Вертолет 2001 04

САУ-37

ПКВ-М24

Вычислитель САУ

Унификация САУ нового поколения предопределяет создание бортовых систем на единой элементной базе, по единой современной технологии разработки, производства и сертификации.

Как уже было отмечено, основой создаваемых в настоящее время предприятием систем автоматического управления является разработанный на предприятии унифицированный вычислитель управления полетом (ВУП).

В ВУП реализуются пилотажные законы управления с тактовой частотой 128 Гц параллельно в двух процессорах, один из которых является контролирующим, что обеспечивает достоверное определение возникающего отказа при построении отказобезопасной системы управления.

Количество каналов ввода-вывода выбрано исходя из требований обеспечения приема и выдачи информации в полном объеме для большинства современных и перспективных комплексов управления вертолетов.

В состав ВУП входят шесть конструктивно-функциональных модулей:

– двухпроцессорный вычислительный модуль;

– модуль последовательного обмена – модуль обмена по мультиплексному каналу и биполярному коду (возможны варианты для различных комплексов);

– модуль аналогового интерфейса;

– модуль разовых команд;

– модуль связи – обеспечивает связь взаимодействующих систем с конкретными приводами;

– модуль питания.

В качестве средства межмодульного интерфейса применен высокоскоростной последовательный интерфейс, обеспечиваемый первым процессором вычислительного модуля и процессорами модуля аналогового интерфейса и модуля последовательного обмена.

Структура типовой САУ и обеспечение ее отказобезопасности

В состав типовой САУ, разрабатываемой нашим предприятием, входят:

– вычислитель управления полетом;

– пульт управления, предназначенный для включения основных режимов полета;

– блок датчиков первичной информации, который выдает сигналы угловых скоростей и линейных ускорений;

– 8 дублированных датчиков положения проводки управления;

– рама монтажная для установки вычислителяи обеспечения электрических связей с внешними системами.

Дополнительно САУ может содержать малоскоростные механизмы триммирования для снятия усилий с рычагов и обеспечения стопроцентного расхода управления от их (рычагов) полного рабочего хода.

САУ получает информацию от датчиков углового положения, угловых скоростей, перегрузок, воздушных параметров и т.д. Очень часто при модернизации бортового оборудования вертолетов (в том числе и САУ) устанавливаются датчики различных типов.

Так, датчик СБКВ по последовательному биполярному коду выдает информацию об углах, угловых скоростях и перегрузках; МГВ – информацию об углах (выдается с помощью переменного тока, датчик типа СКТ), блок датчиков первичной информации представляет информацию об угловых скоростях и перегрузках (сигналами постоянного тока). Вычислитель обрабатывает информацию, поступающую с различных датчиков и принимает решение о ее корректности. Затем происходит процесс дальнейшей обработки информации и вычисления законов управления.

Встроенный контроль работы вычислителя обеспечивается сравнением результатов счета в двух процессорах, организацией эхо-контроля всех выходных сигналов вычислителя, а также контролем работы приводов путем сравнения их выходных сигналов с моделью.

Таким образом, достигается глубокий контроль комплекса, появляется возможность обнаружения отказов системы. Возможные одиночные отказы системы могут привести лишь к отключению каналов управления.

В дальнейшем для повышения надежности системы предполагается построение комплексов на базе двух вычислителей и применение дублированных рулевых машинок или двух раздвижных тяг.

Безопасность работы САУ обеспечивается:

– отработкой сигналов САУ через комбинированный агрегат управления (КАУ) с ±10% расходом;

– ограничением скорости триммерного механизма;

– аппаратно-программными средствами контроля вычислителя;

– программным контролем исполнительных механизмов;

– наличием кнопки аварийного отключения на ручке циклического шага;

– дублированием и контролем датчиков.

. Ком плекс наземной отработки КНO-3

Программно-математическое обеспечение САУ

Важнейшей частью создания пилотажного комплекса является разработка и сертификация программно-математического обеспечения.

Разработка алгоритмического обеспечения САУ ведется с использованием разработанной на предприятии системы поддержки, включающей в себя программный комплекс синтеза, анализа, математического моделирования и документирования законов управления и логики функционирования бортовых пилотажных комплексов и систем, а также исследовательского вертолетного стенда «Березина».

Унифицированный исследовательский пилотажный стенд «Березина» предназначен для моделирования, исследования и оценки законов управления вертолетами различных классов и назначений. Основой стенда является кабина с реальными проводкой и органами управления, вычислительным многомашинным комплексом, реализующим уравнения динамики моделируемого объекта, а также системой внутрикабинной и внешней визуализации.

Стенд позволяет: производить формирование и отработку принципов и алгоритмов работы пилотажных систем для достижения требуемых ЛТХ вертолетов, исследования алгоритмов повышения устойчивости и управляемости вертолетов; выполнять исследования директорных режимов, отказобезопасности систем управления, алгоритмов управления вертолетом с грузом на внешней подвеске, систем отображения пилотажной информации.

Разработка программного обеспечения и его интеграция с аппаратурой бортового комплекса проводится на специализированном комплексе наземной отработки (КНО). Этот комплекс, представляющий собой сложную программно-аппаратную многомашинную систему, работающую в реальном масштабе времени, предназначен для:

– интеграции и отработки рабочей программы бортового пилотажного вычислителя с аппаратурой САУ;

– полунатурного моделирования алгоритмов САУ в замкнутом контуре управления с моделью летательного аппарата и реальным бортовым цифровым вычислителем;

– отработки программного обеспечения формирования электронной индикации на борту JIA;

– -оперативной обработки и отображения информации при моделировании и отработке аппаратуры совместно с программно-математическим обеспечением САУ;

– отработки логики управления САУ во всех режимах полета;

– отработки интерфейса САУ в соответствии с архитектурой и протоколами взаимодействия с бортовым оборудованием;

– проведения приемо-сдаточных испытаний САУ.