Авионика

 

Предлагаем авионику собственной разработки и изготовления. Есть варианты комплексного прибора включающего в себя всё в одном корпусе   EFIS (Electronic Flight Instrument System — электронная система пилотажно-навигационных приборов) и EMS (Engine Monitoring System — система мониторинга двигателя) и варианты модульной конструкции включающей в себя отдельные модули в различных комбинациях —

  • Дисплей
  • EFIS
  • EMS
  • AHRS (Attitude and Heading Reference System — система определения курса и пространственного положения, использующая 3-осевые датчики  гироскопы, акселерометры и магнитометры,  для вычисления ориентации объекта: крена, тангажа и рыскания)
  • GNSS(Global Navigation Satellite System — глобальная навигационная спутниковая система (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou))
  • Автопилот- удержание крена, тангажа, курса, высоты

Модули коммутируются  между собой посредством CAN шины.
Дисплей может быть с размерами по диагонали — 4.3, 5, 7, 10 дюймов.
Разработкой и изготовлением занимаемся последние 10 лет. Эти системы действительно работают, они прошли летные испытания, их цена значительно ниже (от 40000р комплексный прибор), чем у аналогичных коммерческих систем.
Системы предназначены для самодельных, экспериментальных и сверхлегких летательных аппаратов.
Одно из основных правил — индивидуальная ответственность владельца и пилота. Последний никоим образом не освобождается от обязанности соблюдать технические нормы и контролировать летную годность. Владелец/пилот несет ответственность за техническое обслуживание и поддержание летной годности и, следовательно, может вмешиваться в работу большинства авионики. Однако системы, которые потенциально могут повлиять на безопасность контролируемого воздушного пространства, могут оставаться под наблюдением властей (например, УКВ-радиостанции и транспондеры).
Необходимо помнить, что эти системы  нельзя использовать в полете как сертифицированные, их всегда следует использовать в дополнение к обязательным приборам, они не должны приводить к существенным изменениям конструкции самолета, которые могут потребовать одобрения властей. Нет никакой гарантии точности и надежности этих систем, кроме той, которая оценивается производителем под его ответственностью. Разумеется, полеты в условиях ограниченной видимости , по приборам  и ночные полеты по правилам визуальных полетов  исключены! Исключение составляют только дневные полеты по правилам визуальных полетов , где отказ этих систем не ставит под угрозу безопасность благодаря соответствующим резервным приборам.

Здесь можно скачать инструкцию по эксплуатации и установке данных систем.

Описание модулей данной системы. 

Дисплей

  • возможны размеры 4.3, 5, 7, 10 дюймов, разрешение 800х480, 1024х600 px, дисплеи с высокой яркостью, хорошая видимость при солнечном свете и составляет 900 Кд/м²

EFIS  включает в себя 

  • высотомер и указатель вертикальной скорости -построены на барометрическом датчике BMP280, BMP310 или DPS310, измерение высоты от -500 до 9000м
  • воздушную скорость — используется датчик дифференциального давления MS4525 измеряющий разницу между статическим давлением и полным давлением на конце трубки Пито, максимальная измеряемая скорость до 400км/ч
  • навигацию, GNSS —   модули UBLOX M8N или M10, встроенные карты по России 
  • AHRS  является наиболее сложной частью EFIS. Сложность обусловлена ​​не столько компонентами , а программным обеспечением для объединения данных со всех датчиков, которое вычисляет ориентацию самолета в трехмерном пространстве и выдает углы, характеризующие положение самолета: курс, тангаж и крен. В основе системы AHRS лежит инерциальный блок гироскоп, акселерометр, магнитометр каждый по трем осям на основе MEMS датчиков. Инерциальный измерительный блок (IMU) этого типа,  к примеру ICM45686  от InvenSense, используются в качестве датчиков ориентации в контроллерах полета многороторных дронов, в смартфонах, в автомобильной промышленности, в робототехнике и т. д. Но при попытке использовать их в самолетах все они создают одну и ту же серьезную проблему. Эта проблема тесно связана с механикой полета самолетов, что не имеет ничего общего с многороторными дронами или наземными транспортными средствами.  Датчик не может отличить ускорение, вызванное земной гравитацией, от центробежного ускорения, вызванного поворотом. Ускорение, возникающее в результате суммы векторов гравитации и центробежного ускорения, ошибочно интерпретируется как связанное только с гравитацией. Следовательно, этим инерциальным измерительным блокам не хватает средств для отделения инерциального вектора от неинерциального вектора, необходимого для расчета ориентации летательного аппарата относительно  инерциальной системы отсчета Земли. Используется  два решения этой проблемы: Первое — крен самолета при повороте можно определить, в дополнение к гироскопам,  зная радиус поворота и воздушную скорость на траектории . В полете радиус поворота можно определить по скорости самолета и угловой скорости (или скорости рыскания). Второе решение — используются данные  GNSS, которые предоставляют информацию о скорости относительно земли, истинном курсе (траектории) и множество другой полезной информации. В нашем случае при наличии нормального сигнала используется GNSS, а при его отсутствии происходит автоматическое переключение на коррекцию авиагоризонта по воздушной скорости.
  • Магнитный компас при отсутствии сигналов GNSS позволяет определить магнитный курс, скорректированный с учетом магнитного отклонения, а так же позволяет  определять направление и скорость ветра для пилота благодаря расчету, включающему истинную скорость самолета, истинный курс и скорость относительно земли, предоставляемые GNSS. В основе цифрового компаса лежит трехосевой магнитометр. Этот датчик анализирует окружающее магнитное поле и разлагает его на три вектора вдоль трех ортогональных осей x, y и z своей декартовой системы координат. Если магнитометр расположен горизонтально на столе, при этом ось z вертикальна, то оси x и y, следовательно, находятся в горизонтальной плоскости, параллельной поверхности Земли. В этом случае для расчета магнитной ориентации магнитометра достаточно анализа только компонент x и y.  Однако магнитометр, установленный на конструкции самолета, не всегда может быть расположен горизонтально. Следовательно, расчет магнитной ориентации должен учитывать три оси магнитометра и интегрировать углы тангажа и крена самолета.  Установить магнитометр в самолете надо как можно дальше от всех источников помех, например, проводов с сильным током. Существует два источника магнитных возмущений: твердое железо и мягкое железо. Твердое железо — это объекты, создающие магнитное поле, такие как постоянные магниты или провода с током. Мягкое железо — это некоторые металлы, такие как железо или никель, которые, хотя и не намагничиваются, могут отклонять линии магнитного поля Земли. При установке магнитометра его необходимо откалибровать. Задача состоит в сборе, в идеале в будущей среде магнитометра, большого количества измерений магнитного поля по трем осям во всех возможных положениях датчика.

EMS 

  • измерение температуры масла и охлаждающей жидкости 
    Датчики температуры обычно представляют собой терморезисторы, изготовленные из полупроводникового материала с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), или PTC терморезисторы с положительным температурным коэффициентом . Из за большого разнообразия датчиков, чтобы сделать прибор универсальным, предварительно производится измерение напряжения на датчиках при температуре 25°С и 100°С  и затем в меню настроек вносятся эти два параметра . Программными  средствами с учётом этих напряжений, определяется тип датчика , его коэффициенты нелинейности , вычисляется температура.  На рисунке обычная схема подключения датчиков. Подаётся  опорное напряжение Vref на делитель напряжения, состоящий из фиксированного резистора R, соединенного последовательно с датчиком  Rsensor .  Vref может быть использовано как внешнее от бортовой сети так и от прибора +5в. Роль подтягивающего резистора R может выполнять внешний резистор(1к) , стрелочный указатель (в случае подключения параллельно уже установленным приборам), а так же резистор внутри прибора который можно при необходимости подключить с помощью микро dip-переключателей в приборе. В меню настроек соответственно необходимо указать способ подключения.                              
  • Измерение температуры выхлопных газов (EGT) и головок цилиндров (для двигателей с воздушным охлаждением) осуществляется высокотемпературными термопарами К-типа, до 1000°С.
  • Датчики давления масла и топлива можно использовать различных типов. Датчики обычно имеют линейную характеристику, предварительно измеряется напряжение при определённых давлениях на датчике или берётся из паспортных данных и вносится в меню настроек. Токовые датчики (например с Rotax 912) подключаются к + питания и через подтягивающий резистор к минусу питания. Датчик, к примеру, выдаёт ток при «0» бар 4 mA, а при 10 бар 20 mA, соответственно если поставим подтягивающий резистор 200 ом, то на выходе будем иметь напряжения соответственно 0,8 В и 4 В.
  • Для измерения оборотов двигателя модуль подключается  к предназначенной для этого обмотке или цепям переменного тока генератора и в меню настроек выставляется соответствующий коэффициент в зависимости сколько импульсов за оборот выдаёт генератор. 
  • для автожира возможно измерение оборотов ротора , используя различные индуктивные датчики или датчики на основе датчика холла

Для двигателей инжекторных с электронным блоком управления есть возможность параметры двигателя снимать непосредственно с ЭБУ по CAN шине через OBD II коннектор. Системы адаптированы под напряжение бортовой сети 12 в и 24 в .

Контакты: E-mail:    0007vt@gmail.com     MAX