Санкт-Петербург Средний пр. В.О., д. 86
ПОРТАЛ ЗНАНИЙ
СОВРЕМЕННОЙ АВИОНИКИ
71 ТЕРМИНОВ ПО ТЕМАТИКЕ АВИАСИСТЕМ

Система самолетовождения

Описание

Система самолетовождения (FMS) является фундаментальной составляющей бортового оборудования современного авиалайнера. FMS — это специализированная компьютерная система, автоматизирующая широкий спектр задач в полете, снижающая нагрузку на летный состав до такой степени, что современные гражданские самолеты обходятся без бортинженеров или штурманов. Основной функцией является управление планом полета в полете. Используя различные датчики (такие как GPS и INS, часто подкрепленные радионавигацией) для определения местоположения самолета, FMS может направлять самолет по плану полета. Из кабины пилота управление FMS обычно осуществляется через блок управления дисплеем (CDU), который включает в себя небольшой экран и клавиатуру или сенсорный экран. FMS направляет план полета для отображения в электронную бортовую приборную систему (EFIS), навигационный дисплей (ND) или многофункциональный дисплей (MFD). FMS можно резюмировать как двойную систему, состоящую из компьютера управления полетом (FMC), CDU и шины перекрестных помех.

Современный FMS был представлен на Boeing 767, хотя ранее навигационные компьютеры существовали. В настоящее время системы, подобные FMS, существуют на таких небольших самолетах, как Cessna 182. В своем развитии FMS имела много различных размеров, возможностей и средств управления. Однако некоторые характеристики являются общими для всех FMS.


Навигационная база данных

Все FMS содержат навигационную базу данных. Навигационная база данных содержит элементы, из которых строится план полета. Они определены с помощью стандарта ARINC 424. Навигационная база данных (NDB), как правило, обновляется каждые 28 дней, чтобы обеспечить актуальность ее содержимого. Каждый FMS содержит только подмножество данных ARINC / AIRAC, относящихся к возможностям FMS.


NDB содержит всю информацию, необходимую для построения плана полета:


  • Путевые Точки / Пересечение

  • Воздушные пути

  • Средства радионавигации, в том числе дальномерная аппаратура (DME), УКВ всенаправленного диапазона (VOR), ненаправленные маяки (NDB) и приборные системы посадки (ILS).

  • Аэропорты

  • Полосы

  • Стандартное отклонение прибора (SID)

  • Стандартный терминал прибытия (STAR)

  • Схемы удержания (только в составе IAP — хотя могут вводиться по команде Управления воздушным движением или по усмотрению пилота)

  • Инструментальный заход на посадку (IAP)

  • Путевые точки также могут быть определены пилотом (пилотами) вдоль маршрута или путем ссылки на другие путевые точки с указанием места в виде путевой точки (например, VOR, NDB, ILS, аэропорт или путевая точка/пересечение)

План полета

План полета обычно определяется на земле, перед вылетом либо пилотом для небольших самолетов, либо профессиональным диспетчером для авиалайнеров. Он вводится в FMS напрямую либо выбирается из сохраненной библиотеки общих маршрутов (маршрутов компании), либо через канал связи ACARS с диспетчерским центром авиакомпании.

Во время предполетной подготовки вводится другая информация, имеющая отношение к управлению планом полета. Это может быть информация о производительности, вес брутто, вес топлива и центр тяжести. Он будет включать в себя высоты, включая начальную крейсерскую высоту. Для самолетов, не имеющих GPS, также требуется исходное положение.

Пилот использует FMS для изменения плана полета в полете по целому ряду причин. Значительное инженерное проектирование сводит к минимуму нажатия клавиш, чтобы минимизировать нагрузку пилота в полете и исключить любую запутанную информацию (опасно вводящую в заблуждение информацию). FMS также направляет информацию о плане полета для отображения на навигационном дисплее (НД) бортовых приборов электронной бортовой приборной системы (EFIS). План полета обычно отображается в виде Пурпурной линии с другими аэропортами, радиоаппаратурой и маршрутными точками.

Специальные планы полетов, часто для тактических требований, включая схемы поиска, места встречи, орбиты заправки танкера в полете, расчетные точки выпуска воздуха (CARP) для точных прыжков с парашютом — это лишь некоторые из специальных планов полетов, которые могут рассчитать некоторые FMS.


Определение положения

После выполнения полета основной задачей FMS является определение положения самолета и точность определения этого положения. Простые FMS используют один датчик, как правило GPS, для определения местоположения. Но современные FMS используют как можно больше датчиков, таких как VOR, чтобы определить и подтвердить их точное положение. Некоторые FMS используют фильтр Калмана для объединения позиций различных датчиков в единую позицию. Общие датчики включают:

  • В качестве основного датчика выступают GPS-приемники авиационного качества, так как они обладают высочайшей точностью и целостностью.

  • Радиотехнические средства, предназначенные для навигации самолетов, выступают в качестве датчиков второго качества. К ним относятся:

    • Сканирующее DME (оборудование для измерения расстояний), которое проверяет расстояния от пяти различных станций DME одновременно, чтобы определить одно положение каждые 10 секунд.

    • VOR (VHF всенаправленный радиочастотный диапазон), которые обеспечивают пеленг. Положение самолета определяется с помощью двух станций VOR, но точность ограничена.

  • Инерциальные системы отсчета (IRS) используют кольцевые лазерные гироскопы и акселерометры для расчета положения самолета. Они очень точны и независимы от внешних источников. Авиалайнеры используют средневзвешенное значение трех независимых IRS для определения позиции «тройной смешанной IRS».

FMS постоянно проверяет различные датчики и определяет положение и точность одного самолета. Точность описывается как фактические навигационные характеристики (ANP) круга, в пределах измеренного диаметра в морских милях, где может находиться самолет. Современное воздушное пространство имеет набор требуемых навигационных характеристик (RNP). Самолет должен иметь свой ANP меньше, чем его RNP, чтобы работать в определенном воздушном пространстве высокого уровня.


Управление

Учитывая план полета и положение самолета, FMS рассчитывает курс следования. Пилот может следовать этим курсом вручную или настроить автопилот.

Режим FMS обычно называется LNAV или боковой навигацией для бокового плана полета и VNAV или вертикальной навигацией для вертикального плана полета. VNAV обеспечивает скорость и тангаж или высоту цели, а LNAV обеспечивает команду управления по крену для автопилота.

to top