить за показаниями приборов. В группу пилотажно-навигационных приборов входят указатели скорости, высотомеры, вариометры, авиагоризонты, компасы и указатели положений самолета.

К приборам, контролирующим работу авиадвигателей, относятся тахометры, манометры, термометры, топливомеры и т.п.

В современных бортовых приборах все больше информации выносится на общий индикатор. Комбинированный (многофункциональный) индикатор дает возможность пилоту одним взглядом охватывать все объединенные в нем индикаторы.

Успехи электроники и компьютерной техники позволили достичь большей интеграции в конструкции приборной доски кабины экипажа и в авиационной электронике.

Полностью интегрированные цифровые системы управления полетом и ЭЛТ-индикаторы дают пилоту лучшее представление о пространственном положении и местоположении самолета, чем это было возможно ранее.

Новый тип комбинированной индикации – проекционный – дает пилоту возможность проецировать показания приборов на лобовое стекло самолета, тем самым совмещая их с панорамой внешнего вида. Такая система индикации применяется не только на военных, но и на некоторых гражданских самолетах.

ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Совокупность пилотажно-навигационных приборов дает характеристику состояния самолета и необходимых воздействий на управляющие органы. К таким приборам относятся указатели высоты, горизонтального положения, воздушной скорости, вертикальной скорости и высотомер. Для большей простоты пользования приборы сгруппированы Т-образно. Ниже мы кратко остановимся на каждом из основных приборов.

Указатель пространственного положения

Указатель пространственного положения представляет собой гироскопический прибор, который дает пилоту картину внешнего мира в качестве опорной системы координат. На указателе пространственного положения имеется линия искусственного горизонта.

Символ самолета меняет положение относительно этой линии в зависимости от того, как сам самолет меняет положение относительно реального горизонта. В командном авиагоризонте обычный указатель пространственного положения объединен с командно-пилотажным прибором.

Командный авиагоризонт показывает пространственное положение самолета, углы тангажа и крена, путевую скорость, отклонение скорости (истинной от «опорной» воздушной, которая задается вручную или вычисляется компьютером управления полетом) и представляет некоторую навигационную информацию.

В современных самолетах командный авиагоризонт является частью системы пилотажно-навигационных приборов, которая состоит из двух пар цветных электронно-лучевых трубок – по две ЭЛТ для каждого пилота. Одна ЭЛТ представляет собой командный авиагоризонт, а другая – плановый навигационный прибор (см. ниже).

На экраны ЭЛТ выводится информация о пространственном положении и местоположении самолета во всех фазах полета.

Плановый навигационный прибор

Плановый навигационный прибор (ПНП) показывает курс, отклонение от заданного курса, пеленг радионавигационной станции и расстояние до этой станции.

ПНП представляет собой комбинированный индикатор, в котором объединены функции четырех индикаторов – курсоуказателя, радиомагнитного индикатора, индикаторов пеленга и дальности.

Электронный ПНП с встроенным индикатором карты дает цветное изображение карты с индикацией истинного местоположения самолета относительно аэропортов и наземных радионавигационных средств.

Индикация направления полета, вычисления поворота и желательного пути полета предоставляют возможность судить о соотношении между истинным местоположением самолета и желаемым. Это позволяет пилоту быстро и точно корректировать путь полета. Пилот может также выводить на карту данные о преобладающих погодных условиях.

Указатель воздушной скорости

При движении самолета в атмосфере встречный поток воздуха создает скоростной напор в трубке Пито, закрепленной на фюзеляже или на крыле. Воздушная скорость измеряется путем сравнения скоростного (динамического) напора со статическим давлением.

Под действием разности динамического и статического давлений прогибается упругая мембрана, с которой связана стрелка, показывающая по шкале воздушную скорость в километрах в час. Указатель воздушной скорости показывает также эволютивную скорость, число Маха и максимальную эксплуатационную скорость.

На центральной панели расположен резервный пневмоуказатель воздушной скорости.

Вариометр

Вариометр необходим для поддержания постоянной скорости подъема или снижения. Как и высотомер, вариометр представляет собой, в сущности, барометр. Он указывает скорость изменения высоты, измеряя статическое давление. Имеются также электронные вариометры. Вертикальная скорость указывается в метрах в минуту.

Высотомер

Высотомер определяет высоту над уровнем моря по зависимости атмосферного давления от высоты. Это, в сущности, барометр, проградуированный не в единицах давления, а в метрах.

Данные высотомера могут представляться разными способами – с помощью стрелок, комбинаций счетчиков, барабанов и стрелок, посредством электронных приборов, получающих сигналы датчиков давления воздуха.

См. также БАРОМЕТР.

Навигационные системы и автоматы

На самолетах устанавливаются различные навигационные автоматы и системы, помогающие пилоту вести самолет по заданному маршруту и выполнять предпосадочное маневрирование. Некоторые такие системы полностью автономны; другие требуют радиосвязи с наземными средствами навигации.

Электронные навигационные системы

Существует ряд различных электронных систем воздушной навигации. Всенаправленные радиомаяки – это наземные радиопередатчики с радиусом действия до 150 км.

Они обычно определяют воздушные трассы, обеспечивают наведение при заходе на посадку и служат ориентирами при заходе на посадку по приборам.

Направление на всенаправленный радиомаяк определяет автоматический бортовой радиопеленгатор, выходная информация которого отображается стрелкой указателя пеленга.

Основным международным средством радионавигации являются всенаправленные азимутальные радиомаяки УКВ-диапазона VOR; их радиус действия достигает 250 км. Такие радиомаяки используются для определения воздушной трассы и для предпосадочного маневрирования. Информация VOR отображается на ПНП и на индикаторах с вращающейся стрелкой.

Дальномерное оборудование (DME) определяет дальность прямой видимости в пределах около 370 км от наземного радиомаяка. Информация представляется в цифровой форме.

Для совместной работы с маяками VOR вместо ответчика DME обычно устанавливают наземное оборудование системы TACAN. Составная система VORTAC обеспечивает возможность определения азимута с помощью всенаправленного маяка VOR и дальности с помощью дальномерного канала TACAN.

Система посадки по приборам – это система радиомаяков, обеспечивающая точное наведение самолета при окончательном заходе на посадочную полосу. Курсовые посадочные радиомаяки (радиус действия около 2 км) выводят самолет на среднюю линию посадочной полосы; глиссадные радиомаяки дают радиолуч, направленный под углом около 3° к посадочной полосе.

Посадочный курс и угол глиссады представляются на командном авиагоризонте и ПНП. Индексы, расположенные сбоку и внизу на командном авиагоризонте, показывают отклонения от угла глиссады и средней линии посадочной полосы. Система управления полетом представляет информацию системы посадки по приборам посредством перекрестья на командном авиагоризонте.

СВЧ-система обеспечения посадки – это точная система наведения при посадке, имеющая радиус действия не менее 37 км.

Она может обеспечивать заход по ломаной траектории, по прямоугольной «коробочке» или по прямой (с курса), а также с увеличенным углом глиссады, заданным пилотом.

Информация представляется так же, как и для системы посадки по приборам. См. также АЭРОПОРТ; ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ.

«Омега» и «Лоран» – радионавигационные системы, которые, используя сеть наземных радиомаяков, обеспечивают глобальную рабочую зону. Обе системы допускают полеты по любому маршруту, выбранному пилотом.

«Лоран» применяется также при заходе на посадку без использования средств точного захода.

Командный авиагоризонт, ПНП и другие приборы показывают местоположение самолета, маршрут и путевую скорость, а также курс, расстояние и расчетное время прибытия для выбранных путевых точек.

Инерциальные системы

Инерциальная навигационная система и инерциальная система отсчета являются полностью автономными. Но обе системы могут использовать внешние средства навигации для коррекции местоположения. Первая из них определяет и регистрирует изменения направления и скорости с помощью гироскопов и акселерометров.

С момента взлета самолета датчики реагируют на его движения, и их сигналы преобразуются в информацию о местоположении. Во второй вместо механических гироскопов используются кольцевые лазерные.

Кольцевой лазерный гироскоп представляет собой треугольный кольцевой лазерный резонатор с лазерным лучом, разделенным на два луча, которые распространяются по замкнутой траектории в противоположных направлениях. Угловое смещение приводит к возникновению разности их частот, которая измеряется и регистрируется.

(Система реагирует на изменения ускорения силы тяжести и на вращение Земли.) Навигационные данные поступают на ПНП, а данные положения в пространстве – на командный авиагоризонт. Кроме того, данные передаются на систему FMS (см. ниже). См. также ГИРОСКОП; ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ.

Система обработки и индикации пилотажных данных (FMS)

Система FMS обеспечивает непрерывное представление траектории полета. Она вычисляет воздушные скорости, высоту, точки подъема и снижения, соответствующие наиболее экономному потреблению топлива. При этом система использует планы полета, хранящиеся в ее памяти, но позволяет также пилоту изменять их и вводить новые посредством компьютерного дисплея (FMC/CDU).

Система FMS вырабатывает и выводит на дисплей летные, навигационные и режимные данные; она выдает также команды для автопилота и командного пилотажного прибора. В дополнение ко всему она обеспечивает непрерывную автоматическую навигацию с момента взлета до момента приземления.

Данные системы FMS представляются на ПНП, командном авиагоризонте и компьютерном дисплее FMC/CDU.

Приборы контроля работы авиадвигателей

Индикаторы работы авиадвигателей сгруппированы в центре приборной доски. С их помощью пилот контролирует работу двигателей, а также (в режиме ручного управления полетом) изменяет их рабочие параметры.

Для контроля и управления гидравлической, электрической, топливной системами и системой поддержания нормальных рабочих условий необходимы многочисленные индикаторы и органы управления.

Индикаторы и органы управления, размещаемые либо на панели бортинженера, либо на навесной панели, часто располагают на мнемосхеме, соответствующей расположению исполнительных органов. Индикаторы мнемосхем показывают положение шасси, закрылков и предкрылков.

Может указываться также положение элеронов, стабилизаторов и интерцепторов.

Сигнализационные устройства

В случае нарушений в работе двигателей или систем, неправильного задания конфигурации или рабочего режима самолета вырабатываются предупредительные, уведомительные или рекомендательные сообщения для экипажа. Для этого предусмотрены визуальные, звуковые и тактильные средства сигнализации.

Современные бортовые системы позволяют уменьшить число раздражающих тревожных сигналов. Приоритетность последних определяется по степени неотложности. На электронных дисплеях высвечиваются текстовые сообщения в порядке и с выделением, соответствующими степени их важности.

Предупредительные сообщения требуют немедленных корректирующих действий. Уведомительные – требуют лишь немедленного ознакомления, а корректирующих действий – в последующем. Рекомендательные сообщения содержат информацию, важную для экипажа.

Предупредительные и уведомительные сообщения делаются обычно и в визуальной, и в звуковой форме.

Системы предупредительной сигнализации предупреждают экипаж о нарушении нормальных условий эксплуатации самолета. Например, система предупреждения об угрозе срыва предупреждает экипаж о такой угрозе вибрацией обеих штурвальных колонок. Система предупреждения опасного сближения с землей дает речевые предупредительные сообщения.

Система предупреждения о сдвиге ветра дает световой сигнал и речевое сообщение, когда на маршруте самолета встречается изменение скорости или направления ветра, способное вызвать резкое уменьшение воздушной скорости.

Кроме того, на командном авиагоризонте высвечивается шкала тангажа, что позволяет пилоту быстрее определить оптимальный угол подъема для восстановления траектории.

Основные тенденции

«Режим S» – предполагаемый канал обмена данными для службы управления воздушным движением – позволяет авиадиспетчерам передавать пилотам сообщения, выводимые на лобовое стекло самолета.

Сигнализационная система предупреждения воздушных столкновений (TCAS) – это бортовая система, выдающая экипажу информацию о необходимых маневрах. Система TCAS информирует экипаж о других самолетах, появляющихся поблизости.

Затем она выдает сообщение предупредительного приоритета с указанием маневров, необходимых для того, чтобы избежать столкновения.

Глобальная система местоопределения (GPS) – военная спутниковая система навигации, рабочая зона которой охватывает весь земной шар, – теперь доступна и гражданским пользователям. К концу тысячелетия системы «Лоран», «Омега», VOR/DME и VORTAC практически полностью вытеснены спутниковыми системами.

Монитор состояния (статуса) полета (FSM) – усовершенствованная комбинация существующих систем уведомления и предупреждения –помогает экипажу в нештатных летных ситуациях и при отказах систем.

Монитор FSM собирает данные всех бортовых систем и выдает экипажу текстовые предписания для выполнения в аварийных ситуациях.

Кроме того, он контролирует и оценивает эффективность принятых мер коррекции.

Источник: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/transport_i_svyaz/AVIATSIONNIE_BORTOVIE_PRIBORI.html

Системы речевого ввода и вывода информации

Средства мультимедиа

Мультимедиа – область компьютерной технологии, связанная с использованием информации, имеющей различное физическое представление (текст, графика, рисунок, звук, анимация, видео и т. п. ) и/или существующей на различных носителях (магнитные и оптические диски, аудио- и видеоленты и т. д. ).

Мультимедиа (multimedia – многосредовость) средства – это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и т. д.

Мультимедиа предоставляет пользователю потрясающие возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного общения с этим миром, когда пользователь выступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а принимает активное участие в разворачивающихся там событиях; причем общение происходит на привычном для пользователя языке – в первую очередь, на языке звуковых и видеообразов.

Рассмотрим понятие виртуальная реальность немного подробнее, поскольку оно часто встречается в литературе, иногда не очень обоснованно.

Термин этот предложил Jaron Lanier (Ланье), который определил его как “иммерсивную и интерактивную имитацию реалистических и вымышленных сред”. Иммерсивность означает полное погружение человека в мир виртуальной реальности, где он должен чувствовать свою принадлежность к нему.

Интерактивность означает возможность человека взаимодействовать с находящимися в мире виртуальной реальности объектами в реальном времени.

Иными словами, виртуальная реальность – это некий иллюзорный мир, в который погружается и с которым взаимодействует человек. Система виртуальной реальности – это совокупность имитационных программных и технических средств, обеспечивающих эти погружение и взаимодействие.

Для полного погружения необходимо оградить человека от информации, поступающей из внешнего мира; необходимо ввести стимулы, побуждающие человека пребывать в виртуальном мире. Для обеспечения интерактивности необходимо, чтобы система виртуальной реальности воспринимала управляющие воздействия человека.

Побуждающие стимулы и управляющие воздействия должны быть многомодальными, то есть зрительными, звуковыми, осязательными и (моральными (использующими запахи).

Для реализации таких требований в современных системах используются разнообразные звуковые и видеотехнологии, в частности объемные звуковые и видеосистемы (звуковые системы классов “квадро” и “долби”, стереодисплеи и стерео-мыши), а также головные дисплеи – шлемы и очки-дисплеи, “нюхающие” мыши, управляющие перчатки, кибернетические жилеты и другие экзотические устройства, уже существующие сегодня. И все это в совокупности с беспроводными интерфейсами.

Если исключить пока еще редкие “экзотические” устройства, то реально к средствам мультимедиа можно отнести:

• устройства аудио (речевого) и видеоввода и вывода информации;
• высококачественные звуковые (sound-) и видео (video-) платы;
• платы видеозахвата (video grabber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК;
• высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами;
• широко распространенные уже сейчас сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки);
• высококачественные принтеры и плоттеры.

С большим основанием к средствам мультимедиа можно отнести и внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических и цифровых видеодисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации.

Стоимость компактных дисков (CD) при их массовом тиражировании невысокая, а учитывая их большую емкость (650 Мбайт и более), высокие надежность и долговечность, стоимость хранения информации на CD, для пользователя оказывается несравнимо меньшей, нежели на магнитных дисках. Это уже привело к тому, что большинство программных средств самого разного назначения поставляется на CD. На компакт-дисках за рубежом организуются обширные базы данных, целые библиотеки; на CD представлены словари, справочники, энциклопедии; обучающие и развивающие программы по общеобразовательным и специальным предметам.

CD широко используются, например, при изучении: иностранных языков, правил дорожного движения, бухгалтерского учета, законодательства вообще и налогового законодательства в частности.

И все это сопровождается текстами и рисунками, речевой информацией и мультипликацией, музыкой и видео. В чисто бытовом аспекте CD можно использовать для хранения аудио- и видеозаписей, то есть использовать вместо плейерных аудиокассет и видеокассет.

Следует упомянуть, конечно, и о большом количестве компьютерных игр, хранимых на CD.

Таким образом, CD-ROM (а еще в большей мере – цифровые видеодиски DVD) открывают доступ к огромным объемам разнообразной и по функциональному назначению, и по среде воспроизведения информации, записанной на компакт-дисках.

Некоторые из названных здесь устройств (CD-ROM, DVD-ROM и RAM, сканеры) уже были рассмотрены ранее. Ниже остановимся лишь на некоторых (нельзя объять необъятное) устройствах, поддерживающих компьютерные аудио- и видеотехнологии.

Системы речевого ввода и вывода информации

Существует две технологии речевого общения с компьютером:

Источник: https://megaobuchalka.ru/6/20912.html

Универсальная система диагностирования бортового радиоэлектронного оборудования

УДК 681.518:658.58(075)

УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ БОРТОВОГО РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

© 2009 С.В. Черкашин, В.В. Шишкин, Н.А. Долбня

Ульяновский государственный технический университет

Поступила в редакцию 20.07.2009

Рассмотрена универсальная система диагностирования бортового радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов, используемая в стендах проверки комплексных систем электронной индикации и сигнализации и наземных автоматизированных станциях контроля авиационного оборудования. Ключевые слова: система диагностирования, бортовое радиоэлектронное оборудование, системы электронной индикации, наземные автоматизированные станции.

Современное радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов, такое как комплексные системы электронной индикации и сигнализации (КСЭИС) представляют собой сложные аппаратно-программные комплексы, в состав которых входят блоки обработки бортовой и пилотажной информации, индикаторы отображения и пульты управления. К ним предъявляют требования повышенной надежности, так как именно на основе отображаемой ими информации пилот принимает решение о дальнейших действиях.

На сегодняшний день существуют два основных поколения КСЭИС. Номенклатура элементов КСЭИС первого поколения была невелика, и диагностирование проводилось посредством специальной контрольно-проверочной аппаратуры (КПА), не имевшей программного обеспечения (ПО) и средств автоматизации диагностического процесса.

В связи с развитием процессорной техники стало возможным уменьшение массогабаритных параметров КСЭИС, возросли объемы памяти, количества обрабатываемых сигналов и скорость реакции системы в целом. Однако с увеличением мощности возросла и сложность систем.

В результате встал вопрос о разработке диагностического обеспечения нового поколения. Развитие собственно авиастроения также повлекло за собой появление большого числа КСЭИС.

Для того чтобы контролировать все виды блоков и индикаторов, а также КСЭИС в целом, потребовалось сформировать большое количество проверочных мест, включающих в себя аппаратное

Черкашин Сергей Витальевич, начальник тематико-кон-структорской бригады ОАО УКБП; Шишкин Вадим Викторинович, кандидат технических наук, профессор кафедры “Измерительно-вычислительные комплексы”. E-mail: schvv@ulstu.ru. Долбня Николай Алексеевич, начальник тематико-кон-структорской бригады ОАО УКБП

и программное обеспечение. В случае с аппаратным обеспечением задача упрощается тем, что новые типы бортовых линий связи, по которым КСЭИС взаимодействует с другими системами, и появляются нечасто.

Что касается информационных протоколов взаимодействия и алгоритмов функционирования, то здесь ситуация сложнее.

Каждая КСЭИС при внутрисистемном взаимодействии между блоками и узлами имеет свои отличия и особенности, к тому же в процессе отладки системы внешние информационные протоколы часто подвергаются модификации.

При диагностировании аппаратной части отдельного блока, индикатора или пульта необходимо разработать отдельное диагностическое программное обеспечение.

Для каждой КСЭИС также требуется своё, уникальное, диагностическое программное обеспечение, способное проконтролировать систему в целом, и иметь возможность быстрой модификации с учетом протокола функционирования КСЭИС.

Чтобы в сжатые сроки сформировать диагностическое обеспечение, необходима универсальная система диагностирования.

В целях обеспечения диагностирования вышеописанного радиоэлектронного оборудования в ОАО “Ульяновское конструкторское бюро приборостроения”, где производятся блоки, индикаторы, пульты и КСЭИС в целом для многих отечественных летательных аппаратов, была разработана универсальная система диагностирования радиоэлектронного оборудования, программный диагностический комплекс (ПДК) «ФРЕГАТ» [1]. Основными функциями ПДК «ФРЕГАТ» являются:

– имитация входных и выходных бортовых линий связи объекта диагностирования посредством устройств ввода/вывода (разовые команды, И8-232, АИШС-429, АИШС-708, АИШС-717, МКИО, ЦАП, АЦП и др.);

– возможность гибкого изменения характеристик сигналов и последовательностей выполняемых задач;

– контроль устройств ввода/вывода;

– отображение, документирование и сохранение результатов диагностирования и информации об объекте контроля.

В качестве аппаратного обеспечения системы диагностирования выступают стенды проверки КСЭИС и производимые в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения» наземные автоматизированные станции контроля (НАСК).

В состав аппаратного обеспечения системы диагностирования входят:

– устройства ввода/вывода, имитирующие бортовые линии связи;

– один или несколько (в зависимости от необходимого количества слотов для устройств ввода/вывода) промышленных компьютеров;

– соединительные жгуты для подключения объектов контроля.

Наземные автоматизированные системы контроля применяются в производственных, эксплуатирующих и ремонтных организациях и служат для диагностирования аппаратной части индикаторов, блоков и пультов на этапах отладки, приемосдаточных испытаний, регламентных работ.

Для диагностирования оборудование демонтируется с летательного аппарата и подключается к станции контроля. НАСК является мобильной системой и может легко перемещаться в рамках предприятия.

Внешний вид системы НАСК-28, предназначенной для контроля оборудования вертолета МИ-28Н и его модификаций, показан на рис. 1.

Стенды проверки, в отличие от НАСК, служат для диагностирования КСЭИС в целом на этапах отладки функционального программного обеспечения и приемосдаточных испытаниях готового продукта. Диагностирование КСЭИС заключается в проверке функционирования аппаратной и программной частей системы.

Для этого необходимо сымитировать работу системы на борту летательного аппарата, сформировать в линиях связи информацию датчиков и систем, с которыми работает КСЭИС.

Одна система может принимать и выдавать несколько тысяч сигналов по различным линиям связи и без использования автоматизированных средств диагностирование является крайне затруднительной задачей и недостижимой средствами КПА.

Внешний вид стенда проверки системы КСЭИС-100 самолета Ту-334 приведен на рис. 2. На стендах проверки в ОАО “УКБП” ПДК “ФРЕГАТ” применятся для диагностирования авиационных систем: КСЭИС-100, КСЭИС-148, КСЭИС-204,

КСЭИС 76АЕ, СЭИ-85, СЭИ-85-2МТВ, СЭИ-А, СЭИ-32-Э, КИСС-1, КИСС-1-9А, КИСС-1МА, СПАДИ-2, СПАДИ 3, СПАДИ-172, СПА-ДИ-204, СПКР-М-2, БИСК-А-1, ИСРП-3, БСТО-204, СУОСО-204 и др.

Посредством ПДК “ФРЕГАТ” диагностируется радиоэлектронное оборудование таких летательных аппаратов, как Суперджет-100, Ту-204-100, Ту-204-120, Ту-204-120СЕ, Ту-204-300, Ту-204-300СМ, Ту-204СМ, Ту-214, Ту-334, Ил-114(модиф.), Ил-96-300, Ил-96-400, Ил-76ТД-ВД, Ил-76МД-90, Ил-76МФ, Ан-148, АНСАТ, Ка-226 (модиф.), Ка-32А11ВС, МИ-28Н и др.

В данный момент ПДК “ФРЕГАТ” эксплуатируется в качестве программного обеспечения стендов проверки и НАСК в следующих производственных и эксплуатирующих организациях:

– ОАО “Ульяновское Конструкторское Бюро Приборостроения”, г. Ульяновск;

– ФГУП “Уфимское Приборостроительное Производственное Объединение”, г. Уфа;

– ЗАО “Авиаприбор”, г. Москва;

– ОАО “Московский Институт Электромеханики и Автоматики”, г. Москва;

– ОАО “Воронежское Акционерное Самолетостроительное Общество”, г. Воронеж;

– ОАО “Конструкторское Бюро Промышленной Автоматики”, г. Саратов;

– ОАО “Аэрофлот”, г. Москва;

– ОАО “Казанский Вертолетный Завод”, г. Казань.

Рис. 1. НАСК-28

Рис. 2. Стенд проверки системы КСЭИС-100 самолета Ту-334

I .¡¿Фрегат (ХР) – КСЭИС-148 [0] _|П|х|

Тест Правка Вид Настройка на ОК Самоконтроль Управление тестами Дополнительно Язык Помощь

D Gf Q “fc ■ а А ■о г* m il ► н о в i! * ф

Графический вывод

1 [initGraph (0,20,20,0,0,0)

2 N=10000 X 0 :Y=0

3 Ваг (0,20,20,0,3)

4 ± ог i=0 to Ы

5 {

6 X=-10+i*20/Ы

7 Y=Sin(X)*9

S Point(XflO Y 10,16)

9 X X 5

10 Y=Sin (X) *9

11 Point(X-5+10 Y -10,13)

12 X X 5

13 Y=Sin(X)*9

14 Point(X-10+10 Y 10,10)

15 }

16

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/universalnaya-sistema-diagnostirovaniya-bortovogo-radioelektronnogo-oborudovaniya