|
|
Дата: 10 Фев 2005 11:32:25
#
ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ TAWS
Функция TAWS реализована в отдельном независимом модуле, который
находится внутри процессора T2CAS и называется модулем предупреждения
столкновений с землей (GCAM). Модуль GCAM обеспечивает полный прогноз для
сигналов тревоги и предупреждения, чтобы предотвратить катастрофическое
столкновение с землей исправного самолета в управляемом полете, а также все
режимы обычной системы предупреждения столкновений с землей (СППЗ) по
требованиям стандарта TSO C151a.
Целью TAWS является обеспечение летного экипажа своевременной
информацией о потенциальной опасности в направлении маршрута полета,
которая может привести к столкновению с землей. TAWS формирует сигнал
тревоги приближения к земле, предупреждение о необходимости набора высоты
или предупреждение о необходимости обхода в зависимости от положения
самолета относительно земли.
Конструкция TAWS принимает во внимание специфические ситуации, когда
самолет маневрирует в соответствии с одобренными процедурами на высотах
значительно ниже окружающих местных высот рельефа (например, заходы в
долинах с крутыми склонами).
Конструкция TAWS формирует датчик прогнозов тревоги на основе реальных
характеристик самолета. Такая конструкция минимизирует ложные тревоги и
повышает доверие экипажа к системе, поскольку формируемые сигналы тревоги
представляют реальную опасность.
TAWS также содержит функцию определения реактивного сдвига ветра для
предупреждения экипажа, если самолет входит в опасные условия сдвига ветра.
* Номера разделов и страниц соответствуют английскому оригиналу текста Руководства для пилотов
Редакция 1 9-2
КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ TAWS
Базовая система TAWS , описанная в этом руководстве, состоит из
следующих компонентов:
• Модуль GCAM — размещен в блоке T2CAS
• Персональный модуль самолета — устанавливается отдельно
• Дисплей поверхности — устанавливается в кабине
• Пульт управления TAWS — устанавливается в кабине
• Приемник GPS — внешний или размещаемый в блоке T2CAS
ФУНКЦИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ (CPA)
Функции прогнозирования (CPA) модуля GCAM обеспечиваются за счет
усовершенствованного прогноза сигнализации столкновений на основе данных о
подстилающей поверхности и аэропортов, а также моделирования возможностей
самолета по набору высоты. Эта функция прогнозирует опасную ситуацию
относительно поверхности земли и формирует сигналы тревоги в виде голосовых
и визуальных сообщений, а также отображения на графическом дисплее.
ПРИМЕЧАНИЕ: В этом руководстве для пилота, аббревиатура CPA обозначает
"прогноз столкновения и сигнализация" в контексте
функционирования TAWS, и "точка наибольшего сближения" в
контексте функционирования TCAS.
Функция CPA прогнозирует потенциальные конфликты путем сравнения двух
профилей:
• Определение рельефа окружающей поверхности — Рельеф
окружающей поверхности определяется за счет корреляции информации о
точном местоположении самолета полученной от GPS и/или
навигационного вычислителя с цифровыми базами данных рельефа и
аэропортов, которые хранятся внутри блока.
• Прогноз траектории полета самолета — Траектория полета самолета
прогнозируется за счет использования текущих параметров полета для
расчета траектории полета самолета до двух минут вперед относительно
текущего местоположения самолета.
Фигура 9-3 показывает функцию CPA и другие режимы взаимодействия функций
модуля GCAM.
ТЕОРИЯ И ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ TAWS
Система TAWS выполняет следующие функции:
• Обрабатывает входные сигналы от систем самолета
• Устанавливает соотношения между местоположением самолета и базами
данных рельефа и аэропортов
• Оценивает опасность столкновения с землей в направлении траектории
полета самолета
• Определяет прогнозируемую огибающую набора высоты для предотвращения
столкновения, используя данные из модуля АРМ
• Формирует соответствующие голосовые и визуальные сигналы тревоги и
предупреждения летному экипажу на выбранном индикаторе.
ПРОГНОЗИРУЕМЫЕ И РЕАКТИВНЫЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Модуль GCAM формирует как прогнозируемые, так и реактивные предупреждения.
Прогнозируемые предупреждения — Прогнозируемые предупреждения о
рельефе обеспечиваются за счет усовершенствованной функции CPA, которая
использует базы данных о подстилающей поверхности и аэропортах, а также
моделирование характеристик набора высоты самолетом. Функция CPA
прогнозирует опасные ситуации столкновения с землей и формирует голосовые,
визуальные и графические сигналы тревоги.
Функция CPA совместно с дисплеем дает летному экипажу прогнозируемую
защиту от столкновения с землей на всех фазах полета от взлета до посадки
пока:
• Точно определяется местоположение самолета.
• Данные о характеристиках самолета доступны
• Все ячейки, извлекаемые из базы данных поверхности, целы и исправны.
• База данных зоны аэропорта исправна.
• Все требуемые входные сигналы исправны.
• Режим рельефа земли не заблокирован.
Реактивные предупреждения — Реактивные предупреждения включают в себя 5
режимов (как указано в стандарте DO-161a), голосовые сообщения о достижении
заданных высот, и предупреждения о достижении предельного угла крена. Режим
предупреждения о реактивном сдвиге ветра (опция) также считается реактивным
режимом модуля GCAM.
Редакция 1 9-9
БАЗА ДАННЫХ РЕЛЬЕФА ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
База данных получена из модели Всемирной Геодезической Системы — 1984
(WGS-84). Карта мира поделена на множество ячеек, формирующих непрерывную
сетку по поверхности земли. Величина высоты, определенная для каждой ячейки,
определяется наивысшей точкой в пределах этой ячейки относительно уровня
моря (MSL). Размер ячейки или разрешающая способность карты увеличивается в
зоне аэродрома и при заходе в соответствии с требованиями для данного
региона.
Следующая базовая разрешающая способность используется для специфических
зон эксплуатации самолетов:
• Маршрутные зоны кодируются с низким разрешением ячеек имеющих
размеры 180×180 дуговых секунд (эквивалент 3×3 м. мили на экваторе).
• Поверхность в пределах 21 м. мили от любого аэропорта кодируется
ячейками имеющими размер 30×30 дуговых секунд (эквивалент
0,5×0,5 м. мили на экваторе). Эта область может быть расширена до
радиуса в 30 м. миль для аэропортов в горной местности или других
специфических аэропортов, где окружающий рельеф требует более
высокого разрешения.
• Поверхность в пределах 6м.миль аэропортов в горной местности может
быть закодирована ячейками имеющими размер 15×15 дуговых секунд
(эквивалент 0,25×0,25 м. мили на экваторе).
ПРИМЕЧАНИЕ: Указанные выше величины являются типовыми, однако
имеются исключения:
1. На широтах выше 50° (размер долготы каждой ячейки
увеличивается, чтобы компенсировать сходимость
меридианов).
2. Если данные высокого разрешения не существуют для
данного места, используются данные низкого разрешения.
3. Данные более низкого разрешения могут быть
использованы, если может быть показано, что это не
создает неприемлемый уровень ложных предупреждений.
.
Зона действия тревожных предостережений
В горизонтальной плоскости зона действия для определения конфликтных
ситуаций в процессе прямолинейного горизонтального полета является узким
полем обзора, с углом 1,5° с обеих сторон от траектории полета впереди
самолета. Этот узкий обзор гарантирует, что земля с любой стороны траектории
полета не будет формировать ненужных предостережений и предупреждений. Как
только самолет начнет разворот, функция CPA использует скорость разворота
самолета, чтобы экстраполировать определение конфликтных ситуаций на всю
поверхность земли, расположенную в направлении разворота до 90° от текущей
траектории самолета.
В вертикальной плоскости зона действия CPA предостережений простирается
вдоль траектории полета от расстояния в 20 секунд впереди самолета до
прогнозируемой траектории набора высоты на расстоянии в 132 секунды впереди
самолета. Зона в 20 секунд обеспечивает достаточное время для реакции пилота,
чтобы выполнить стандартный набор.
Это исходит из максимального значения градиента набора высоты для модели
самолета подтверждая факт, что экипаж и самолет в состоянии начать набор для
ухода от земли. Градиент набора высоты определяется как наилучшая скорость
набора, используя действительные характеристики набора высоты самолета,
учитывая вес, барометрическую высоту, температуру воздуха, конфигурацию
самолета, отказ двигателя и данные по набору для модели самолета.
ЗОНА ДЕЙСТВИЯ СИГНАЛОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБ ОПАСНОСТИ
Зона действия CPA сигналов предупреждения об опасности по своей структуре
является такой же, как зона предостережений, за исключением того, что она
начинается на траектории полета за 8 секунд впереди самолета от точки начала
набора высоты за 120 секунд впереди самолета. Интервал в 8 секунд
представляет максимально ожидаемое время на реакцию пилота для начала
маневрирования. Если зона действия CPA сигналов предупреждения
обнаруживает опасность, то могут формироваться два типа предупреждающих
сигналов. Тип сигнала предупреждения определяется в зависимости от
вычислений CPA: имеет или не имеет самолет достаточные возможности по
набору высоты, чтобы обеспечить превышение над рельефом местности за счет
стандартного маневра.
• Предупреждение PULL UP / ТЯНИ ВВЕРХ — формируется, если вычисления
CPA определяют, что самолет в состоянии пролететь сверху над
рельефом.
• Предупреждение AVOID TERRAIN / УХОДИ В СТОРОНУ — формируется,
если вычисления CPA определяют, что самолет не в состоянии пролететь
сверху над рельефом.
РЕЖИМ 1 — ЧРЕЗМЕРНАЯ СКОРОСТЬ СНИЖЕНИЯ
Этот режим контролирует радиовысоту и вертикальную скорость и формирует
реактивные сигналы предостережения и предупреждения, если текущая
траектория полета снижения идет с чрезмерной скоростью.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот режим активизируется только в том случае, когда функция
CPA GCAM неработоспособна. Пока функция CPA GCAM
включает любые сигналы предупреждения, которые должны
быть сформированы реактивным Режимом 1, этот режим
блокируется, если функция CPA GCAM работает нормально.
Когда функция CPA GCAM неработоспособна — загорается
светосигнализатор TERR INOP (НЕТ ПРОГНОЗА).
Режимом 1 могут быть сформированы следующие предупреждения:
• Sink Rate / Опасная скорость снижения — формируется, когда радиовысота
и вертикальная скорость находятся в пределах огибающей, как показано на
Фигуре 9-11 в течение как минимум одной секунды. Когда формируется
этот сигнал, загорается светосигнализатор и раздается звуковое
предупреждение SINK RATE (СКОРОСТЬ СНИЖЕНИЯ) из динамика. Если
экипажем выбрана опция "крутой заход", огибающая скорости снижения
изменяется, как показано на Фигуре 9-11. Сигнализация ОСТОРОЖНО
СКОРОСТЬ СНИЖЕНИЯ снова готова к работе, как только значения
радиовысоты и вертикальной скорости будут находиться за пределами
огибающей скорости снижения.
• Pull Up / Тяни вверх — формируется, когда радиовысота и вертикальная
скорость находятся в пределах огибающей "тяни вверх", как показано на
Фигуре 9-11 в течение как минимум 0,5 секунды. Когда Режим 1 формирует
предупреждение ТЯНИ ВВЕРХ, загорается светосигнализатор и раздается
звуковое предупреждение PULL UP (ТЯНИ ВВЕРХ) из динамика.
Сигнализация ТЯНИ ВВЕРХ снова готова к работе, как только значения
радиовысоты и вертикальной скорости будут находиться за пределами
огибающей "тяни вверх".
РЕЖИМ — ЧРЕЗМЕРНАЯ СКОРОСТЬ СБЛИЖЕНИЯ С ЗЕМЛЕЙ
Этот режим контролирует радиовысоту, вычисленную воздушную скорость,
конфигурацию шасси, конфигурацию посадочного положения закрылков и
формирует реактивные сигналы предостережения средней продолжительности и
реактивные сигналы предупреждения короткой продолжительности, когда текущая
траектория полета и земля сближаются с чрезмерной скоростью.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот режим активизируется только в том случае, когда функция
CPA GCAM неработоспособна. Если функция CPA GCAM
работает нормально, реактивные предупреждения Режима
блокируются. Когда функция CPA GCAM неработоспособна —
загорается светосигнализатор TERR INOP (НЕТ ПРОГНОЗА).
Режим 2 может быть формировать следующие сигналы тревоги:
ВНИМАНИЕ ЗЕМЛЯ — формируется, когда радиовысота и скорость сближения с
землей находятся в одном из следующих значений:
• В пределах оранжевой огибающей на Фигуре 9-12 в течение одной
секунды, если закрылки не в посадочной конфигурации и не установлен
ручной выпуск закрылков (Режим 2А);
• В пределах красной огибающей не Фигуре 9-12 в течение одной секунды,
если закрылки в посадочной конфигурации или если установлен ручной
выпуск закрылков (Режим 2В).
Когда Режим 2 формирует ВНИМАНИЕ ЗЕМЛЯ загорается светосигнализатор и
раздается сигнал TERRAIN TERRAIN (ЗЕМЛЯ ЗЕМЛЯ) и динамика. Тревожная
сигнализация ВНИМАНИЕ ЗЕМЛЯ снова готова к работе, как только радиовысота
и скорость сближения с землей окажутся за пределами огибающей Режим 2А или
Режим 2В.
ТЯНИ ВВЕРХ — Режим 2 ВНИМАНИЕ ЗЕМЛЯ переходит в состояние
ТЯНИ ВВЕРХ, если шасси не выпущено и если радиовысота и скорость
сближения с землей находятся в одном из следующих значений:
• В пределах оранжевой огибающей на Фигуре 9-12 в течение трех секунд,
если закрылки не в посадочной конфигурации и ручной выпуск не
установлен (Режим 2А);
• В пределах красной огибающей на Фигуре 9-12 в течение трех секунд, если
закрылки не в посадочной конфигурации и ручной выпуск установлен.
РЕЖИМ 3 — ПОТЕРЯ ВЫСОТЫ ПОСЛЕ ВЗЛЕТА
Этот режим контролирует радиовысоту и баровысоту и формирует сигнал
предупреждения, когда имеется потеря высоты после взлета или промах при
заходе. Сигнализация ВНИМАНИЕ НЕ СНИЖАТЬСЯ формируется, если
радиовысота и потеря баровысоты находится в пределах огибающей запрета
снижения . Потеря высоты — это разница между
максимальной высотой достигнутой в процессе взлета и текущей высотой.
Когда Режим 3 формирует сигнал ВНИМАНИЕ НЕ СНИЖАТЬСЯ, загорается
светосигнализатор и звуковая сигнализация НЕ СНИЖАТЬСЯ (или ЗЕМЛЯ
СЛИШКОМ БЛИЗКО) раздается из динамика.
|
