Оценка характеристик пилотажно-навигационного оборудования в процессе летных испытаний 1
Характеристики пилотажнонавигационного оборудования Технические – точность, помехоустойчивость, время готовности, надежность, отказобезопасность, контролеспособность. Конструктивные – масса, габариты. Эргономические – занятость оператора (экипажа), уровень автоматизации, качество деятельности экипажа, психофизиологическое напряжение. Эксплуатационные – трудоемкость технического обслуживания, технический ресурс, ремонтопригодность. Экономические – стоимость, затраты на эксплуатацию, экономический эффект от применения оборудования. Интегральные характеристики ПНК – безопасность полетов, регулярность полетов, экономичность полетов, эффективность. Оценка характеристик выполняется по материалам, регистрируемым системами измерений, а также экспертной оценке экипажа и участников испытаний. По каждому полету проводится экспресс-анализ и полная обработка материалов испытаний. По множеству полученных результатов определяются статистические характеристики погрешностей, по которым оценивается соответствие заданным требованиям. 2
Место летных испытаний в процессе создания пилотажно-навигационного оборудования Единый технологический цикл создания ПНК – поэтапный процесс исследований, моделирования, макетирования, разработки технического задания, эскизного проекта и других этапов, который завершается отработкой и сертификацией оборудования. На различных этапах создания ПНК летные испытания могут быть как частью отдельных этапов, так и самостоятельными этапами. Назначение летных исследований и испытаний: § исследование новых физических принципов и технических решений; § исследование экспериментальных образцов аппаратуры; § отработка и оценка функционирования опытных образцов систем и ПНК в целом; § определение характеристик ПНК, систем и оценка их соответствия заданным требованиям; § контроль серийного производства ПНК и ЛА с ПНК. 3
Цели и задачи летных испытаний пилотажно-навигационного оборудования Основные цели летных испытаний: § отработка систем оборудования и ПНК в целом в полном объеме выполняемых функций и решаемых задач; § оценка соответствия характеристик комплекса заданным требованиям в ожидаемых эксплуатационных условиях. В процессе летных испытаний решаются следующие основные задачи: § оценка качества и проверка полноты функций, выполняемых ПНК и отдельными системами ПНО на всех этапах и режимах полета; § оценивание точностных характеристик; § анализ эргономических характеристик при работе экипажа с ПНО в процессе запланированного полета и при изменениях плана полета; § оценка влияния на безопасность полета неисправностей и отказов систем ПНО, а также взаимодействующих с ними другими системами ЛА; § оценка качества летной и технической эксплуатационной документации; § определение эксплуатационных характеристик при подготовке к полету; § предварительная оценка характеристик надежности работы. 4
ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ ПНК: 1. Лабораторная и стендовая отработка (проводит Главный конструктор ПНК на своем предприятии и на стендах Генерального конструктора ЛА). 2. Автономная летная отработка отдельных систем (ИС, СНС, системы РТО) на специализированных летающих лабораториях. 3. Математическое моделирование для выбора алгоритмов и законов управления при решении комплексных задач. 4. Государственные лабораторные испытания (проводит Заказчик - ВВС и ГА). 5. Электрическая стыковка систем комплекса на полунатурном стенде, отработка связей между системами и КЗА. 6. Стендовые испытания ПНК на отказобезопасность совместно с взаимодействующими системами ЛА (САУ и др. ) 7. Наземные и летные испытания на опытном ЛА. 5
ЭТАПЫ ИСПЫТАНИЙ ПНК: 1. Летно-конструкторские испытания. Программу составляет Генеральный конструктор ЛА, согласовывает с институтами, участвующими в испытаниях и Заказчиком. 2. Государственные испытания. Программу составляет Заказчик, согласовывает с Генеральным ЛА. 3. Контрольные испытания. (Проверка устранения замечаний). 4. Эксплуатационные испытания. (без КЗА, на ЛА ГА участвуют специалисты институтов ГА). Для ЛА ВВС существует положение № 43/08 от 2. 02. 87 об испытаниях военной авиационной техники. Для ЛА ГА – сертификационные испытания, где ПНО и РТО проходит сертификацию в два этапа. Первый этап – до установки на ЛА на соответствие требований Приложения П 8 к ЕНЛГ-С. Каждая система должна получить свидетельство Годности или одобрительное письмо о соответствии требования П 8. Могут быть эквивалентные соответствия, которые можно закрыть местом установки данного оборудования на ЛА. Второй этап - сертификация совместно с ЛА проводится на соответствие сертификационному базису, который для каждого ЛА составляется исходя из АП (АП-23, 25, 29). 6
Методические руководства Для ЛА МО: 1. РИАТ раздел 6. 3. 2. Выпуск 1. «Пилотажно-навигационные комплексы ЛА. Типовые методы и методики летных испытаний» . 2. РИАТ раздел 6. 3. 2. Выпуск 2. «Пилотажно-навигационные гироскопические приборы и системы, Типовые методики летных испытаний» . 3. РИАТ раздел 6. 3. 2. Выпуск 12. «Навигационная аппаратура потребителей СНС. Типовые методы испытаний» . 4. РИАТ раздел 6. 2. 6. Выпуск 2. «Летательные аппараты, их системы и оборудование. Типовые методы эргономической оценки» . 5. РИАТ раздел 6. 7. Выпуск 1. «Обработка информации. Типовые алгоритмы автоматизированной обработки материалов ПНО» . Для ЛА ГА. Методы определения соответствия (МОС), используемые при испытаниях ПНО и РТО: 1. Методы определения соответствия к разделу 8. 1 ЕНЛГ-С. «Определения, общие положения и требования к оборудованию самолета» . 2. Методы определения соответствия «Пилотажно-навигационного оборудования (автономного) и приборов контроля работы силовой установки, установленных на самолете, требованиям раздела 8. 2 НЛГС-2» . 3. Методы определения соответствия «Радиотехническое оборудование навигации, посадки и управления воздушным движением, требованиям раздела 8. 3. » 4. Компоновка кабины экипажа. «Методы оценки соответствия компоновки кабины экипажа требованиям Дополнения к разделу 8. 7. НЛГС-3. » 7
Организация летных испытаний Подготовка к проведению летных испытаний Анализ НТД – ТЗ (структура ПНК, состав, характеристики, алгоритмы), НЛГ, РЛЭ и др. Выбор методов испытаний для оценки характеристик ПНК и его систем Требования по метрологии, определение перечня регистрируемых параметров и оцениваемых характеристик ПНК: правильность функционирования, точностные, эргономические, отказобезопасность, эксплуатационные и др. характеристики Выбор методов оценки точностных характеристик ПНК и его систем. Стандартные и дифференциальные измерения СНС: ·самолетовождение (маршрут, СМВ/СМП, взаимное положение самолетов); ·оценка ИНС, РСБН, РСДН, ДИСС, СД, VOR, СРПБЗ. Фазовые дифференциальные измерения СНС: ·оценка СНС, РВ, САУ (II и III категории посадки); ·оценка погрешностей ПВД и СВС. Проведение летных испытаний Обслуживание средств регистрации информации и систем траекторных измерений Экспресс-анализ информации инженеромэкспериментатором в темпе полета Оперативный послеполетный анализ. Распределение информации для полной обработки Комплексный анализ и оценка характеристик ПНК на основе результатов расчетов, моделирования и летных испытаний Подготовка Акта по материалам испытаний Участие в составлении плана мероприятий Разработка методик и программ испытаний Адаптация ПМО обработки информации 8
Точностные характеристики пилотажно-навигационного оборудования Одной из важнейших задач летных испытаний является оценка точностных характеристик ПНО, которая проводится на всех режимах полета самолета от взлета до посадки. Точностные требования разделяются на следующие группы: § точность решения задач самолетовождения с выдерживанием заданных коридоров и эшелонов в горизонтальной и вертикальной плоскости, в том числе при заходе на посадку и посадке; § точность решения задач управления и стабилизации пилотажнонавигационных параметров при полете по маршруту и при заходе на посадку (переходные и установившиеся режимы полета); § точность решения задач специального самолетовождения ЛА ВВС при выполнении боевых задач (бомбометание, выставка и пуск ракет, разведка и т. д. ); § точность определения пилотажно-навигационных параметров. 9
Оценка точностных характеристик Основные задачи оценки точностных характеристик в ходе летных испытаний: § собственно определение точностных характеристик; § оценка соответствия точностных характеристик заданным требованиям; § идентификация моделей погрешностей систем ПНО и ПНК в целом, необходимых для разработки бортовых алгоритмов комплексной обработки информации, математического и полунатурного моделирования; § выработка рекомендаций по совершенствованию характеристик при доработке комплекса, проектировании ПНК и систем следующего поколения. Особенности оценки точностных характеристик при проведении летных испытаний: § малый объем выборок из-за ограниченности продолжительности летного эксперимента; § практическая невозможность выполнения летных экспериментов для многих предельных режимов из-за требований безопасности; § невозможность проведения полетов в полностью одинаковых условиях. Эффективное оценивание точностных характеристик основано на совместном использовании результатов расчета, моделирования и летных испытаний. 10
Современные технические средства проведения испытаний Комплекс бортовых траекторных измерений (КБТИ). Основные решаемые задачи: § получение действительных значений траекторных параметров (координаты, составляющие вектора скорости, истинный курс) на протяжении всего полета с требуемой частотой; § регистрация информационных потоков бортовых систем; § синхронизация траекторных параметров и параметров бортового оборудования. Основные характеристики КБТИ: § ввод до 32 потоков информации в стандарте ARINC-429, до десяти потоков в стандарте RS-232, двух мультиплексных каналов MIL STD-1553 B; § суммарная информативность ввода – до 30000 32 -разрядных слов в секунду; § синхронизация потоков информации с точностью 5 мсек; §регистрация информации с максимальным темпом записи 170 КБ/сек; § определение траекторных параметров в дифференциальном режиме измерений СНС. 11
Технология анализа материалов испытаний Результаты анализа материалов летных испытаний ПНК Антенна СНС КБТИ ПНК Информация ПНК и систем ПНО ¿À Наземная станция СНС Траекторные параметры ЛА в дифференциальном режиме СНС ПМО обработки и анализа информации 12
Пример оценки погрешности ИНС 13
Пример оценки погрешности СНС 14
Пример оценки погрешности ПНК 15
Пример оценки взлетно-посадочных характеристик Касание Остановка Полет 07. 05. 02. Су-30 МКИ № 4. Летчик Аверьянов. Касание (Х = 205. 9 м). Остановка (Х = 1279. 6 м). Дистанция пробега 1073. 7 м. 16
Пример оценки характеристик системы автоматического управления (САУ) Стабилизация заданного крена. Показатели точности на участке: среднее значение 0. 043 , СКО 0. 324. 17
Пример оценки характеристик бортовой радиолокационной станции (БРЛС) Пример вывода траектории полета и текущего положения самолетов на участке сопровождения цели. Погрешности БРЛС на участке сопровождения цели при определении дальности, скорости, углов азимута и места. 18
Скачать презентацию Оценка характеристик пилотажно-навигационного оборудования в процессе летных испытаний
Занятие 10.ppt