Аварийный авиационный радиобуй | Статья в журнале «Техника. Технологии. Инженерия»

Авторы: ,

Рубрика: Электроника, радиотехника и связь

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №2 (4) апрель 2017 г.

Дата публикации: 17.03.2017

Статья просмотрена: 34 раза

Библиографическое описание:

Шибеко Р. В., Теряев В. А. Аварийный авиационный радиобуй // Техника. Технологии. Инженерия. — 2017. — №2. — С. 44-48. — URL https://moluch.ru/th/8/archive/57/2104/ (дата обращения: 25.05.2018).



В статье рассмотрена система сообщения поисковым службам о авиационной катастрофе (авиационной аварии).

Ключевые слова: самолет, авиационная катастрофа, авиационная авария, GPS, датчик давления, радиопередатчик, радиоканал, интерфейс, микроконтроллер

Авиационное происшествие — событие, связанное с использованием воздушного судна, которое привело к гибели либо серьезным травмам какого-либо лица (лиц), существенному повреждению либо утрате этого воздушного судна.

Как правило, среди авиационных происшествий различают:

– аварии — происшествия без человеческих жертв;

– катастрофы — с человеческими жертвами.

В течение последних лет наблюдается непрерывный и устойчивый рост объема воздушного движения. Например, в 2015 году регулярными коммерческими перевозчиками было выполнено приблизительно 35,2 миллиона рейсов, что на 3,5 процента превышает количество рейсов за трехлетний период. Несмотря на это безопасность полетов имеет тенденцию к уменьшению.

Рис. 1. Число несчастных случаев на миллион отправлений

Данные по безопасности полетов в мире на 2016 год по сравнению с прошедшим 2015 годом представлены на рис.2.

Рис. 2. Состояние безопасности полетов в мире в 2016 году

Особую роль в повышении безопасности полетов обеспечивает эффективное расследование авиакатастроф (авиааварий). Самый затруднительный этап в расследовании — поиск авиалайнера (особенно если авиакатастрофа (авиаавария) произошла в труднодоступном регионе Земли или в океане). Тем более очень важна оперативность поиска.

Ниже представлена система аварийного радиосообщения об авиационной катастрофе (реже авиационной аварии) для средне- и дальнемагистральных самолетов.

Задача системы обнаруживать предпосылки связаные с авиационной катастрофой (аварией) и генерировать радиосигналы частотой 406, 025 МГц для спутниковых поисковых систем мощностью 13 Вт (не менее 24 часов работы при скважности передачи 1:10) и частотой 121,5 МГц для взаимодействия с поисковыми самолетами мощностью 1 Вт (не менее 48 часов работы при скважности передачи 1:5).

Устройство выстреливается из самолёта (наиболее целесообразное местонахождение системы — киль самолета) при помощи специального пиропатрона с капсюлем. Удар по капсюлю осуществляется механической системой под воздействием магнита, которым управляет электронная часть устройства.

Аварийная ситуация на борту самолета фиксируются по резким перепадам измеряемого атмосферного давления. Система, определяя координату самолета при помощи GPS, ориентировочно знает средний перепад давления по высоте для данной местности, поэтому если скорость изменения давления выше критического значения (программируется для каждого типа самолета отдельно), то на высоте приблизительно 1500 метров происходит выстреливание радиобуя.

Передача данных производится по стандартам, принятым для поисковых систем, причём передается не только текущее положение радиобуя, но и десять предыдущих точек измерения (измерения проводятся через одну секунду), что позволяет при поиске самолета ориентировочно оценить траекторию его падения.

Структурная схема системы представлена на рис.3 и состоит из следующих блоков:

 БGPS- блок GPS;

 БИД — блок измерителя давления;

 БПм — блок памяти;

 БМк — блок микроконтроллера;

 БП — блок питания;

 П406 — передатчик на 406,025 МГц;

 П121 — передатчик 121,5 МГц;

 СО — схема отделения от самолета;

 БП — блок питания.

Рис. 3. Структурная схема системы

Функциональная схема системы представлена на рис. 4 и состоит из следующих блоков:

 GPS — блок для определения текущих координат системы;

 ДАД — датчик атмосферного давления. Предназначен для определения текущего атмосферного давления;

 П — flash-память системы. Память системы служит для программирования местности, а также запоминания текущих переменных работы управляющей программы;

 СП — супервизор питания. Формирует сигнал сброса для управляющего микроконтроллера;

 АVR — управляющий микроконтроллер. Конфигурирует и управляет системой;

 П406 — передатчик на 406, 025 МГц;

 П121 — передатчик на 121,5 МГц;

 КДО — контактный датчик отделения. Служит для сообщения системе, что отделение от самолета произошло;

 УПП — схема управления пиропатроном. Осуществляет включение питания для срабатывания пиропатрона;

 А — аккумулятор. Служит для резервного питания системы;

 СT — стабилизатор. Предназначен для формирования питающих напряжений;

 К1,2,3 — управляемые ключи для подключения питания.

Рис. 4. Функциональная схема системы

Система работает следующим образом. Центральным звеном системы является микроконтроллер, который там конфигурирует и управляет системой. Взаимодействие с датчиком давления, GPS-блоком и памятью происходит по стандартным интерфейсам UART, I2C, SPI которые формируются портами микроконтроллера.

Формирование цифровых сигналов передатчиков также производится на соответствующих портах микроконтроллера напрямую. Для экономии энергии питание передатчиков отключается и включается в случае необходимости при помощи ключей К1, К2. При помощи ключа подается напряжение для электромагнита запуска пиропатрона. Контроль срабатывания пиропатрона осуществляется датчиком отделения. Аккумулятор для работы системы при отсутствии бортового питания. Стабилизатор формирует необходимые номиналы питающих напряжений.

В таблице 1 представлено назначение портов микроконтроллера.

Таблица 1

Назначение портов микроконтроллера

Порт

Назначение

PС2/RXD0, PC3/TXD0, PА0, PА1

Сигналы обслуживания GPS — модуля

PС0/SDA, PС1/SCL, PВ0, РА2

Сигналы обслуживания датчика давления

PC4/SS, PC5/SCK, PC6/MISO, PC7/MOSI

Сигналы обслуживания памяти системы

PА4

Сигнал для передатчика П406

РА6

Сигнал для передатчика П121

PD1

Сигнал с датчика отделения системы от самолета

РА5, РА7, РD2

Сигналы управления ключами питания

Литература:

  1. Задорожный, В. Д. Безопасность полетов: учебное пособие/ В. Д. Задорожный. — Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2012. — 148 с.
  2. Новожилов, Г. В. Безопасность полета самолета. Концепция и технология / Г. В. Новожилов, М. С. Неймарк, Л. Г. Цесарский.- М.: Машиностроение, 2003. -144 с.
  3. Козлов, В. В. Безопасность полетов: от обеспечения к управлению/ В. В. Козлов.- М.: ОАО «Аэрофлот — российские авиалинии», 2010. — 270 с.
  4. Авиационная безопасность[Электронный ресурс]: Сайт Wikipedia — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %90 %D0 %B2 %D0 %B8 %D0 %B0 %D1 %86 %D0 % B8D0 %BE %D0 %BD %D0 %BD %D0 %B0 %D1 %8F_ %D0 %B1 %D0 %B5 %D0 %B7 %D0 %BE %D0 % BF %D0 %B0 %D1 %81 %D0 %BD %D0 %BE %D1 %81 %D1 %82 %D1 %8C (12.03.2017)
  5. Авиационная безопасность [Электронный ресурс]: Сайт Росавиация — Режим доступа: http://www.favt.ru/about-rosaviation/ (10.03.2017)
  6. ИКАО [Электронный ресурс]: Сайт ИКАО — Режим доступа: http://www.icao.int/ Pages/default.aspx/ (12.03.2017)
  7. Какова на самом деле статистика авиакатастроф? Как посчитать авиационные риски [Электронный ресурс]: Сайт Центр Алексея Герваша — Режим доступа: https:// letaem-bez-straha.ru/stat-avia/kakova-na-samom-dele-statistika-aviakatastrof-kak-poschitat-aviatsionnye-riski (9.03.2017)
Основные термины (генерируются автоматически): безопасности полетов, Режим доступа, схема системы, срабатывания пиропатрона, Структурная схема системы, скважности передачи, Электронный ресурс, назначение портов микроконтроллера, соответствующих портах микроконтроллера, поисковых систем, Состояние безопасности полетов, резервного питания системы, Функциональная схема системы, часов работы, Центральным звеном системы, повышении безопасности полетов, целесообразное местонахождение системы, Контроль срабатывания пиропатрона, поисковыми самолетами мощностью, регулярными коммерческими перевозчиками.

Ключевые слова

микроконтроллер, датчик давления, GPS, интерфейс, самолёт, радиоканал, авиационная катастрофа, авиационная авария, радиопе-редатчик

Похожие статьи

Авиационный глубиномер

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Авиационный глубиномер

Посетите сайты наших проектов

Задать вопрос