СИСТЕМА ОБЪЕКТИВНОГО КОНТРОЛЯ

Система объективного контроля полетных данных используется на летательных аппаратах для обработки, обобщения и хранения полетной информации.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля и контроллер защищенного накопителя (патент РФ № 2125238, МПК G01D 9/00, G01С 21/00, G11С 15/00, В64D 43/00).

Недостатками известной системы являются ограниченные функциональные возможности.

Известна также система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля и контроллер защищенного накопителя, блок обработки звуковой информации и блок съема (патент РФ № 2173835, МПК G01D 9/00, G01C 21/00, S11С 15/00, В64D 43/00).

Недостатками этой системы являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью обеспечить пилота текущей полетной информацией, что отрицательно сказывается на оперативности принятия решений и необходимости использования наземных средств обработки.

Известна система регистрации данных, содержащая блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного накопителя, блок обработки звуковой информации, блок съема информации и блок обработки полетной информации (патент РФ № 2287132, МПК G01D 9/00, G01С 21/00, G11С 15/00, В64D 43/00).

Эта система, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату, принята за ближайший аналог (прототип).

Общим недостатком приведенных выше систем регистрации данных являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием регистрации полетной видеоинформации в защищенном накопителе, что в случае летного происшествия приводит к потере видеоинформации и затрудняет расследования летного происшествия, а при учебно-тренировочных полетах - расследование выполнения полетного задания.

Задачей, решаемой изобретением, является расширение функциональных возможностей системы за счет включения в текущую полетную информацию, помимо прочей, еще и видеоинформации.

Поставленная задача решается за счет того, что система объективного контроля содержит блок сбора и преобразования информации, защищенный накопитель, пульт управления, блок контроля, контроллер защищенного накопителя и блок обработки звуковой информации, причем выход пульта управления соединен с первым входом блока сбора и преобразования информации, информационные входы которого соединены с датчиками и системами контролируемого объекта, первый, второй и третий входы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с первым выходом блока сбора и преобразования информации, первым выходом защищенного накопителя и первым выходом блока контроля, первый и второй выходы контроллера защищенного накопителя соединены соответственно с первым входом защищенного накопителя и первым входом блока контроля, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сбора и преобразования информации, второй выход блока контроля соединен со вторым входом блока сбора и преобразования информации, к входам блока обработки звуковой информации подключены источники звуковой информации, а выход соединен с пятым входом контроллера защищенного накопителя, при этом система снабжена блоком обработки полетной видеоинформации, к входам которого подключены источники полетной видеоинформации, а выход которого соединен с шестым входом контроллера защищенного накопителя, четвертый выход блока сбора и преобразования информации соединен с седьмым входом контроллера защищенного накопителя, четвертый выход которого соединен со вторым входом защищенного накопителя, второй выход которого соединен с пятым входом контроллера защищенного накопителя.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы и повышении достоверности результатов оценки причин поведения летательного аппарата в различных режимах его применения как по прямому назначению, так и при проведении учебно-тренировочных полетов.

Система при наличии в своем составе блока обработки полетной видеоинформации позволяет сохранить в защищенном накопителе результаты заключительной фазы выполнения полетного задания как в случае летного происшествия, так и в штатных ситуациях и при учебно-тренировочных полетах, что значительно повышает достоверность оценки результатов обработки полетной информации в части выполнения полетного задания.

Технический результат достигается за счет того, что в систему введен блок обработки полетной видеоинформации, в который поступают сигналы с источников полетной видеоинформации, причем в отличие от ближайшего аналога изменены также и связи между блоками системы. В контроллер защищенного накопителя поступают сигналы с введенного в систему блока обработки полетной видеоинформации, а также с блока сбора и преобразования информации. Кроме того, изменены связи контроллера защищенного накопителя и защищенного накопителя.

На чертеже представлена структурная схема системы объективного контроля.

Система объективного контроля состоит из блока 1 сбора и преобразования информации, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров, защищенного накопителя 2, выполненного на базе микросхем энергонезависимой памяти, пульта 3 управления, блока 4 контроля, который, в частности, может быть построен на базе микропроцессорных наборов, цифроаналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов, контроллера 5 защищенного накопителя, выполненного на базе микроЭВМ с интерфейсами связи с остальными блоками системы, блока 6 обработки звуковой информации, который, в частности, может быть построен на базе специализированных микросхем кодеков и микропроцессора со встроенным программным обеспечением для обработки звуковой информации и блоком 7 обработки видеоинформации, который может быть построен на базе микропроцессорных наборов и микроЭВМ с программным обеспечением для обработки полетной видеоинформации по специальным алгоритмам сжатия. Для специалистов очевидно, что упомянутое оборудование работает под управлением программного обеспечения, широкий арсенал которого известен из уровня техники.

Система объективного контроля работает следующим образом.

Полетная информация (в виде аналоговых и цифровых сигналов, разовых команд, команд управления), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы блока 1, преобразуется в нем в единую цифровую форму и запоминается в оперативном запоминающем устройстве блока 1. Одновременно из полученной информации формируется сообщение для записи в защищенный накопитель 2 в виде информационного кадра, состоящего из набора синхрослов и информационных слов.

Программа обработки поступающей информации, программа подключения датчиков и систем, частота их опроса, структура информационного кадра, формируемая блоком 1, разрабатываются для каждого конкретного случая применения системы объективного контроля.

На управляющий вход 4 блока 1 с выхода пульта 3 вводятся служебные данные (номера объектов, дата, астрономическое время и т.п.), которые также преобразуются для записи в информационные кадры. Информационные кадры с первого выхода блока 1 поступают на первый вход контроллера 5, в котором преобразуются к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель 2, последовательно передаются и записываются в память накопителя 2. Вся область памяти накопителя 2 подразделяется на информационную, где хранится вся регистрируемая информация, и служебную, где хранятся специальная информация и программы, необходимые для привязки системы регистрации к конкретному объекту контроля. В каждом цикле записи проводится контроль правильности записи информации путем считывания и передачи ее по линиям связи с первого выхода накопителя 2 на второй вход контроллера 5 для сравнения. При обнаружении ошибок производится несколько повторных циклов записи/чтения. В случае если запись осуществляется с ошибкой, принимается решение о дефекте элемента памяти, и запись производится в соседний элемент памяти. Номер дефектного элемента записывается в специально отведенную часть служебной области памяти накопителя 2, регистрируемая информация записывается только в исправные элементы памяти.

Кроме того, если число дефектных элементов превысит допустимый уровень, в контроллере 5 формируется сигнал отказа тракта регистрации, который передается со второго выхода контроллера 5 на первый вход блока 4 контроля.

В блоке 4 при приеме этого сигнала формируется сигнал отказа системы, который поступает на третий выход блока 4 контроля для предъявления оператору через систему отображения информации.

Одновременно с передачей информационных кадров с первого выхода блока 1 информация в виде двоичного кода со второго его выхода поступает на второй вход блока 4 контроля, на первый вход которого из контроллера 5 поступают считанные из служебной области памяти накопителя 2 градуированные характеристики датчиков и эксплуатационные ограничения. Эта информация обрабатывается в блоке 4 с целью выявления выхода режимов управления объектом за допустимые пределы. При обнаружении таких ситуаций в блоке 4 формируются сигналы, которые с первого выхода блока 4 контроля поступают на третий вход контроллера 5 для последующей регистрации в памяти защищенного накопителя 2, а для предупреждения оператора о выходе режимов управления объектом за допустимые пределы и о появлении аварийных и предаварийных ситуаций эти сигналы с выхода 3 блока 4 контроля поступают на вход системы отображения информации. Кроме того, на второй вход блока 1 со второго выхода блока 4 контроля периодически подаются тестовые сигналы, формируемые в блоке 4. Эти сигналы обрабатываются блоком 1 аналогично информации от датчиков систем объекта контроля, и результаты передаются на второй вход блока 4. Блок контроля 4 производит сравнение результатов обработки с тестами и по результатам сравнения формирует сигнал исправности/отказа блока 1 сбора и преобразования информации. Этот сигнал с третьего выхода блока контроля 4 поступает для предъявления оператору, а с первого выхода блока контроля 4 на третий вход контроллера защищенного накопителя 5 - для регистрации в память защищенного накопителя 2.

В блоке 6 поступающая на его входы от СПУ и микрофонов звуковая информация преобразуется в цифровую форму, подвергается обработке по специальным алгоритмам для уменьшения требуемого для ее регистрации объема памяти (сжатие информации) и с выхода блока 6 подается на пятый вход блока 5.

В зависимости от требований по степени сжатия и качеству сигнала при последующей наземной обработке (уровень искажений сигнала, соотношение сигнал/шум и т.п.) могут быть использованы различные алгоритмы обработки звуковой информации, в том числе и широко известные как MPEG, CELP, ADPCM и другие.

В блоке 7 обработки видеоинформации поступающая на его входы полетная видеоинформация преобразуется в цифровую форму, необходимую для внутри системного обмена, подвергается обработке по специальным алгоритмам сжатия для уменьшения требуемого объема и с выхода блока 7 подается на шестой вход контроллера защищенного накопителя блока 5. В зависимости от требований по степени сжатия и качеству восстановленной информации при наземной обработке могут быть использованы различные алгоритмы восстановления и обработки, корреспондирующиеся с алгоритмами сжатия, зашитыми в блок 7.

В блоке 5 контроллера защищенного накопителя поступающая от блоков 6 и 7 информация преобразуется к виду, удобному для регистрации в защищенную память блока 2, аналогично параметрической, при этом информация, поступающая от звуковых и видеоканалов, пишется в отдельные зоны информационной области памяти блока 2, специально выделенные для этого.

В процессе преобразования в записываемую звуковую и видеоинформацию периодически добавляются временные метки, полученные из параметрической информации, поступающей на первый вход блока 5, либо генерируемые блоком 5. В этом случае эти же метки включаются и в записываемую параметрическую информацию.

В случае аварийной ситуации, при отказе системы, а также при различных работах для проверки работоспособности системы на земле, информация, накопленная в защищенном накопителе 2, может считываться контроллером защищенного накопителя и передаваться с его третьего выхода на вход наземной аппаратуры обработки информации. Программное обеспечение позволяет не только полностью считывать всю зарегистрированную информацию, но и осуществлять выборочное считывание из служебной области памяти накопителя 2 и производить запись через контроллер 5 защищенного накопителя в служебную область памяти накопителя 2 служебной информации: градуировочные характеристики датчиков, эксплуатационные ограничения и т.п.

Через блок 4 информация визуализации передается в бортовую систему отображения информации. Объем информации, необходимой для вывода на бортовую систему отображения, определяет в полете летчик, например, это может быть информация о летно-технических ограничениях при учебных полетах, о состоянии бортового оборудования, о наличии оружия, топлива, эшелонировании и т.д., что позволяет оперативно принимать решения.

Введение в состав системы объективного контроля блока 7 обработки полетной видеоинформации и новых связей между блоками позволило создать систему с расширенными функциональными возможностями.

Наличие блока обработки полетной видеоинформации 7 позволяет сохранить в защищенном накопителе результаты заключительной фазы выполнения полетного задания как в случае летного происшествия, так и в штатных ситуациях и при учебно-тренировочных полетах.

Сохранность полетной видеоинформации (совместно с информацией о состоянии оборудования и систем самолета и служебной информацией) по заключительной фазе полета обеспечивает возможность системного анализа поведения связки летчик-объект-цель, что значительно повышает достоверность оценки результатов обработки полетной информации в части выполнения полетного задания как в условиях основного применения самолета, так и в условиях учебно-тренировочных полетов.