Обчислювальна система візуального керування літальним апаратом

Обчислювальна система візуального керування літальним апаратом, що містить формувач сигналів зображення і блок керування, яка відрізняється тим, що в неї введені графічний спецпроцесор для систем візуалізацм, блок обчислень по ЗО-об'єктах, блок зв'язку з бортовим комп'ютером, зв'язаний двоспрямовано з блоком керування, перший пристрій для обчислення швидких геометричних перетворень, зв'язаний двоспрямовано з блоком керування і з'єднаний другим входом із блоком зв'язку з бортовим комп'ютером, а виходом - з другим пристроєм для обчислень швидких геометричних перетворень, з графічним спецпроцесором для систем візуалізацм і з блоком обчислень по ЗО-об'єктах, другі входи яких зв'язані з виходом блока керування, третій вхід якого зв'язаний з першим виходом графічного спецпроцесора для систем візуалізацм, четвертий вхід - з першим виходом блока обчислень по ЗОоб'єктах, а п'ятий вхід зв'язаний двоспрямовано з формувачем сигналів зображення, другий і третій входи якого зв'язані, ВІДПОВІДНО, З другими входами блока обчислень по ЗО-об'єктах і графічного спецпроцесора для систем візуалізацм і з виходом другого пристрою для обчислення швидких геометричних перетворень, другий вихід якого зв'язаний із шостим входом блока керування Винахід відноситься до авіаційної техніки з застосуванням програмно-апаратних засобів і може бути використане в автоматичних системах керування літальним апаратом (ЛА) незалежно від метеоумов і часу доби Відома телевізійна система для рулювання, злету і посадки літаків у складних метеоумовах (див пат РФ №2019472 по МПК B64F1/18, бюл №17, 1994) Система має наземне обладнання і бортове обладнання Бортове обладнання містить об'єктив із приводом, датчик типу кут-код, схему керування, телекамеру, хронизатор, блок селекції, блок обчислень параметрів руху літака, пристрій відображення інформації, пульт керування і порядку двох десятків найменувань наземної апаратури Однак, це технічне рішення по-перше призначене тільки для літаків, по-друге занадто громіздко, і основне - пристрій функціонує тільки в межах зони аеропорту, за умови, що аеродром повинний мати спеціальне обладнання, крім того, в особливо складних метеоумовах, коли немає чіткої видимості сигнальних вогнів, система непрацездатна Найбільш близьким по сукупності істотних ознак є інтегральний пілотажно-навігаційний дисп лей (див пат РФ №2014250 по МПК B64F1/18, бюл №11, 1994) Пристрій містить блоки формування обрію, лінії на плоскій поверхні, рельєфу місцевості Блоки формування силуету псевдооб'емных графічних образів польоту і ІНШІ формувачи (12 найменувань), що не мають відносини до що заявляється Кабінний відеотермінал, виконує функції якого у винаході, що заявляється, формувач сигналів зображення, пілотажно-навігаційний комплекс, індикатор на лобове скло, і пульт керування повітряним рухом По описаному патенту у випадках польоту вночі, у складних метеоумовах при відсутності гарної видимості, а також при повній відсутності видимості пілот, унаслідок відсутності візуального контакту з поверхнею землі та реалістичного зображення позакабінних обставин, піддається серйозному психофізіологічному навантаженню, що утруднює прийняття правильних рішень при керуванні ЛА і може привести до авіакатастрофи В основу винаходу поставлена задача створення такої обчислювальної системи візуального керування літальним апаратом, що дозволяла б, за рахунок нового схемного рішення системи формування високореалістичного зображення поза (О 1^ 00 (О ю 56876 кабінних обставин, підвищити безпеку польотів ра 3 для систем візуалізації, четвертий вхід - з першим виходом блоку 4 обчислень по 3D - об'єкТакий технічний результат може бути досягнутам, а п'ятий вхід зв'язаний двунапрямлено з фотий, якщо в обчислювальну систему візуального рмувачем 1 сигналів зображення, другий і третій керування літальним апаратом, що містить, форвходи якого зв'язані, ВІДПОВІДНО З другими входами мувач сигналів зображення і блок керування, ВІДблоку 4 обчислень по 3D - об'єктам і графічного ПОВІДНО до винаходу, введені графічний спецпроспецпроцесора 3 для систем візуалізації і з вихоцесор для систем візуалізації, блок обчислень по дом другого пристрою 7 для обчислення швидких 3D - об'єктам, блок зв'язку з бортовим комп'ютегеометричних перетворень, другий вихід якого ром, зв'язаний двунапрямлено з блоком керуванзв'язаний із шостим входом блоку 2 керування ня, перший пристрій для обчислення швидких геометричних перетворень, зв'язаний двунапрямлено Перший пристрій 6 для обчислення швидких з блоком керування, другим входом - із блоком геометричних перетворень (фіг 2) містить блок 8 зв'язку з бортовим комп'ютером, а виходом з друзавдання вхідних параметрів (БЗВП), блок 9 керугим пристроєм для обчислень швидких геометричвання, перший 10, другий 11 і третій 12 блоки пених перетворень, із графічним спецпроцесором ретворення координат (УПК), перший 13, другий для систем візуалізації і блоком обчислень по 3D 14 і третій 15 логарифмічні перетворювачи, пероб'єктам, другі входи яких зв'язані з виходом блоку ший 16 і другий 17 функціональні перетворювачи, керування, третій вхід якого зв'язаний з першим перший 18 і другий 19 адресні формувачи (АФ), виходом графічного спецпроцесора для систем блок 20 формування лінії нескінченно вилучених візуалізації, четвертий вхід - з першим виходом крапок (БФЛТ), блок 21 пам'яті блоку обчислень по 3D - об'єктам, а п'ятий вхід Другий пристрій 7 для обчислення швидких зв'язаний двунапрямлено з формувачем сигналів геометричних перетворень (фігЗ) містить блок 22 зображення, другий і третій входи якого зв'язані, завдання вхідних параметрів, блок 23 керування, ВІДПОВІДНО з другими виходами блоку обчислень перший 24, другий 25, треті 26 блоки перетворенпо 3D - об'єктам і графічного спецпроцесора для ня координат, перший 27, другий 28 , треті 29 лосистем візуалізації і з першим виходом другого гарифмічні перетворювачи, перший ЗО, другий 31 пристрою для обчислення швидких геометричних функціональні перетворювачи, перший 32, другий перетворень, другий вхід якого зв'язаний із шос33 адресні формувачи, блок 34 формування лінії тим входом блоку керування нескінченно вилучених крапок, блок пам'яті 35, блок 36 відображення крапкових об'єктів Таким чином, введення в схему системи блоку обчислень по ЗО-об'єктам, блоку зв'язку з бортоГрафічний спецпроцесор 3 для систем візуалівим комп'ютером, першого і другого пристроїв для зації (фіг 4) містить блок 37 завдання вхідних паобчислень швидких геометричних перетворень, та раметрів, блок 38 керування, перший 39, другий графічного спецпроцесора для систем візуалізації, 40, треті 41 блоки перетворення координат, пердозволили значно підвищити безпеку польотів при ший 42, другий 43, треті 44 логарифмічні перетвомінімальних апаратних витратах на и виготовленрювачи, перший 45, другий 46 функціональні пеня ретворювачи, перший 47, другий 48 адресні формувачи, блок 49 формування сигналу «обрій», На фіг 1 зображена структурна схема обчисблок 50 збереження і розпакування сцени лювальної системи візуального керування літальним апаратом, на фіг 2 - структурна схема першоСистема працює таким чином Блок 5 зв'язку з го пристрою для обчислення швидких бортовим комп'ютером з частотою 50Гц передає геометричних перетворень, на фіг 3 - структурна першому пристрою 6 для обчислення швидких схема другого пристрою для обчислення швидких геометричних перетворень інформацію про пологеометричних перетворень, на фіг 4 - структурна ження ЛА в просторі три ЛІНІЙНІ і три кутові коорсхема графічного спецпроцесора для систем візудинати Перший пристрій 6 для обчислення швидалізації ких геометричних перетворень, працюючи по методу зворотного трасування променів, визначає Обчислювальна система візуального керуванпараметри проекційних променів В другому приня літальним апаратом містить формувач 1 сигнастрої 7 для обчислень швидких геометричних пелів зображення, блок 2 керування, графічний сперетворень визначаються положення, тип і парамецпроцесор 3 для систем візуалізації, блок 4 три видимості джерел світла на місцевості уздовж обчислень по 3D - об'єктам, блок 5 зв'язку з бортотраси польоту і світлосигнального обладнання вим комп'ютером, перший пристрій 6 для обчисаеродромів лення швидких геометричних перетворень, другий пристрій 7 для обчислення швидких геометричних У графічному спепроцесорі 3 для систем візуперетворень Блок 5 зв'язку з бортовим комп'ютеализацм виконуються розрахунки про видиму з ром, зв'язаний двунапрямлено з блоком 2 керукабіни ЛА місцевість уздовж траси польоту та у вання, перший пристрій 6 для обчислення швидких районі злітно-посадочної смуги (ЗПС) геометричних перетворень, зв'язаний двунапрямУ Блоці 4 обчислень по 3D - об'єктам виконулено з блоком 2 керування, другим входом - із ються розрахунки про наземні спорудження на блоком 5 зв'язку з бортовим комп'ютером, а вихомісцевості й у районі аеропорту і ЗПС, а також по дом з другим пристроєм 7 для обчислень швидких динамічним об'єктам (літакам, вертольотам, автогеометричних перетворень, із графічним спецпромобілям і т п) цесором 3 для систем візуалізації і блоком 4 обчиБлок керування 2 синхронізує роботу усіх блослень по 3D - об'єктам, другі входи яких зв'язані з ків пристрою, а також надає можливість оперативвиходом блоку 2 керування, третій вхід якого зв'яної зміни інформації в блоці 21 пам'яті першого заний з першим виходом графічного спецпроцесопристрою 6 для обчислення швидких геометрич них перетворень , у блоці 35 пам'яті другого пристрою 7 для обчислення швидких геометричних перетворень, у блоці 50 збереження і розпакування сцени графічного спецпроцесора 3 для систем візуалізацм, що необхідно при ЗМІНІ маршруту Фіг ! Фіг З 56876 польоту Формувач 1 сигналів зображення за даними, отриманими від блоку 7, блоку 3, блоку 4, блоку 2 формує сигнал зображення , що відповідає обраному пристрою відображення Фіг 2 56876 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24