Магистерская диссертация на тему: «Повышение эффективности системы раннего предупреждения столкновения самолета с поверхностью земли» (стр. 9 )

  §2.8  Цветность.

В настоящее время все используемые в авиации технологиииндикации (ЭЛТ, жидкокристаллические, плазменные и т. д.) демонстрируют возможность создания полноцветных индикаторов.

Диапазон цветов, которые способен воспроизвести индикатор, определяется его первичными цветами – красным, зеленым и синим, смешение которых и создает все возможные цвета. Чем ближе первичные цвета к монохроматическим, тем более насыщенными они становятся и тем ширецветовая палитра индикатора. Однако ни один фиксированный наборпервичных цветов не способен создать весь диапазон цветов, различаемых человеком. Более того, при увеличении насыщенности первичного цвета уменьшается его спектральный диапазон и как следствие уменьшается яркость излучения, поэтому выбор первичных цветов – это всегда компромисс между цветовой палитрой и яркостью.

У бортовых индикаторов цветность характеризуется количеством уровней серого. Количество уровней серого NG - это количество оттенковкаждого из основных цветов (красного, зеленого и синего), которые может показать данный индикатор. Смешиваемые друг с другом оттенки трехосновных цветов позволяют иметь палитру из (NG)3 цветов. Например, индикатор с 64 уровнями серого позволяет получить 643 = 262144 цвета, аиндикатор с 256 уровнями серого имеет свыше 16 миллионов цветов. Важное значение имеет выдерживание линейной зависимости при делении диапазона цвета на градации.

Для индикации символьной информации достаточно дополнительно к 3 основным цветам иметь всего 1-4 смешанных цвета. В растровых индикаторах типа ЖКИ при изображении движущихся, вращающихся элементов требуется сглаживание, в этом случае необходимо иметь не менее 8 уровней серого. При выводе видео изображения и информации от бортовых сенсоров нужно ещебольше уровней серого – не меньше 16. Современные ЖКИ редко имеютменьше 64 уровней.

Следует отметить, что количество уровней серого позволяет получить высокое качество изображения только при условии обеспечения по всему полюэкрана хорошего контраста и равномерной яркости, а также при условии линейности изменения уровней серого. 128 уровней не имеют смысла при равномерности яркости 40%, не линейности уровней серого и низком контрасте.

  §2. 9  Временные характеристики.

Временные характеристики индикации должны быть выбраны с учетом времени инерции глаза (времени, в течениекоторого свет после выключения продолжает действовать на глаз) и времени задержки восприятия световых сигналов. К временным характеристикам относятся: запаздывание индикации, частота обновления информации и частотарегенерации изображения.

Для информации, используемой при ручном пилотировании ЛА, частота обновления на экране должна быть 15-30 Гц, а запаздывание индикации (включая датчик), не должно превышать эквивалентную постоянную времени 100 мс. У многих типов систем индикации прорисовку изображения необходимопостоянно повторять, иначе оно быстро тускнеет и исчезает с экрана. Так, например, обстоит дело с индикаторами на ЭЛТ: люминофор в них светится очень короткое время. Для таких систем одной из основных характеристик является частота регенерации изображения на экране индикатора (ЧРИ).

Величина ЧРИ должна быть больше критической частоты мельканий. Для монохромных индикаторов ЧРИ должна быть не менее 50 Гц, а для цветных - не менее 60 Гц. При телевизионном методе воспроизведении изображения частота полей/кадров должна составлять не менее 40/80 Гц для монохромных и50/100 Гц для цветных индикаторов. Это значительно больше, чем требуетсядля коммерческого телевидения (25/50 Гц в системе SECAM, 30/60 Гц всистеме PAL).

Высокая частота регенерации изображения требуется не только для тогочтобы обеспечить его яркость. Для движущихся изображений нужно, чтобы пиксели не только быстро включались, но и быстро выключались, иначе наэкране за движущимися изображениями возникает светящийся шлейф. Втечение цикла регенерации изображения пиксель должен успевать перейти изодного состояния в противоположное.

  §2. 10 Геометрические искажения

Точность воспроизведения информации всистеме индикации характеризует смещение изображения относительно системы координат. Точность воспроизведения должна быть не ниже точности ее обработки. Рассматриваемая характеристика в значительной степени зависит от возможностей пилота и характера решаемых задач. Рекомендуется, чтобы ни

один элемент изображения не смещался более, чем на величину, равную 2%высоты экрана. Характеристиками геометрических искажений также являются дрожание изображения по горизонтали и по вертикали, линейные искажения погоризонтали и по вертикали. ARINC 421 устанавливает следующие требованияв отношении искажений:

– ошибка позиционирования не более 1% диагонали экрана или 2 мм(что меньше);

– ошибка положения одного символа относительно другого не более 0,5мм;

– дрожание символов не более 2 мм;

– позиционная нестабильность всего изображения не более 1,3 мм повертикали и по горизонтали;

– нестабильность размера изображения не более 1,8 мм по вертикали ипо горизонтали.

Приведенные требования относятся к индикаторам на ЭЛТ, для плоскопанельных технологий, в частности –ЖКИ, указанные дефекты изображения нехарактерны и положение символа на экране обеспечивается с точностью до 1 пикселя. [9]

  Выводы по главе 2

В данной главе рассматриваются основные способы индикации, их достоинства и недостатки, области применения. К настоящему времени разработано много разных способов индикации информации и выбор подходящего для конкретного случая способа часто является непростой задачей.

На современных ЛА главным средством индикации стали электронные индикаторы. В отличие от традиционного прибора, индицирующего обычно1-2, максимум 5-8 параметров, на экране электронного индикатора могут индицироваться десятки параметров и сигналов, сменяя друг друга по мере необходимости. Также по сравнению со старыми вариантами они отличаются по функциональности долговечности и весовым параметрам.

Глава 3.

Краткий обзор Индикатора системы раннего предупреждения приближения самолета к поверхности земли – описание и работа

§3.1 Технические данные.

Индикатор СРПБЗ нормально функционирует при электропитании его от бортовой сети постоянного тока напряжением от 18,0 В до 31,0 В.

Мощность, потребляемая индикатором СРПБЗ от сети электропитания 27 В, не превышает 35 Вт.

Индикатор СРПБЗ функционирует в любое время суток и года в простых и сложных метеоусловиях, в различных географических широтах, в том числе над горными массивами и водными поверхностями.

Время готовности индикатора СРПБЗ к работе с момента подачи электропитания не более 1 минуты после подачи на него питающего напряжения.

Индикатор СРПБЗ длительно и непрерывно работает в течение 16 часов.

По внешним воздействиям индикатор СРПБЗ соответствует документу НЛГС-3 по кодам:

BV/IVnp, зонаА, грунт, У1-УЛ-ДРШ-ТП*-ВЛ1-ТМХ-РО-ППХ-РС-ПГХ-АШХ-ВДХ.

- предъявляемые требования по температуре окружающей среды:

- Рабочая пониженная температура среды

- Предельная пониженная температура среды

- Рабочая повышенная температура среды

- Кратковременная повышенная температура среды

- Предельная повышенная температура среды

- минус 40°С

- минус 50°С

- плюс 55°С

- плюс 70°С

- плюс 85°С

Масса индикатора СРПБЗ - не более 3,0 кг.

Е3.1 Состав индикатора СРПБЗ приведен в таблице 1

Таблица 1

Состав индикатора СРПБЗ НГТК.461531.001 - 01 приведен в таблице 2

Таблица 2

Состав индикатора СРПБЗ НГТК.461531.001 - 02 приведен в таблице 3

Таблица 3

  §3.2 Описание индикатора системы раннего предупреждения приближения самолета к поверхности земли.

Отображаемая информация.

В Индикаторе СРПБЗ для вариантов исполнения НГТК. 461531.001;

НГТК.461531.001 - 01; НГТК.461531.001 - 02; НГТК.461531.001 - 03 предусмотрено два режима отображения подстилающей поверхности:

- вид сверху («План»);

- вид сбоку («Профиль»),

Управление режимом индикации «План» «Профиль» для вариантов исполнения НГТК.461531.001; НГТК.461531.001 - 01 осуществляется по разовой команде «корпус/разрыв», поступающей от органа управления (кнопки) на приборной доске в месте расположения Индикатора СРПБЗ.

Управление режимом индикации «План» «Профиль» для вариантов исполнения НГТК.461531.001 - 02; НГТК.461531.001 - 03 осуществляется от кнопки «ВИД» в окне «ИНДИКАЦИЯ» на лицевой панели Индикатора СРПБЗ.

В режиме «ПЛАН» на экране Индикатора СРПБЗ отображается прямоугольный участок подстилающей поверхности, расположенной впереди по движению ВС. Точка, соответствующая текущему местоположению ВС, располагается в середине нижней кромки экрана Индикатора СРПБЗ.

Для удобства оценки расположения препятствия относительно ВС на экране Индикатора СРПБЗ отображается сетка системы координат «удаление» - «направление на препятствие»:

- дуги равноудаленных от ВС точек подстилающей поверхности (с шагом, равным ј диапазона дальности) - 4 дуги;

- прямые равных курсовых углов (с шагом 30°) - 5 прямых.

Величина диапазона дальности в режиме «План» (вперед по движению ВС) и цена деления сетки системы координат по дальности отображается в левом верхнем углу экрана Индикатора СРПБЗ

Величина диапазона дальности в режиме «Профиль» (вперед по движению ВС) и цена деления сетки системы координат по дальности отображается в правом нижнем углу экрана Индикатора СРПБЗ

В режиме «Профиль» на экране Индикатора СРПБЗ отображается разрез участка подстилающей поверхности, расположенной впереди по движению ВС. Точка, соответствующая текущему местоположению ВС, располагается в середине левой кромки экрана Индикатора СРПБЗ.

Для удобства оценки расположения препятствия относительно ВС на экране Индикатора СРПБЗ отображается сетка прямоугольной системы координат «удаление»(в км) (п т ) - «превышение препятствия относительно ВС» (в м).