Kas yra orlaivių avionika. Kas yra avionika? elektroninė įranga orlaivyje. Naujos technologijos aviacijos elektronikoje ir orlaivių gamyboje

F-35 naikintuvo aviacijos elektronika

majoras G. Antonovas

Jungtinėse Valstijose pagal JSF (Joint Strike Fighter) programą vykdomas visapusiško perspektyvaus taktinio naikintuvo kūrimas, kuris gavo oficialų pavadinimą F-35. Pagrindinis jo tikslas – sukurti naują kovinį lėktuvą, pasižymintį aukštomis eksploatacinėmis savybėmis ir vieningą dizainą, skirtą JAV oro pajėgoms, kariniam jūrų laivynui ir jūrų pėstininkų korpusui. Jis taps pagrindiniu taktiniu lėktuvu ir pakeis šiuo metu naudojamus taktinius naikintuvus (F-16 Fighting Falcon, F/A-18 Hornet) ir atakos lėktuvus (A-10 Thunderbolt ir AV-8B Harrier). 2").
Kurdami orlaivio avioniką, specialistai naudojo pažangių tyrimų rezultatus optoelektroninės (OE) ir radiolokacinės įrangos, individualios elektroninės karo (EW) įrangos, taip pat kompiuterių ir programinės įrangos srityse. Šios transporto priemonės turi aukštą jutiklių integracijos laipsnį su galimybe keistis žvalgybos duomenimis ir informacija apie elektroninę situaciją, o tai leis kiekvienam pilotui naršyti situaciją visoje operacijų vietoje. Be to, siekiant sumažinti piloto darbo krūvį, buvo įdiegta iš esmės nauja sąsaja su galimybe valdyti orlaivį balsu.
Pradiniame projektavimo etape buvo numatyta, kad naikintuvas neturės aktyvių žvalgybos priemonių, o pilotas informaciją gaus iš specialių žvalgybinių lėktuvų, palydovų ir kitų šaltinių. Ši priemonė sumažintų jo įrangos kainą, tačiau, plėtojant elementinę bazę, buvo paskaičiuota, kad atskirų žvalgybinių lėktuvų priežiūra būtų brangesnė ir ne tokia efektyvi nei naikintuvų aprūpinimas žvalgybos įranga. Be to, daugybė orlaivių su jautriais jutikliais, sujungtais didelės spartos duomenų ryšiais, užtikrins visišką informacijos pranašumą prieš mūšio lauką.
Ketvirtosios kartos radiolokacinė stotis (radaras) ir lėktuvo F-35 elektroninio karo sistema (2 pav.) sujungtos į daugiafunkcę integruotą sistemą (MIS). Stotis turės aktyvią fazinio matricos anteną (AFAR), kurios pagrindas yra stoties APG-77 antena. Tai leis jį naudoti radarams ir elektroninei žvalgybai, elektroninei karybai ir ryšiams.
AFAR sudaro 1000–1200 siųstuvų-imtuvų modulių (RTM), sujungtų didelės spartos procesoriais. Skirtingiems PPM antenos diafragmoje gali būti priskirtos skirtingos užduotys. Dėl to, kad antenos skersmenį riboja fiuzeliažo matmenys, bendras PPM skaičius sumažėja trečdaliu (palyginti su APG-77 AFAR), todėl taikinio aptikimo nuotolis sumažėja iki 165 km. . Stotis turėtų veikti 8-12,5 GHz dažnių diapazone (kai kurių šaltinių duomenimis, 6-18 GHz).

Toks plačiajuostis ryšys bus užtikrintas keičiant PPM skleidėjų dydžius ir formas bei leis vienu metu formuoti du spinduliavimo modelius (skirtingu dažniu), užtikrinant radaro veikimą šiais režimais:
- oro ir žemės taikinių aptikimas ir sekimas;
- antžeminių radarų pasyvus krypties nustatymas;
- koregavimo signalų perdavimas raketų paleidimo įtaisams oras-oras;
- radaro diafragmos sintezė;
- judančių antžeminių taikinių (įskaitant mažo greičio) parinkimas;
- itin didelė raiška (iki 0,3-0,9 m);
- monoimpulsinis vietovės kartografavimas;
- keistis duomenimis su kitais orlaiviais. Be to, tai, kad radaras gali veikti įvairiais bangų ilgiais, atsitiktinai derindamas impulsų pasikartojimo dažnį pakete, padidina jo atsparumą triukšmui. Priklausomai nuo pasirinkto darbo režimo, jo nešlio dažnis keisis: diafragmos sintezės režime bus naudojamas mažesnis dažnis, o didesniu dažniu aptikti oro taikinius dideliu atstumu. Antenos aptakas turi būti radijo bangomis permatomas plačiu bangų ilgių diapazonu.
Antenos spindulių raštas gali skenuoti erdvę, judėdamas iš vieno taško į kitą kelių milijonų kartų per sekundę greičiu, todėl kiekvienas taikinys bus apšviestas iki 15 kartų per sekundę. Antenos resursas yra apie 8000 valandų.
Pagrindiniai radaruose naudojami trukdymo metodai yra šie: nuotolio ir greičio sekimo trikdžiai ir adaptyvus kryžminės poliarizacijos trukdymas.
Be radaro, MIS yra elektroninės karo įrangos kompleksas, kurio pagrindinis kūrėjas yra bendrovė „BAe Systems“. Jis bus sukurtas remiantis taktinio naikintuvo F-22 elektronine karine įranga. Visą įrangą planuojama padėti po orlaivio oda. Norint tiksliai nustatyti signalo atvykimo kryptį ir atstumą iki šaltinio, perspėjimo apie spinduliuotę sistema naudoja koreliacinį interferometrą, kurio įvestis gaus duomenis iš antenų ir ant sparnų esančių radarų. Be to, elektroninėje karinėje įrangoje bus įtaisas dipoliams atšvaitams išmesti ir specialiai sukurtos daugiaspektrinės infraraudonųjų spindulių (IR) gaudyklės. Naikintuvo pilotas per taktinių duomenų ryšį galės gauti informaciją iš kitų orlaivių, leisdamas suprasti situaciją visoje operacijų aikštelėje. Numatomas laikas tarp komplekso gedimų yra 440 valandų.
Norint gauti informaciją apie matomą ir infraraudonųjų spindulių dažnių diapazoną, orlaivyje bus įdiegta integruota OE sistema, kurią sudaro paskirstytos diafragmos posistemis (DAS – Distributed Aperture System) ir optoelektroninio taikymo posistemis (OEPS).
OEPP planuojama įrengti nosies dalyje po orlaivio fiuzeliažu. Kaip jo prototipą planuojama panaudoti F-16 lėktuvui sukurtą sistemą Sniper-XR. Posistemio pastatymas ant naikintuvo leis įgulai savarankiškai ieškoti, aptikti, atpažinti ir automatiškai sekti antžeminius taktinius taikinius pasyviuoju režimu 15-20 km atstumu bet kuriuo paros metu, taip pat ieškoti ir sekti oro taikinius. Lazeris leis nukreipti valdomus didelio tikslumo ginklus, įskaitant naujausią J seriją, ir dideliu tikslumu pataikyti į svarbius žemės ir jūros taikinius (ryšių centrus, transporto mazgus, palaidotus komandų postus, sandėlius, antvandeninius laivus ir kt.). (3 pav.).
OEPP apima į priekį orientuotą infraraudonųjų spindulių kamerą, veikiančią 8–12 mikronų bangos ilgio diapazone, su įkrovimu susietą televizijos kamerą, lazerinį nuotolio ieškiklį ir taikinio žymeklį ir lazerinį žymeklį. Kabinoje esantis ekranas gali rodyti informaciją iš televizijos ir infraraudonųjų spindulių sistemų realiu laiku.
Pagrindinės šio posistemio savybės yra naujausių algoritmų naudojimas antžeminiams objektams aptikti ir atpažinti iš gauto dvimačio vaizdo ir optoelektroninio bloko stabilizavimas, pagrįstas pažangiomis technologijomis, o tai leido padidinti sistemos tikslumą. nei 3 kartus lyginant su panašiais.
Kad nebūtų pažeisti OEPP jutikliai (kurie yra stacionarūs ir turi plačią diafragmą), bus sumontuotas safyro stiklas, kuris yra itin patvarus ir permatomas matomiems ir infraraudoniesiems bangų ilgių diapazonams, tačiau neperduoda radaro signalų. Maksimalus lazerio veikimo nuotolis yra 40-50 km. Žiūrėjimo kampai: siauras 0,5 x 0,5°, vidutinis 1 * Platus 4 ■ 4=. Planuojamas laikas tarp gedimų – apie 700 valandų.
DAS posistemį sudaro šeši IR jutikliai, užtikrinantys matomumą visomis kryptimis. Informacija iš jų gali būti projektuojama į ant šalmo montuojamą taikiklio sistemą, kuri leis pilotui matyti situaciją infraraudonųjų spindulių spektre po orlaiviu, be to, ji bus naudojama kaip navigacijos priemonė. Tikimasi, kad naikintuve įdiegus šią paskirstytos diafragmos posistemę sumažės 30 proc. sąnaudas ir 2 kartus sumažinti bendrą IR jutiklių svorį.
Vieną svarbiausių vietų F-35 lėktuvo avionikoje užima oro navigacijos sistema. Ji atlieka orlaivių identifikavimo, navigacijos, uždaro kelių kanalų daugiajuosčio balso ryšio, tarporlaivių mainų užduotis.
duomenų ir kelių orlaivių ekranų sinchronizavimas. Gautas signalas apdorojamas sistemoje, o į jo išvestį tiekiama aukšto lygio informacija. Planuojama, kad SSNO veiks (spinduliuos ir priims) daugiau nei 35 skirtingas bangų formas 30 MHz-^0 GHz dažnių diapazone. Sistema apima šiuos pagrindinius modulius: plačiajuosčio ryšio modulį, kuris atlieka analoginį į skaitmeninį konvertavimą ir signalų apdorojimą; dviejų kanalų siųstuvas-imtuvas, priimantis ir skaitmenizuojantis itin plataus diapazono signalus bei teikiantis stiprintuvo galios valdymo signalus; maitinimo įranga; SSNO procesoriai, kurie atlieka signalų, duomenų ir įslaptintų ryšių apdorojimą; sąsajos blokai.
Visa reikalinga informacija iš jutiklių, po apdorojimo integruotame centriniame procesoriuje (ICP), šviesolaidine duomenų linija (2 Gbit/s) bus siunčiama į kabinoje esantį ekraną. Vienas iš pagrindinių reikalavimų salono įrangai – galimybė nebrangiai ir greitai ją atnaujinti naudojant pažangias informacijos apdorojimo sistemas, grafikos procesorius ir daugiafunkcius ekranus. Ekrano sistemoje turėtų būti plačiai naudojami komerciniai komponentai.
Pilotų kabinoje įrengtoje informacijos rodymo sistemoje planuojama panaudoti dvi naujas technologijas: „Big Picture“ ir „Virtual Cockpit“. Šių technologijų elementai buvo aiškiai parodyti veikiančiame F-35 kabinos makete.
Nors šiuo metu F-35 naudoja du greta esančius aktyviosios matricos skystųjų kristalų ekranus (AMLCD), kurių lauko dydis yra 20,3 x 25,4 cm, vyksta darbas, siekiant juos pakeisti vienu įprastu ekranu, kurio lauko dydis yra 20,3 x 50,8 cm. monitorius užims visą viršutinę prietaisų skydelio dalį ir turėtų būti bendros situacijos informacijos indikatorius. Jame atsispindės taktinė situacija (dabartinės orlaivio koordinatės, maršrutai, jų tarpiniai taškai, priešo kovinių priemonių ir draugiškų karių išsidėstymas). Informacija ekrane turėtų būti gaunama iš radaro arba optoelektroninės sistemos, kuri leistų nustatyti taikinį bet kokiomis oro sąlygomis.
LCD monitoriai turi daugiau nei 256 spalvas ir turi didelę skiriamąją gebą (1 280 x 1 024 pikselių colyje).
Kalbant apie technines informacijos rodymo sistemos galimybes, reikėtų atkreipti dėmesį į šias savybes:
- ekrano ant priekinio stiklo atsisakymas ir visiškas šios funkcijos perkėlimas į šalme montuojamą taikinio žymėjimo sistemą bei informacijos rodymas ant piloto šalmo apsauginio skydelio;
- atskirų informacijos rodymo sistemos ir orlaivio ginklų valdymo sistemos funkcijų valdymas balsu (su įprastomis kalbos instrukcijomis pilotas gali perjungti įvairios įrangos darbo režimus ir duoti komandas naudoti ginklus);
- naudoti ekspertines sistemas, kurios analizuoja esamą informaciją ir rengia instrukcijas pilotui dėl atitinkamų veiksmų. Dėl skrydžio misijos operatyvinio planavimo orlaivio išgyvenamumas jo kovinio naudojimo metu padidėja labiau nei naudojant specialius konstrukcinius sprendimus ir išgyvenamumą didinančias priemones. Plataus formato ekrane rodomoje situacijos informacijoje yra duomenys apie dabartinę orlaivio padėtį maršrute ir priešo kovinių priemonių (oro gynybos sistemų ir orlaivių ore) vietą, gauti apibendrinant informaciją iš įvairių (įskaitant išorinius) informacijos šaltiniai. Kompiuterinis priešo ginklų veikimo sektorių žemėlapis judančiame vietovės žemėlapyje leidžia pilotui lengviau manevruoti. Taip pat rodomos zonos, kuriose gali būti naudojami jūsų ginklai.
2000 metais pirmą kartą buvo pademonstruotas vienas naujausių lėktuvo F-35 komponentų – vadinamoji „on-board intelligence“, įdiegta naudojant specialią programinę įrangą. Tai buvo padaryta demonstruojant lėktuvo kabinos informacinį ir valdymo lauką ne statine forma, o virtualios realybės režimu, beveik visiškai atkartojant orlaivio kovinio komplekso valdymą jo naudojimo metu.
Oro žvalgybos sistema buvo sukurta kaip išsamios kompiuterių ir orlaivių sistemų programos dalis, kuriai neseniai vadovavo JAV gynybos departamento pažangių tyrimų projektų agentūra (DARPA). Svarbi jo dalis buvo „Pilot Assistant“ sistemos kūrimas.
ka". Remiantis subalansuotu įprastų valdymo algoritmų ir dirbtinio intelekto technologijos deriniu, ši sistema turėtų teikti informacijos palaikymą šiose situacijose:
- kovos sąlygos labai skiriasi nuo numatytų;
- nenumatyta grėsmė verčia persvarstyti pradinę užduotį;
- dėl laivo posistemių gedimo, pablogėjusio veikimo ar žalos, gautos mūšyje, būtina pakeisti kovinę misiją;
- pilotas yra perkrautas nekoreliuojamais duomenimis.
Sistema skirta atlikti šias funkcijas: borto sistemų būklės nustatymas; situacijos įvertinimas; planuoti ir nustatyti kovinės misijos įvykdymo taktiką; užtikrinant lakūno ir aviacijos komplekso sąveiką.
Svarbus F-35 skrydžio valdymo sistemos elementas yra autopilotas. Jo galimybės išplečiamos integruojant jį su ekspertų įspėjimo apie susidūrimą ir kliūčių vengimo sistema. Naudodamasis reljefo duomenų baze, autopilotas nustato minimalų aukštį virš paviršiaus, nuo kurio sintetinės diafragmos režimu galima gauti stabilų ir aiškų taikinio vaizdą, ir užtikrina saugų skrydį.
Kuriant naikintuvą, didelė reikšmė buvo skirta borto kompiuteriui, kurio pagrindinis elementas yra PPI. Pastarieji gaus informaciją iš įvairių orlaivyje esančių jutiklių, o vėliau bus apdorojami ir analizuojami galimi sprendimo variantai. Lygiagrečiai su PPI, duomenys apdorojami paieškos planavimo (SPP), puolimo ir skrydžio planavimo moduliuose nepageidaujamiems susidūrimams su priešu.
MPP sukurtas efektyvesniam antžeminių taikinių aptikimui, remiantis jų identifikavimo reljefe kriterijais. Pavyzdžiui, remiantis daviklių duomenimis, pagal reljefą, kelių tinklą, santykinę transporto priemonių padėtį ir greitį bus identifikuojama cisternų kolona. Sistema taip pat galės pateikti užklausą (dialogo režimu ekrane arba kalbos sintezatoriumi ir analizatoriumi) iš eskadrilės vado apie orlaivių skaičių grupėje ir, gavusi atsakymą, parodyti optimalią paieškos vietą. kiekvieno orlaivio tanko stulpelis, paryškinantis labiausiai tikėtinas vietas žemėlapyje.
Įgijus taikinį (ar taikinių grupę), atakos planavimo modulis pateiks pilotui informaciją apie optimalų manevrą atsižvelgiant į grėsmes, o prireikus išsiųs prašymą kitų orlaivių įguloms suteikti paramą ir priedą. orlaiviui.
Borto kompiuteris su naikintuvo F-35 PPI yra dviejuose blokuose su 23 ir 8 lizdais. Tai leidžia integruoti atskirų užduočių ir ginklų valdymą, taip pat atlikti specialią signalų apdorojimo funkciją. PPI našumas sieks 40,8 milijardo operacijų/s, signalų procesoriaus – 75,6 milijardo slankiojo kablelio operacijų, o apdorojimo ir vaizdo procesoriaus – 225,6 milijardo sudėjimo/daugybos operacijų. Kompiuterio dizainą sudaro 22 septynių skirtingų tipų moduliai:
- keturi universalūs procesoriaus moduliai;
- du įvesties/išvesties moduliai universaliam procesoriui;
- du signalų apdorojimo moduliai;
- penki signalų procesoriaus įvesties/išvesties moduliai;
- du vaizdo apdorojimo moduliai;
- du jungikliai;
- penki maitinimo blokai.
Be to, ICP turi jungtis išimamiems moduliams montuoti ir papildomą maitinimo šaltinį. Jis naudoja standartinius 128 bitų civilinius mikroprocesorius "Motorola G4" Power PC.
Visi moduliai naudoja realaus laiko operacinę sistemą (OS) iš Green Hills Software Integrity duomenų apdorojimui ir Mercury Computer Systems OS signalų apdorojimui.
PPI modulių prijungimas vykdomas per du jungiklius, kurių kiekvienas turi po 32 prievadus, prijungiant juos prie 400 Mbit/s spartos IEEE 1394B standarto didelio našumo nuosekliosios magistralės, kuri užtikrina PPI ir SSNO sujungimą su orlaivio valdymo sistema (ACS), kuri atlieka kuro, elektros, hidraulinių ir kitų orlaivių sistemų valdymo ir efektyvaus naudojimo funkcijas. SUPA kompiuteryje yra du tokie patys procesoriai kaip ir universalus PPI modulis. Atvira architektūra ir civilinių komponentų naudojimas žymiai sumažina įrangos ir vėlesnio jos modernizavimo išlaidas. 2003 metų gegužę buvo surinktas pirmasis SULA kompiuteris, o galutinę jo versiją planuojama pagaminti iki 2005 metų pabaigos.
Įeinančių signalų apdorojimas pradiniame etape (žemesnio lygio) bus vykdomas tiesiogiai informacijos rinkimo sistemose, o dauguma aukšto lygio procesų bus vykdomi PPI kompiuteryje. Pavyzdžiui, radaras galės generuoti signalo formą ir konvertuoti jį iš analoginio į skaitmeninį, tačiau informacija apie atstumą iki taikinio ir pluošto skenavimo rezultatus bus perduodama į kompiuterio PID, iš kurio išvesties apdoroti rezultatai pateks į kabinoje esantį ekraną arba ant šalmo pritvirtintą sistemos taikinio žymėjimą.
F-35 naikintuvo PPI programinės įrangos apimtis bus 5 milijonai komandų eilučių, tai yra 2 kartus daugiau nei F-22. Taip yra dėl to, kad joje yra sudėtingesnė įranga, taip pat galimybė dirbti su didesniu režimų skaičiumi.
Naujajame orlaivyje pilotai galės atsisiųsti priešskrydines užduotis ir kopijuoti informaciją (taip pat ir įrašytą vaizdo formatu) į nešiojamąjį kelių šimtų gigabaitų talpos įrenginį iš „Smith Aerospace“, kuriame taip pat bus įdiegta didelės talpos atmintis ir failų serveris lėktuve.
2001 m. spalio pabaigoje JAV Gynybos departamentas paskelbė apie 19 mlrd. Iki 2002 m. pabaigos buvo baigtas naikintuvo projektavimo ir projekto aptarimo etapas, o po jo vertinimas iki 2003 m. vidurio. Iš viso pilnai įrengtų orlaivių (pagal sutartį) bus 14 vnt. Penki F-35A įprastiniai pakilimai / nusileidimai (oro pajėgoms), penki laivuose esantys F-35C (kariniam jūrų laivynui) ir keturi F-35B trumpas pakilimas ir vertikalus nusileidimas (jūrų korpusui). Be to, DoD gaus aštuonis neskraidančius orlaivius statinių bandymų serijai, vieną F-35C smūgio bandymams ir vieną kadrą radaro grąžos pokyčiams įvertinti. Pirmasis F-35A skrydis numatytas 2005 m. spalį, F-35B – 2006 m. pradžioje, o F-35C – po devynių mėnesių.
Kai kurių įrangos elementų skrydžio bandymo programa apėmė du etapus. Pirmasis vyko laboratoriniame lėktuve VAS 1-11, kuriame buvo patalpinta AFAR ir OE stebėjimo demonstravimo sistema bei paskirstytos apertūros sistemos jutikliai.
turas. Antrasis etapas apėmė „Lockheed Martin“ jutiklių integravimą su programine įranga. Remiantis šešis mėnesius trukusių bandymų rezultatais, buvo atliktas kontrolinis bandymas palydėti orlaivį F/A-18, kuris veikė kaip taikinys.
Be pagrindinio rangovo, naikintuvo F-35 avionikos kūrime dalyvauja šios įmonės: Kaiser Electronics ir Elbit - ant šalmo montuojama taikinio žymėjimo sistema, Bell Aerospace - SSNO ir jos antenos (vienas dažnių diapazonas 2- 4 GHz, du - 0,3-1 GHz, 2 radijo aukščiamačio antenos ir 3 dažnių diapazonai 1-2 GHz kiekvienam orlaiviui), Harris - kabinos įranga, vaizdo apdorojimo programinė įranga ir skaitmeninių žemėlapių generavimas, šviesolaidinės linijos, didelės spartos ryšys linijos ir elementai SSNO, „Honeywell“ – radijo aukščiamatis, inercinė navigacijos sistema ir NAVSTAR CRNS, „Raytheon“ – 24 kanalų trikdžiams atsparus CRNS imtuvas.
Apskaičiuota, kad F-35 taktinio naikintuvo viso masto sukūrimas
23,8 mlrd. Pirmieji serijiniai automobiliai turėtų būti pradėti eksploatuoti 2010 m. Iš viso JAV ginkluotosioms pajėgoms planuojama įsigyti apie 2600 transporto priemonių. Visavertė programos dalyvė Jungtinė Karalystė skiria 10 procentų finansavimą ir planuoja įsigyti apie 150 naikintuvų F-35. Be to, šiuo metu naujais orlaiviais susidomėjo nemažai kitų šalių (Kanada, Prancūzija, Vokietija, Graikija, Izraelis, Singapūras, Ispanija, Švedija, Turkija ir Australija). Naikintuvų F-35 eksporto apimtis gali viršyti 2000 transporto priemonių. Vieno orlaivio kaina bus 40-50 milijonų dolerių (priklausomai nuo pasirinkimo).
Perspektyvus taktinis naikintuvas F-35 buvo sukurtas pagal JSF programą. Šio orlaivio pilotas galės efektyviai valdyti ir naudoti visą avionikos kompleksą, priimdamas sprendimus dėl optimalios trajektorijos pasiekti tikslą ir ginklų panaudojimo, taip pat kontroliuoti kovinės misijos vykdymą pagal informaciją, gaunamą iš - plokštės jutikliai ir išoriniai šaltiniai.

Vasaros pradžioje „Irkut Corporation“ išleido MC-21 – pirmąjį Rusijos vidutinio nuotolio keleivinį lėktuvą. Jau kalbame apie tai, kaip buvo kuriamas ir gaminamas kompozitinis naujojo lėktuvo sparnas. Dabar N+1 korespondentas lankėsi Jungtinių orlaivių korporacijos Integracijos centre, kur kuriama funkcinė programinė įranga keleivinio orlaivio borto įrangai, vyksta elektroninių sistemų integravimo ir jų testavimo darbai.

Avionika reiškia visas elektronines sistemas, veikiančias keleiviniame orlaivyje. Ilgą laiką įvairios orlaivių elektroninės sistemos buvo nepriklausomi elementai, turėjo savo valdiklius ir indikatorius ir apskritai nebuvo niekam pavaldžios. Jie tarpusavyje keitėsi duomenimis per specialias sąsajos linijas. Daugelyje šiuolaikinių prieš dešimt metų pagamintų lėktuvų yra būtent taip: pavyzdžiui, orlaivį automatiškai atgaunantis iš užstrigimo ir sukimosi režimų įrenginys veikia savarankiškai ir apie jo veikimą pilotams praneša tik šviečiančiu indikatoriumi.

Prieš keletą metų pasauliniai orlaivių gamintojai pradėjo diegti integruotos avionikos komplekso, pagrįsto integruota moduline avionika (IMA) koncepciją. Kaip šios koncepcijos dalis, absoliučiai visos periferinės elektroninės sistemos buvo pavaldžios borto kompiuteriui. Tai reiškia, kad periferinės elektroninės sistemos tapo paprastesnės, nes prarado savo kompiuterines sistemas – dabar jas valdo pagrindinis orlaivio kompiuteris. Tuo pačiu metu pačios sistemos yra suprojektuotos moduliniu pagrindu su atvira architektūra, tai yra, jas galima pakeisti naujomis, galingesnėmis, o jų perduodami duomenys yra gerai dokumentuoti ir gali būti naudojami trečiųjų šalių įrangai. gamintojų.

Šiuolaikinis lėktuvas – tai didelis skraidantis kompiuteris su savo operacine sistema. Valdant šiai sistemai, veikia daug programų, kurių kiekviena yra atsakinga už tam tikros įrangos veikimą – durų atidarymą, indikacijų rodymą, duomenų iš išorinių jutiklių priėmimą, avionikos valdymą. Visos šios programos veikia centriniame kompiuteryje – kompiuteryje – ir keičiasi duomenimis viena su kita naudodamos programos kodą operacinės sistemos viduje. Pati kompiuterio įranga yra dubliuojama, o sugedus vienam blokui, jo vietą užima antras ir visa sistema veikia toliau.

Apskritai, IMA IKBO koncepcija supaprastino ir apsunkino orlaivių įrangos kūrimą. Viena vertus, visų valdymo funkcijų perkėlimas į centrinį kompiuterį leido supaprastinti periferinių sistemų dizainą, sumažinti bendrą įrangos svorį, pagreitinti jos veikimą ir apsikeitimą duomenimis bei atlaisvinti daugiau vietos laive. lėktuvas. Tuo pačiu metu atvira architektūra leido rinktis iš įvairių rinkoje esančių jutiklių ir periferinių sistemų, o ne konkrečių tipų, kuriuos rekomenduoja montuoti konkrečios įrangos gamintojas. Tai leidžia tiksliai sukonfigūruoti sistemos funkcionalumą ir sukurti įrangos komplektą pagal savo finansines galimybes.

Kita vertus, kurti aviacijos elektronikos programinę įrangą tapo sunkiau. Taip, su kiekvienu šiandien įsigytu kompiuteriu gamintojas pateikia programinės įrangos paketą programinei įrangai rašyti, savotiškus kūrėjo įrankius. Kad naujam avionikos rinkiniui būtų leista skraidyti serijiniu orlaiviu, jis turi būti išbandytas ir sertifikuotas. IKBO IMA koncepcijoje pati įranga, programinė įranga, kiekviena atskira programa testuojama atskirai – ir visa tai komplekse. Anksčiau, kurdamas borto elektroninę sistemą, vienas gamintojas kurdavo techninę įrangą ir ją išbandydavo, kitas – programą ir išbandydavo, o vėliau aparatinė ir programinė įranga būdavo derinama ir sertifikuojama.

2000-ųjų pradžioje pradėjus projektą MS-21, buvo planuota Rusijoje sukurti ir gaminti orlaivių elektronines sistemas. Tačiau vėliau tapo aišku, kad IKBO IMA koncepcijos įgyvendinimas visiškai Rusijoje ir praktiškai nuo nulio būtų itin sunkus, daug laiko ir brangus. Todėl orlaivių kūrėjai nuėjo patikrintu keliu, kurį ilgai pasirinko stambūs užsienio orlaivių gamintojai – nuo Kanados Bombardier ir Brazilijos Embraer iki Amerikos Boeing ir Europos Aribus. Kalbame apie paruoštos įrangos užsakymą ir modifikavimą, kad atitiktų jūsų poreikius ir poreikius. Šis metodas žymiai sutaupo laiką ir išlaidas.

Tai taip pat labai supaprastina naujų orlaivių sertifikavimą pagal tarptautinius standartus. Anot UAC - Integracijos centro orlaivių navigacijos sistemų skyriaus vadovo Jevgenijaus Lunevo, perkant paruoštą įrangą su kūrėjo įrankiais, kurie jau yra išlaikę preliminarius sertifikavimo testus, supaprastėja vėlesnis šių sistemų sertifikavimas naudojant rašytinę programinę įrangą. Nes net ir gamintojo pateikiami programinės įrangos kūrėjo įrankiai leidžia vizualiai nusakyti programos logiką ir nustatyti algoritmus per patogią grafinę sąsają. Tai sumažina rankinį programavimą iki minimumo.

Borto elektroninės įrangos MC-21 pagrindą sudaro prancūzų kompanijos Thales ir amerikiečių Honeywell bei Rockwell Collins sistemos. Visų pirma, „Thales“ tiekia kompiuterius, kuriuose veiks rusiška programinė įranga. Viename orlaivyje bus sumontuoti šeši tokie kompiuteriai, kurie dirbs sinchroniškai, kad be gedimų įgyvendintų funkcionalumo dubliavimą. „Honeywell“ tiekia navigacijos įrenginius, įskaitant palydovinę navigaciją, o „Rockwell Collins“ tiekia ryšių ir duomenų mainų sistemas. Visų tiekiamų vienetų integravimą į vieną kompleksą teikia „UAC - integracijos centras“, o Rusijos įmonė veikia kaip sistemų integratorius.

Lubinė konsolė MS-21 ant stovo

Vasilijus Sičevas

Kai buvo kuriamas pirmasis Rusijos lėktuvas nuo SSRS laikų „Sukhoi Superjet 100“, Rusijos kūrėjai dalyvavo kuriant jo borto įrangos kompleksą, kurį taip pat sudaro užsienyje pagaminti agregatai. Tuo pat metu prancūzų bendrovė „Thales“ buvo visiškai atsakinga už programinės įrangos (joje yra rusiško kodo dalis) ir visų borto įrangos sistemų integravimą. Dabar ši padėtis pasikeitė. Šiandien UAC - Integracijos centro įmonė integruoja MC-21 aviacijos elektroniką ir jau iš dalies užsiima daugelio kitų Rusijos orlaivių, įskaitant transporto, aviacijos sistemų kūrimu.

Elektroninių sistemų integravimas į vieną kompleksą vykdomas per tinklo sąsają, kurios topologija daugeliu atžvilgių yra panaši į įprastą Ethernet. Skirtumas tas, kad borto įrangos „transliavimas“ į tinklą yra griežtai reglamentuojamas tiek perduodamų duomenų apimties, tiek perdavimo pradžios laiko ir trukmės atžvilgiu. Jei dėl gedimo kuris nors iš posistemių pradės siųsti duomenis ne pagal savo grafiką, į juos nebus atsižvelgta ir dėl to nebus netinkamai veikianti kita įranga. Kiekvienas tinklo elementas gauna perdavimo teisę priklausomai nuo perduodamų pranešimų kritiškumo ir šiam elementui priskirto prioriteto. Visi duomenų mainų kanalai yra dubliuojami.

„Borto įrangoje naudojama centralizuota valdymo sistema. Tai yra, jei jums reikia atsisiųsti bet kokius duomenis iš tam tikro bloko arba atnaujinti jame esančią programinę įrangą, jums nereikia kažkur [eiti] į techninį skyrių. Visa tai galite padaryti iš kabinos per specialų skydelį“, – sakė Lunevas. Tokiu atveju, didelio masto programinės įrangos atnaujinimo ar modernizavimo atveju, technikas gali išimti seną įrenginį ir įdėti naują, atlikdamas kelis paprastus veiksmus. Jie pagaminti standartinio dydžio, turi standartinę jungtį ir maitinimo sąsają bei fiksavimo sistemas.

Akivaizdu, kad modernus tinklas turi atsižvelgti ir į įsibrovėlių atakų galimybę, šia kryptimi taip pat buvo žengti keli svarbūs žingsniai. Pavyzdžiui, programinė įranga įgyvendina kompiuterių ugniasienės, valdančios tinklo paketus, analogus. Be to, įgyvendintas skirtingų lygių tinklų atskyrimas. Tai yra, įranga, atsakinga už orlaivio valdymą, navigaciją ir skrydžių saugą, yra „atsieta“ nuo „vartotojo“ sistemų orlaivyje - pramogų centrų, telefonijos ir „Wi-Fi“. MS-21 kompiuterinės sistemos valdys gaunamų duomenų kanalą, kad būtų išvengta įsilaužimo iš išorės.

Tatjana Pavlova / UAC integracijos centras

Borto įranga MS-21 atliks daugiau nei šimtą skirtingų funkcijų. Tai turėtų sudaryti galimybę sumažinti įgulos apkrovą skrydžio metu ir kartu sumažinti šios įgulos sudėtį. Jei senuose lėktuvuose įgulą sudarė trys, keturi, o kartais ir penki žmonės, tai šiuolaikinius lėktuvus pilotuoja du pilotai. Lėktuvo įranga, pavyzdžiui, prieš kilimą, automatiškai iš valdymo centro gauna visus svarbius duomenis, įskaitant degalų lygį, apkrovą ir skrydžio planą. Remiantis šiais duomenimis, apskaičiuojami visi skrydžio parametrai.

MC-21 bus prijungtas prie „aviacijos interneto“ – vieningo tinklo, per kurį orlaiviai gali priimti ir perduoti svarbius duomenis. Ši koncepcija jau buvo įgyvendinta SSJ-100. „Tokiu duomenų mainu aktyviai naudojasi Meksikos oro linijų bendrovė Interjet, „Superjet“ užsienio operatorė. Tai yra, net ir artėdamas prie oro uosto lėktuvas jau gauna visus duomenis apie kitą skrydį ir atlieka reikiamus skaičiavimus. Dėl šios priežasties meksikiečiams pavyko sutrumpinti lėktuvo prastovą tarp keleivių išlaipinimo ir įlaipinimo iki 30 minučių“, – aiškino Lunevas. Paprastai orlaiviai oro uostuose tarp skrydžių trunka 40–50 minučių.

„Aviacijos interneto“ naudojimas taip pat leidžia orlaivio įrangai automatiškai siųsti diagnostinę informaciją į valdymo bokštą. Pavyzdžiui, jei skrydžio metu sugenda vienas iš lėktuvo elektroninių blokų ar bet kuri periferinė sistema, centrinė sistema išsiųs pranešimą apie šį incidentą, o tada ant žemės esantys technikai galės greičiau pasiruošti būsimam remontui. Pavyzdžiui, paruoškite sugedusius blokus pakeisti. Ir šis remontas dėl moduliškumo bus greitas - išimkite sugedusį įrenginį, sumontuokite veikiantį ir viskas, pirmyn. Šis metodas taip pat leidžia žymiai sumažinti orlaivių prastovų laiką.

Reikia pasakyti, kad daugelį naujovių čia padiktuoja civilinės keleivinės aviacijos ypatumai. Lėktuvas – brangus transportas, todėl aviakompanijos itin suinteresuotos, kad naujai įsigytas lėktuvas kuo greičiau atsipirktų ir pradėtų nešti pelną. Vienas iš būdų tai pasiekti yra būtent sumažinti lėktuvo prastovą tarp skrydžių – kuo įtemptesnis tvarkaraštis, tuo daugiau keleivių skraidins lėktuvas, tuo daugiau pinigų įmonė uždirbs. Tai paprasta. Automatiniai skrydžio skaičiavimai, diagnostinės informacijos siuntimas ir net centrinė priežiūros konsolė kabinoje gali sutrumpinti laiką, kurį orlaivis praleidžia ant žemės.

MC-21 taip pat turės erdvinę navigacijos sistemą, kuri leis lentai skristi ankštoje oro uostų oro erdvėje. Faktas yra tas, kad šiuolaikiniuose dideliuose oro uostuose, kurie priima ir išvyksta daug skrydžių, oro koridoriai yra labai siauri. Kad skrydžiai būtų saugesni, dalis skaičiavimų ir valdymo perkelta į automatizavimą. Tai atrodo taip: lėktuvas gauna įvestį iš valdiklio artėjimui tūpti, apskaičiuoja skrydžio trajektoriją ir perduoda ją atgal į valdiklį. Kai tą patį daro kiti orlaiviai, dispečeris turi galimybę vienoje oro erdvėje sutalpinti daug orlaivių, pagreitindamas orlaivių išskridimą ir nusileidimą.

Rusijos lėktuvas taip pat gaus automatinę priklausomą stebėjimo transliavimo (ADS-B) įrangą. Tai oro eismo stebėjimo sistema. Bazinėje versijoje tai yra GPS imtuvas, kuris nustato orlaivio vietą ir jo skrydžio parametrus, taip pat siųstuvų-imtuvų rinkinys. Pastarieji duomenis apie orlaivį transliuoja į antžeminių stočių tinklą, kuris jau perduoda juos skrydžių valdymo tarnyboms ir kitiems orlaiviams. Be to, ADS-B gauna informaciją apie orą skrydžio maršrute. Manoma, kad plačiai paplitęs aviacijos perėjimas prie ADS-B sistemų naudojimo pagerins skrydžių saugumą, nes žymiai supaprastins skrydžių valdymą ir suteiks pilotams išsamesnį oro situacijos vaizdą.

Tatjana Pavlova / UAC integracijos centras

Tačiau orlaivių valdymo procesų automatizavimas yra tik dalis istorijos. Taip pat galite supaprastinti orlaivio valdymą naudodami sąsajos elementus. MC-21 prietaisų skydelyje analoginių prietaisų nebus. Visa informacija iš visų sistemų bus rodoma keturiuose spalvotuose skystųjų kristalų ekranuose, po du kiekvienam pilotui. Šie ekranai gaminami Uljanovske ir buvo sukurti Uljanovsko instrumentų inžinerijos projektavimo biuro. Be to, centrinėje konsolėje tarp pilotų bus įrengtas penktasis jutiklinis ekranas. Jame bus rodomi kritiniai pranešimai, per kuriuos pilotai galės valdyti dalį orlaivio sistemų.

Orlaivio borto sistemos kiekvieną skrydžio sekundę sukuria didžiulį kiekį informacijos. Patys pilotai galės nustatyti, kokia informacija bus rodoma ekranuose, pasirinkdami tik konkrečiam skrydžiui aktualius duomenis. Beje, grafinis duomenų atvaizdavimas – nuo skaitmeninės informacijos iki įprasto indikatoriaus – taip pat buvo sukurtas UAC – Integracijos centre. Pilotai galės valdyti rodomą informaciją ir skrydžio misijas naudodami specialius rutuliukus, kompiuterio pelės analogus. Dabar, užuot bakstelėję reikiamas komandas klaviatūra, pilotai galės atlikti reikiamus nustatymus keliais pirštų judesiais.

Tiriamasis modeliavimo stendas

Tatjana Pavlova / UAC integracijos centras

Skrydžio metu pilotai galės valdyti orlaivį naudodami vairasvirtes su grįžtamuoju ryšiu. Šis skaitmeninis tradicinio vairo pakaitalas turi valdymo lazdeles, esančias kairiojo borto piloto kairėje ir dešiniojo borto piloto dešinėje. Jie taip pat turėtų gerokai palengvinti piloto gyvenimą – skirtingai nei vairas, vairasvirtė neužblokuoja prietaisų skydelio ir neužima daug vietos, suteikdama pilotams O didesnė judėjimo laisvė.

Programinės įrangos, sąsajų ir valdiklių testavimas UAC – Integracijos centre atliekamas specialiame paieškos modeliavimo stende. Šis stovas, valdikliais ir ekranais atkartojantis MC-21 pilotų kabiną, yra prijungtas prie centrinės orlaivio skaičiavimo šerdies ir sąlyginai yra skrydžio treniruoklis. Visi stendo ekranuose rodomi rodmenys imituojami specialiomis programomis. Toks stendas leidžia patikrinti avionikos veikimą, duomenų atvaizdavimo teisingumą ir patogumą, orlaivio valdymo paprastumą, visų kabinos elementų tarpusavio sąveiką ir programinę įrangą.

Įmonė turi visą sistemą stendų, ant kurių kuriamos ir derinamos atskiros programos, įvairių grafinės sąsajos elementų sąveika ekranuose ir teisingas informacijos atvaizdavimas, tikrinamas elektroninės įrangos kompleksas bei bendras programų ir operacinės sistemos veikimas. yra išbandytas. Darbas stenduose leidžia pastebėti galimas klaidas ir trūkumus ankstyvosiose kūrimo stadijose, o taip pat galutiniame etape parengti dokumentaciją, reikalingą vėlesniam borto įrangos komplekso sertifikavimui.

Rusijos lėktuvo kūrimas jau yra paskutiniame etape. Laukia bandymai, kurie leis „pašveisti“ orlaivį, pašalinant galimus trūkumus ar netikslumus. Tikimasi, kad MS-21 pirmąjį skrydį atliks 2016 metų pabaigoje – 2017 metų pradžioje. Pirmąjį serijinį lėktuvą užsakovui planuojama pristatyti 2018 m.

Tatjana Pavlova / UAC integracijos centras

Vasilijus Sičevas

F-22 aviacijos elektronika

pulkininkas G. Gorchitsa, karo mokslų daktaras;
Pulkininkas A. Bočkarevas, technikos mokslų kandidatas;
Pulkininkas leitenantas S. Počujevas, Technikos mokslų fakultetas

Perspektyvus naikintuvas F-22, sukurtas Jungtinėse Amerikos Valstijose pagal ATF (Advanced Tactical Fighter) programą, yra skirtas pakeisti Amerikos oro pajėgų eksploatuojamą lėktuvą F-15. Tyrimai ir plėtra prasidėjo aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, o devintojo dešimtmečio viduryje JAV Gynybos departamentas ir Orlaivių sistemų vadovybė paskelbė apie konkurencinį plėtros procesą, kuriame dalyvauja dvi pagrindinių orlaivių gamintojų grupės. Pirmoji grupė (Lockheed, Boeing ir General Dynamics) pradėjo kurti naikintuvo prototipą, vadinamą YF-22A. Antroji grupė (Northrop ir McDonnell Douglas) pradėjo kurti eksperimentinį orlaivį YF-23A.
Konkurencinių pavyzdžių demonstraciniai skrydžio bandymai, atlikti 1990–1991 m., leido klientui pasirinkti YF-22 kaip pagrindinį variantą visapusiškam kūrimui. Pasak JAV oro pajėgų vadovybės, ši mašina, kaip daugiafunkcis orlaivis, galintis gana efektyviai vykdyti tiek tolimojo, tiek trumpojo nuotolio oro mūšį, pasirodė esąs sėkmingesnis, palyginti su savo varžovo prototipu, pagrindinis akcentas. kurios dizainas buvo pritaikytas minimalios rizikos, prasto matomumo technologijoms, viršgarsinio greičio ir ilgo nuotolio ginklų naudojimui. Lėktuvo F-22, pagaminto remiantis YF-22A, ikigamybinių pavyzdžių skrydžio bandymai turėtų prasidėti 1995 m. viduryje, o serijinę gamybą planuojama pradėti 1997 m. Iš viso JAV oro pajėgos, pagal dabartinius planus, ketina įsigyti nuo 650 iki 750 šių mašinų. Apskaičiuota, kad vieno naikintuvo kaina priėmimo metu sieks daugiau nei 70 mln.
Lėktuvas F-22 skirtas įgyvendinti naujus taktinių aviacijos kovinių operacijų vykdymo principus ir metodus, tuo pačiu užtikrinant aukštą kovos efektyvumą, efektyvumą ir išgyvenamumą. Remiantis naujausiomis Amerikos karinių ekspertų nuomonėmis apie perspektyvaus naikintuvo, skirto įgyti pranašumą ore, pasirodymą, F-22, skirtingai nei jo pirmtakas F-15, turėtų suteikti: galimybę veikti prieš oro ir antžeminius taikinius. visas oras-žemės operacijos gylis per žymiai trumpesnį laiką pasiekti tam tikrą zoną, reikšmingas grupės veiksmų efektyvumas, įskaitant priešo pranašumą priešo skaičiumi, didelis išgyvenamumas įveikiant oro gynybos sistemą, veiksmingas antžeminių taikinių sunaikinimas nedideliu būriu. jėgų.
Remiantis numatoma kovinio naudojimo koncepcija, naikintuvo F-22 avionikos kompleksui keliami tokie pagrindiniai reikalavimai kaip patikimumas, universalumas, naudojimo ir remonto paprastumas, taip pat maksimalus patogumas įgulai. Remiantis Pave Pillar programos rėmuose sukurtais principais, šio komplekso struktūra yra orientuota į įrangos integravimą tiek aparatūros, tiek funkciniu lygmenimis. Aparatinės įrangos integravimas apima bendrų elektroninių modulių naudojimą įvairios paskirties avionikos posistemiams. Funkcinė integracija visų pirma apima informacijos iš kelių posistemių naudojimą, siekiant išspręsti vieną problemą.
F-22 avionikos komplekso kūrimas šiuo metu yra gamybos ir prototipų bandymo stadijoje. Užsienio spauda praneša, kad ji apima du didelius posistemius: integruotą navigacijos, ryšių ir identifikavimo kompleksą ICNIA ir integruotą elektroninio karo sistemą INEWS.
ICNIA sistemos naudojimas naikintuve leis techninės įrangos lygmeniu derinti įvairių radijo signalų priėmimo, perdavimo ir apdorojimo funkcijas, kurios šiuo metu atliekamos atskiromis radijo inžinerinėmis navigacijos, ryšio ir identifikavimo priemonėmis. Tuo pačiu jis turės 2 kartus mažesnes svorio ir dydžio charakteristikas dėl to, kad bus atliekamos tokios modernių siųstuvų-imtuvų funkcijos kaip radijo dažnių signalų stiprinimas, heterodinavimas, stiprinimas tarpiniais dažniais, demoduliavimas ir signalų apdorojimas garso dažniais. naudojant itin dideles integralines schemas Tokių grandinių technologijos pagrindu sukurtų standartinių elektroninių funkcinių modulių panaudojimas ICNIA leis išspręsti tas pačias problemas kaip ir vieninga ryšio ir duomenų platinimo sistema „Getids“, pasaulinė palydovinės navigacijos sistema NAVSTAR, JAV oro pajėgos. palydovinio ryšio sistema "AfSetcom", triukšmui imuninė sistema VHF radijo ryšys "Have Quick", instrumentinė nusileidimo sistema ILS/VOR, susidūrimų išvengimo ore sistema TACS, draugo ar priešo identifikavimo sistema IFF-Mkl5, trumpojo nuotolio navigacijos sistema TA-KAN .
Užsienio ekspertai pažymi, kad ICNIA galės pakeisti iki 16 esamos ir sukurtos radijo įrangos ir sistemų. Viena iš pagrindinių jo savybių bus didelis patikimumas, kurį užtikrins 100 procentų atskirų elektroninių modulių perteklius. Pasak ekspertų, tai padidins vidutinį laiką tarp gedimų dviem dydžiais ir laiką tarp kritinių gedimų (dėl kurių nepavyksta atlikti užduoties) trimis dydžiais. Tikimasi, kad, palyginti su esamomis sistemomis, ICNIA suteiks tokių naujų savybių kaip galimybė vienu metu dirbti keliuose informaciniuose tinkluose, automatinis kalbos ir skaitmeninės informacijos konvertavimas siuntimui kitame radijo dažnių diapazone.
Integruota elektroninio karo sistema INEWS bus sukurta pagal principus ir elementų bazę, panašią į ICNIA. Skirtingai nuo tradicinių elektroninių trukdžių sistemų, ji leis efektyviai atremti ne tik radarą, bet ir optines-elektronines priemones. Šiems tikslams INEWS, be radarų imtuvų, apims įrenginius, skirtus signalams priimti infraraudonųjų spindulių ir optiniame diapazone, taip pat įspėjimus apie švitinimą, trukdžius mažos galios lazerinių taikinių žymenims ir valdomų raketų lazerinio nukreipimo lokatorius. Pirminis informacijos iš radarų apdorojimas. IR ir lazeriniai posistemiai bus vykdomi universaliais procesoriais ir susideda iš gaunamų signalų klasifikavimo, taikinių identifikavimo, skleidžiančių elektroninių priemonių vietos nustatymo ir atsakomųjų priemonių valdymo. Papildomi procesoriai generuos signalus ekrano įrenginiams, įspės įgulą ir generuos komandas naudoti ginklus ar elektronines atsakomąsias priemones. Numatoma, kad INEWS sistemos įranga atliks ALR-69 tiesioginės elektroninės žvalgybos stoties ir AN/ALQ-165 aktyviosios trukdymo stoties funkcijas. Planuojama įtraukti automatinius dipolių atšvaitų ir IR gaudyklių išmetimo įrenginius. Sistemos koordinavimą atliks specialus analizės ir valdymo posistemis.
Vienas iš pagrindinių ICNIA ir 1NEWS kūrimo aspektų buvo užduotis sukurti vieningas antenas įvairių tipų signalams priimti. Užsienio spaudos teigimu, ši problema iš dalies išspręsta lėktuvo F-22 avionikos komplekse. Tuo pačiu metu plačiai reklamuota „protingos odos“ (imtuvo-siųstuvo modulių, įmontuotų į aerodinaminius lėktuvo paviršius) idėja dėl techninio įgyvendinimo sunkumų dar neįgyvendinta.
Itin patikima daugiafunkcė VRR radiolokacinė stotis bus naudojama kaip pagrindinis avionikos komplekso informacinis jutiklis. Tai suteiks oro ir žemės objektų aptikimą bet kuriuo oru, visą parą, koordinačių nustatymą ir sekimą dešimtimis režimų, iš kurių pagrindiniai yra: IEŠKA ir oro taikinių identifikavimas, atskirų taikinių sekimas grupėje su tuo pačiu metu oro erdvės apžvalga, reljefo stebėjimas, judančių žemės taikinių pasirinkimas, reljefo kartografavimas ir kt. Tikimasi, kad VRR radaras įgis naują kokybę, susietą su galimybe atpažinti oro taikinius dideliais atstumais, o tai leis įgyvendinti daug žadantį principą „pirmas žvilgsnis – pirmasis šūvis ginklų sistema“. Vienas iš pagrindinių F-22 radaro reikalavimų yra patikimumas. Siekiant įgyvendinti šį reikalavimą, radaro antena bus fazinė antenų matrica (apie 2000 kietojo kūno integruotų siųstuvų-imtuvų modulių). Manoma, kad vienalaikių gedimų dažnis yra 3-5 proc. tokie moduliai labai nepablogins antenos veikimo. Tai padidins vidutinį laiką tarp gedimų maždaug dydžiu.
Pagal F-22 sukūrimo koncepciją, pagrįstą maksimaliu įmanomu slaptų technologijų panaudojimu, į jo įrangą planuojama įtraukti optinio-elektroninio taikinio paieškos ir sekimo stotį. Tikimasi, kad, skirtingai nei esami, jis bus universalesnis užtikrinant veiklos efektyvumą prieš antžeminius ir oro taikinius. Galutinis sprendimas dėl tam tikrų optinių-elektroninių priemonių įtraukimo į aviacijos elektronikos kompleksą dar nepriimtas dėl didelių ekonominių kaštų. Tuo pat metu užsienio spauda pažymi galimybę naudoti infraraudonųjų spindulių jutiklius, pagamintus naudojant naują mozaikos technologiją. IR imtuvas, sudarytas iš dvimačio detektorių matricos, esančios optinės sistemos židinio plokštumoje, turės reikšmingų pranašumų taikinio aptikimo ir veikimo patikimumo srityje, palyginti su tradiciniais IR imtuvais, turinčiais vieną ar daugiau įkrovimu susietų įrenginių matricų. Mozaikinis IR jutiklis, teikiantis nuolatinį informacijos srautą apie taikinį ir jį supantį foną, užtikrina minimalią klaidingų aliarmų tikimybę. Numatoma, kad šios IR stoties masė neviršys 45 - 65 kg. Taip pat tikėtina, kad į optinę-elektroninę įrangą bus įtrauktas lazerinis lokatorius, turintis pažangių galimybių, palyginti su šiuolaikiniais lazerinių taikinių žymekliais. Signalams ir duomenims apdoroti, be specialių kompiuterių, naudojamų ICNIA, INEWS ir kitose sistemose, į lėktuvo F-22 avionikos įrangos kompleksą planuojama įtraukti didelio našumo integruotus CIP procesorius. Naujasis 32 bitų procesorius bus naudojamas praktiškai nepakitęs tipinėms kovinėms misijoms: gynybinei, puolimo, ryšių ir orlaivių navigacijai spręsti. Tokių procesorių įvestis gaus signalus ir duomenis iš įvairių jutiklių ir posistemių (ICNIA, INEWS, VRR). Tokiu atveju procesorius vienu metu pateiks avionikos funkcinio integravimo problemų sprendimus. Palyginti su analogais, pavyzdžiui, radaro procesoriumi AN/APG-70, CIP padidins duomenų apdorojimo greitį nuo trijų iki penkių kartų ir signalų apdorojimo greitį 15–20 kartų, o atminties talpą padidins 3–5 kartus. žymiai sumažina svorio ir dydžio charakteristikas.
Informacijos apsikeitimui tarp avionikos posistemių organizuoti F-22 planuojama naudoti du pagrindinius informacijos mainų kanalų tipus: 50 Mbit/s spartos šviesolaidinę multipleksinę magistralę ir elektros duomenų paskirstymo magistralę. Skaidulinės optikos naudojimas pagerins borto įrangos atsparumą branduolinio sprogimo elektromagnetiniam impulsui.
Sąsajos (ryšio) tarp piloto ir F-22 avionikos komplekso funkcijas atliks bendra ekrano ir valdymo sistema, apimanti daugiafunkcinius indikatorius (ekranus), priekinio stiklo indikatorių, balso informacijos ir valdymo sistemą, ITARS reljefą. informacijos rodymo sistema, ant šalmo montuojamas indikatorius, ekrano sistemos procesorius. Pastarasis apims septynis plokščių matricų spalvų indikatorius, pagamintus ant skystųjų kristalų. Pagrindinis bus 20x20 cm matmenų.Palyginti su esamais spalvotais indikatoriais naudojant katodinių spindulių vamzdžius, matriciniai skystųjų kristalų indikatoriai turi 3 kartus didesnį kontrasto lygį ir didelę skiriamąją gebą. Taigi pagrindinis 20 cm indikatorius suteikia 640x640 eilučių skiriamąją gebą. Svarbi naujovė – ant šalmo montuojamas indikatorius, leidžiantis pilotui stebėti taktinę situaciją ir pagrindinių orlaivio borto sistemų veikimą, o taip pat gerokai sumažinti jį veikiantį informacijos krūvį.
Spėjama, kad F-22 orlaivio avionikos komplekse taip pat bus įdiegta iš esmės nauja skrydžio valdymo, variklio ir lėktuvo elektronikos ekspertinė sistema, kuri turėtų išspręsti daugybę užduočių – nuo techninės būklės diagnostikos iki kovos planavimo. taktika, kai įgula sprendžia kovines misijas. Tokia sistema, daugelio amerikiečių mokslininkų nuomone, galėtų tapti ateities aviacijos išmaniųjų sistemų prototipu. Svarbiausia, kad ši sistema taip pat įdiegta pagal Pave Pilar programoje pasiūlytą integracijos koncepciją. Tai, pasak užsienio ekspertų, leis sėkmingai įgyvendinti sisteminį aviacijos elektronikos komplekso susiejimą ir užtikrinti aukštą jo patikimumą.

) yra pasiskolintas angliškas terminas, šnekamojoje kalboje reiškiantis visų elektroninių sistemų, skirtų naudoti aviacijoje kaip borto elektroniką, visumą. Šis terminas nenaudojamas vidaus norminiuose ir eksploataciniuose dokumentuose, taip pat nėra populiarus tarp aviacijos specialistų.

Bendrąja prasme tai yra elektroninės komunikacijos, navigacijos, rodymo ir įvairių įrenginių valdymo sistemos – nuo sudėtingų (pavyzdžiui, radarų) iki pačių paprasčiausių (pavyzdžiui, policijos sraigtasparnio paieškos prožektorius).

Rusijos Federacijos oro pajėgose istoriškai buvo aiškiai suskirstyta orlaivių įranga į aviacijos elektroniką (avioniką, kuri skleidžia ir (arba) priima radijo bangas) ir orlaivių įrangą (AO). Daugumoje AO sistemų taip pat yra elektroninių komponentų ir mazgų, tačiau jų veikimo metu nenaudojamos radijo bangos. Kariniuose orlaiviuose taip pat yra orlaivių ginklų sistemos (AWS), kurių didžioji dauguma turi elektroninių komponentų, tačiau yra atskira įranga.

SSRS ir Rusijos Federacijos civilinėje aviacijoje AO ir REO sistemas derina ir prižiūri AO ir REO specialistai.

Istorija

Terminas „avionika“ Vakaruose atsirado aštuntojo dešimtmečio pradžioje. Iki to laiko elektroninės technologijos buvo pasiekusios tokį išsivystymo lygį, kad atsirado galimybė naudoti elektroninius prietaisus orlaivių sistemose ir taip žymiai pagerinti aviacijos kokybės rodiklius. naudoti. Tuo pačiu metu pasirodė pirmieji borto elektroniniai kompiuteriai (kompiuteriai), taip pat iš esmės naujos automatizuotos ir automatinės valdymo ir stebėjimo sistemos.

Iš pradžių pagrindinis aviacijos elektronikos pirkėjas ir vartotojas buvo kariuomenė. Karinės aviacijos raidos logika greitai lėmė situaciją, kai kariniai orlaiviai negali ne tik atlikti kovinių užduočių nenaudodami elektroninių techninių priemonių, bet net tiesiog skristi reikiamomis skrydžio sąlygomis. Šiuo metu aviacijos elektronikos sistemų kaina sudaro didelę visų orlaivio išlaidų dalį. Pavyzdžiui, naikintuvams F-15 E ir F-14 avionikos kaina sudaro apie 20% visų lėktuvo išlaidų.

Šiuo metu civilinėje aviacijoje plačiai naudojamos elektroninės sistemos, pavyzdžiui, skrydžių valdymo sistemos ir skrydžių navigacijos sistemos.

Avionikos kompozicija

Orlaivių valdymo sistemos

Ryšių sistemos
Navigacinės sistemos
Ekrano sistemos
Susidūrimų išvengimo sistemos (TCAS)
Orų stebėjimo sistemos
Orlaivių valdymo sistemos
Skrydžio parametrų registravimo sistemos (objektyvios valdymo priemonės arba skrydžio saviraščiai)

Sistemos, užtikrinančios ginklų sistemų valdymą

Sonarai
Elektrooptinės sistemos
Taikinių aptikimo sistemos
Ginklų valdymo sistemos

Sąsajos

Bendravimo standartai

Konstrukcijos

Išsiplėtimo autobusai

taip pat žr

Parašykite apžvalgą apie straipsnį "Avionika"

Nuorodos

Orlaivių komponentai

Elementai lėktuvo sklandytuvas

Valdikliai

Aerodinamika ir sparnų mechanizacija

Avionika ir instrumentai

Variklio valdymas ir kuro sistema

Važiuoklė ir stabdžių sistemos

Pabėgimo sistemos

Kitos sistemos

Avioniką apibūdinanti ištrauka

Iš visų pusių į Maskvą po jos apsivalymo nuo priešo skubančių žmonių motyvai buvo patys įvairiausi, asmeniškiausi ir iš pradžių daugiausia laukiniai. Buvo tik vienas visiems bendras impulsas – noras ten nuvykti, į tą vietą, kuri anksčiau vadinosi Maskva, ten vykdyti savo veiklą.
Po savaitės Maskvoje jau buvo penkiolika tūkstančių gyventojų, po dviejų – dvidešimt penki tūkstančiai ir tt Kylant ir kylant, šis skaičius iki 1813 metų rudens pasiekė 12 metų gyventojų skaičių.
Pirmieji rusai, atvykę į Maskvą, buvo Wintzingerode būrio kazokai, kaimyninių kaimų vyrai ir iš Maskvos pabėgę ir jos apylinkėse besislapstantys gyventojai. Į nusiaubtą Maskvą įžengę rusai, radę ją apiplėštą, taip pat ėmė plėšti. Jie tęsė tai, ką darė prancūzai. Vyrų vilkstinės atvykdavo į Maskvą, kad išgabentų į kaimus viską, kas buvo išmėtyta po apgriuvusius Maskvos namus ir gatves. Kazokai, ką galėjo, išsinešė į savo būstinę; namų savininkai paėmė viską, ką rado kituose namuose, ir atsinešė sau, pretekstu, kad tai jų nuosavybė.
Tačiau po pirmųjų plėšikų atėjo kiti, treti, o plėšimas kasdien, didėjant plėšikų skaičiui, darėsi vis sunkesnis ir įgavo konkretesnes formas.
Prancūzai rado Maskvą, nors ir tuščią, su visomis organiškai teisingai gyvenančio miesto formomis, su įvairiais prekybos, amatų, prabangos, valdžios ir religijos padaliniais. Šios formos buvo negyvos, bet vis tiek egzistavo. Ten buvo eilės, suolai, parduotuvės, sandėliai, turgūs – daugiausia prekių; veikė gamyklos, amatų įmonės; ten buvo rūmai, turtingi namai, užpildyti prabangos prekėmis; buvo ligoninės, kalėjimai, viešosios vietos, bažnyčios, katedros. Kuo ilgiau prancūzai pasiliko, tuo labiau šios miesto gyvenimo formos buvo naikinamos, o galiausiai viskas susiliejo į vieną nedalomą, negyvą plėšimo lauką.
Prancūzų apiplėšimas, kuo toliau, tuo labiau sunaikino Maskvos turtus ir plėšikų pajėgas. Rusų apiplėšimas, nuo kurio prasidėjo rusų vykdoma sostinės okupacija, kuo ilgiau tęsėsi, kuo daugiau jame dalyvavo, tuo greičiau atkūrė Maskvos turtus ir teisingą miesto gyvenimą.
Be plėšikų, patys įvairiausi žmonės, kuriuos traukia – vieni smalsumo, kiti tarnystės, kiti skaičiavimo – namų savininkai, dvasininkai, aukšti ir žemi valdininkai, pirkliai, amatininkai, vyrai – iš skirtingų pusių, kaip kraujas. širdis – atplaukė į Maskvą.
Po savaitės su tuščiais vežimais išvežti daiktus atvykusius vyrus valdžia sustabdė ir privertė kūnus išvežti iš miesto. Kiti vyrai, išgirdę apie bendražygių nesėkmę, atvažiavo į miestą su duona, avižomis, šienu, vienas už kitą kainą nuleisdami iki mažesnės nei ankstesnė. Į Maskvą kasdien įvažiuodavo dailidžių artelai, tikėdamiesi brangaus uždarbio, ir iš visų pusių buvo pjaunami nauji, remontuojami apdegę namai. Prekybininkai atidarė prekybą stenduose. Apdegusiuose namuose buvo įkurtos smuklės ir užeigos. Dvasininkai atnaujino pamaldas daugelyje nesudegusių bažnyčių. Aukotojai atnešė pagrobtų bažnyčios daiktų. Pareigūnai mažuose kambariuose sutvarkė stalus su audeklu ir spinteles su popieriais. Aukštesnės institucijos ir policija liepė išdalyti prancūzų paliktas prekes. Tų namų, kuriuose buvo likę daug iš kitų namų atsivežtų daiktų, savininkai skundėsi dėl neteisybės sunešti visus daiktus į briaunų rūmus; kiti tvirtino, kad prancūzai į vieną vietą atsinešė daiktus iš skirtingų namų, todėl buvo nesąžininga atiduoti namo savininkui tuos daiktus, kurie buvo rasti pas jį. Jie barė policiją; papirko ją; jie parašė dešimt kartų didesnes sudegusių valdiškų daiktų sąmatas; pareikalavo pagalbos. Grafas Rastopchinas parašė savo pareiškimus.

Avionika paprastai reiškia visą orlaivyje įdiegtos elektroninės įrangos asortimentą. Labai dažnai, lygiagrečiai su žodžiu „avionics“, vartojama santrumpa avionics, kuri reiškia avioniką. Pagrindiniai elektroninės įrangos elementai yra navigacijos, ryšių ir valdymo sistemos. Kalbant apie valdymo įrangą, tai yra labai daug sistemų, pradedant paieškos žiburiais ir baigiant moderniais radarais.

Vidaus aviacijoje įprasta atskirti elektrinių ir orlaivių specialistus. Atitinkamai, vieni susiję su aviacijos sistemomis, o kiti – su radioelektronine įranga.

SSJ-100 aviacijos elektronika

Rusijos oro pajėgos aiškiai suskirsto lėktuvo įrangą į aviacijos ir aviacijos įrangą. Avionika skirta radijo bangoms skleisti arba priimti. Kalbant apie aviacijos įrangą, tai prietaisai, mechanizmai, agregatai, kurie savo darbe naudoja elektros srovę, tačiau radijo bangų nėra. Taip pat kariniai orlaiviai gali būti aprūpinti elektroniniais ginklais, tačiau jie yra atskira įranga.

Vidaus orlaivių pramonėje sąvoka „avionika“ praktiškai nenaudojama, nes priimtas pavadinimas yra avionika - avionika ir AO - aviacijos įranga.

Avionikos raidos istorija

Pati „avionikos“ sąvoka Vakarų šalyse pradėta vartoti 1970 m. Būtent tuo metu elektronika pasiekė aukštą techninį lygį, o tai leido orlaiviuose naudoti elektronines sistemas. Per šiuos metus buvo sukurti pirmieji orlaivių borto kompiuteriai. Be to, pradėta naudoti daugybė automatinių stebėjimo ir valdymo sistemų.

Iš pradžių kariškiai pradėjo užsakyti aviacijos elektroniką ir elektroninę automatikos įrangą įvairioms karinėms užduotims atlikti ir kovinių užduočių tikslumui gerinti. Dėl to kovinės mašinos tapo taip priklausomos nuo borto elektroninės įrangos, kad skrydžiai buvo vykdomi priklausomai nuo pasirinktų elektroninio valdymo režimų. Dėl orlaivių tobulinimo neatsiliko ir aviacijos elektronika. Šiandien lėktuvo įranga užima nemažą dalį orlaivių gamybos materialinių sąnaudų. Pavyzdžiui, gaminant F-14 orlaivius, avionikai skiriama 20% viso lėktuvo savikainos. Panašios sistemos plačiai naudojamos civilinėje aviacijoje, todėl galima automatizuoti ir supaprastinti mašinų valdymo procesus.

Šiuolaikinė orlaivių avionikos kompozicija

Orlaivio valdymo įranga:

Navigacijos sistema.
Ekrano sistema.
Ryšio sistema.
Skrydžio valdymo sistema yra FCS tipo.
Sistema, atsakinga už susidūrimo ore išvengimą, pvz., TCAS.
Bendroji valdymo sistema.
Orų stebėjimo įranga.
Įranga visiems skrydžio parametrams fiksuoti. Tai yra skrydžio registratoriai ir valdikliai.

Ginklų valdymo įranga: