用于多功能飛行器的機載裝備的集成復(fù)合體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及航空工程的領(lǐng)域,具體地涉及用于控制機載裝備、通用飛行器裝備以及飛行器的信息和激勵系統(tǒng)并且用于顯示來自系統(tǒng)的與所述系統(tǒng)的外部條件以及狀態(tài)有關(guān)的信息的復(fù)合體。本發(fā)明尋求實現(xiàn)如下技術(shù)結(jié)果:擴展功能的可能性、降低飛行員的信息負荷以及相應(yīng)地提高多功能飛行器的使用效率。機載裝備的復(fù)合體的系統(tǒng)通過如下過程進行集成:制造作為瞄準與導向復(fù)合體的一部分的集成無線電系統(tǒng)(16)、集成光電系統(tǒng)(22)和集成通信裝置復(fù)合體(1);在硬件中集成無線電定位系統(tǒng)(18)、用于無線電測距和無線電電子抑制的系統(tǒng)(17)、一組用于敵我識別的裝備(20)以及基于共同使用的有源相控陣天線(APAA)而鏈接的無線電臺(4);以及對這些系統(tǒng)在功能上進行集成以形成算術(shù)和邏輯控制單元ALCU(33)。通過包括該算術(shù)和邏輯單元ALCU(33)來擴展由信息與控制系統(tǒng)(28)執(zhí)行的任務(wù)。通過引入針對關(guān)鍵系統(tǒng)的附加連接來提供用于對機載裝備的復(fù)合體、通用飛行器裝備(11)和飛行器進行監(jiān)視和控制的冗余電路(55),所述關(guān)鍵系統(tǒng)為領(lǐng)航與導航裝備(12)、通信鏈路、照明信令和具有信息與控制面板(30)的復(fù)合控制系統(tǒng)(15),該冗余電路既執(zhí)行顯示信息的任務(wù),又實現(xiàn)在用于控制機載裝備的復(fù)合體的系統(tǒng)的任務(wù)方面的最小需求,以在信息與控制系統(tǒng)(28)的計算機出現(xiàn)故障的情況下完成飛行。
【專利說明】用于多功能飛行器的機載裝備的集成復(fù)合體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空工程,具體地涉及用于控制機載裝備、通用飛行器裝備以及飛行器的信息與執(zhí)行系統(tǒng)、并且用于顯示來自系統(tǒng)的與系統(tǒng)的外部環(huán)境和條件有關(guān)的信息的復(fù)合體。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種與航空儀器有關(guān)的技術(shù)方案(RU 2231478),其中機身、通用飛行器裝備、多功能飛行器的動力設(shè)備與機械化裝置、顯示/控制系統(tǒng)、一組武器與無源對抗、參數(shù)監(jiān)視與記錄系統(tǒng)、飛行器間通信系統(tǒng)、控制中心通信系統(tǒng)、瞄準雷達、飛行導航系統(tǒng)、IR成像瞄準系統(tǒng)、激光光學瞄準系統(tǒng)、對抗系統(tǒng)、武器與無源對抗控制系統(tǒng)、遙控制導系統(tǒng)、衛(wèi)星導航與制導系統(tǒng)、顯示處理器、重新編程存儲器、η個多功能指示器、TV信號轉(zhuǎn)換單元以及機載數(shù)字計算機通過數(shù)據(jù)交換信道互連。在數(shù)字計算機中,用于作戰(zhàn)飛行任務(wù)規(guī)劃、在裝備故障的情況下的決策制定、數(shù)據(jù)輸入/輸出/交換控制、復(fù)雜目標分配與指定、武器和對抗的作戰(zhàn)選擇以及使用的計算機邏輯模塊通過內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道互連。進一步包括的單元例如瞄準雷達天線運動計和雷達圖像合成單元以及用于對作戰(zhàn)情報結(jié)果和武器的使用進行緊急分析、機務(wù)人員的地面準備和訓練、通過航空圖的組合目標指定、來自飛行器的機務(wù)人員的緊急疏散的參數(shù)的形成、瞄準雷達天線運動的參數(shù)的形成的計算機邏輯模塊,顯著擴展了功能并提高了在單座戰(zhàn)斗和雙座戰(zhàn)斗以及戰(zhàn)斗/訓練實施方案中使用多功能飛行器的效率。
[0003]已知一種飛行器的信息管理系統(tǒng)(IMS) (RU 2392586),該系統(tǒng)包括信息管理域(IMF)、機載數(shù)字計算機系統(tǒng)(BDCS)、數(shù)據(jù)交換輸入/輸出/控制單元、飛行導航參數(shù)生成單元和飛行任務(wù)數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)還包括:信號集中器單元;用于生成并集成待顯示的數(shù)據(jù)以及用于接收控制動作的單元;通用飛行器裝備控制與監(jiān)視單元;電子對抗控制單元;低空飛行單元;基群領(lǐng)航單元;記錄儀記錄控制單元;以及模式控制單元。
[0004]多數(shù)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)為多功能飛行器的導航和目標獲取系統(tǒng),其包括通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(SDEC)與機載數(shù)字計算機系統(tǒng)(BDCS)相連接的以下部件:
[0005]-飛行導航裝備系統(tǒng)(FNES);
[0006]-一組具有不同波長范圍的無線電臺(RS);
[0007]-衛(wèi)星通信信道(SCC)裝備;
[0008]-控制中心通信(CCC)裝備;
[0009]-集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端(AT);
[0010]-識別敵我系統(tǒng)(IFFS);
[0011]-一組多功能指示器、面板和風擋顯示器;
[0012]-一組目標瞄準裝置,包括:
[0013]雷達系統(tǒng)(RLS);
[0014]紅外成像系統(tǒng)(IRIS),
[0015]光學定位系統(tǒng)(OLS);
[0016]-對抗系統(tǒng),包括:
[0017]電子情報與電子對抗系統(tǒng)(ELINT/ECM);
[0018]光電情報系統(tǒng)(OEIS);
[0019]武器管理系統(tǒng)(WMS);
[0020]對抗分發(fā)系統(tǒng)(CMDS);
[0021]-監(jiān)視與記錄系統(tǒng),包括參數(shù)視頻記錄系統(tǒng)(PMRS);
[0022]-操作控制器(OC);
[0023]-通用飛行器裝備(GAE);
[0024]-空中武器復(fù)合體(AWC)(RU 2276328)。
[0025]該系統(tǒng)具有以下缺點:
[0026]-缺乏基于一般物理學原理的系統(tǒng)的硬件與功能集成,這導致了系統(tǒng)的技術(shù)能力的不充分使用、裝備的重復(fù)并且增加了裝備的重量;
[0027]-在BDCS計算機邏輯模塊中,缺乏從AC系統(tǒng)接收的信息的復(fù)雜處理,這降低了對由各種監(jiān)視和瞄準系統(tǒng)所檢測的目標的識別、追蹤、辨識以及敵我識別的可靠性;
[0028]-在BDCS計算機邏輯模塊中,缺乏用于生成待顯示的復(fù)雜數(shù)據(jù)和戰(zhàn)術(shù)管理命令的模塊,所述戰(zhàn)術(shù)管理命令用于調(diào)度從計算機模塊與操作控制器到信息執(zhí)行系統(tǒng)的控制動作,這增加了飛行員的工作量;
[0029]-缺乏通過模擬線路提供的信息,這導致復(fù)合體的計算機系統(tǒng)的單元關(guān)于系統(tǒng)的條件具有不完整的信息;
[0030]-缺乏集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端裝備,這降低了通信信道的安全性和抗干擾性,使系統(tǒng)失去機會以使用該系統(tǒng)的用于對目標進行復(fù)雜的敵我識別的信息以及相對于基群與地面控制站中的飛行器進行導航;
[0031]-在顯示裝置中,缺乏適于執(zhí)行除顯示以外的其它計算任務(wù)并且經(jīng)由自主數(shù)據(jù)交換信道與關(guān)鍵的飛行器裝備相連接的內(nèi)置顯示處理器,這使得如果復(fù)合體的中央計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障則復(fù)合體基本上不能工作;
[0032]-缺乏可以降低飛行員的信息負荷以及手動機載裝備復(fù)合體(BEC)控制負荷的三維(3D)警報系統(tǒng)和語音命令控制系統(tǒng);
[0033]-在BEC中,缺乏降低來自外部掃描信號的雷達天線的反射級的受控設(shè)備,從而總體上降低了飛行器的有效反射表面的級別。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0034]本發(fā)明的目的是擴展功能、減小飛行員的信息負荷并且因而提高多功能飛行器的效率。
[0035]該目的在多功能飛行器的集成機載裝備復(fù)合體中實現(xiàn),該集成機載裝備復(fù)合體包括通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(SDEC)與機載數(shù)字計算機系統(tǒng)(BDCS)互連的以下部件:
[0036]-飛行導航裝備系統(tǒng)(FNES);
[0037]-—組具有不同波長范圍的無線電臺(RS);
[0038]-衛(wèi)星通信信道(SCC)裝備;
[0039]-控制中心通信(CCC)裝備;
[0040]-集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端(AT);
[0041]-識別敵我裝備系統(tǒng)(IFFS);
[0042]-一組多功能指示器、面板和風擋顯示器;
[0043]-一組目標瞄準裝置,包括:
[0044]雷達系統(tǒng)(RLS);
[0045]紅外成像系統(tǒng)(IRIS);
[0046]光學定位系統(tǒng)(OLS);
[0047]-對抗系統(tǒng),包括:
[0048]電子情報與電子對抗系統(tǒng)(ELINT/ECM);
[0049]光電情報系統(tǒng)(OEIS);
[0050]武器管理系統(tǒng)(WMS);
[0051]對抗分發(fā)系統(tǒng)(CMDS);
[0052]-監(jiān)視與記錄系統(tǒng),包括參數(shù)視頻記錄系統(tǒng)(PMRS);
[0053]-操作控制器(OC);
[0054]-通用飛行器裝備(GAE);
[0055]-空中武器復(fù)合體(AWC),
[0056]其中,所述一組多功能指示器、面板和風擋顯示器被組合在信息管理域中;通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(SDEC)與BDCS互連的TV信號轉(zhuǎn)換單元、外部存儲器和信號集中器單元形成機載信息管理系統(tǒng);
[0057]-通過將ELINT/ECM系統(tǒng)和IFFS系統(tǒng)的接收器輸入與發(fā)送器輸出連接至RLS的有源相控陣(APHA)的輸出/輸入來將ELINT/ECM系統(tǒng)、RLS系統(tǒng)和IFFS系統(tǒng)硬件地集成在無線電技術(shù)系統(tǒng)(IRTS)中,并且ELINT/ECM系統(tǒng)、RLS系統(tǒng)和IFFS系統(tǒng)的輸入/輸出通過內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(DEC)連接至無線電技術(shù)系統(tǒng)計算機(RTSC)的輸入/輸出,其中通過內(nèi)部信息交換信道(IIEC)來互連RTSC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與數(shù)據(jù)交換控制;所檢測對象的追蹤與辨識;在系統(tǒng)的自主任務(wù)和由BDCS計算機所設(shè)置的任務(wù)的范圍內(nèi)的 ELINT/ECM、RLS、IFFS 交互控制;
[0058]_IRIS、0LS、0EIS通過將其輸入/輸出通過SDEC連接至光電系統(tǒng)計算機(OESC)而集成在光電系統(tǒng)(1ES)中,通過光學系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(OSDEC)來互連OESC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與數(shù)據(jù)交換控制;所檢測對象的追蹤、選擇與辨識;在由IMS計算機所設(shè)置的系統(tǒng)的自主任務(wù)的范圍內(nèi)的IRIS、OLS、OEIS交互控制;
[0059]-所述一組具有不同波長范圍的無線電臺(RS)通過將RS信道的輸出連接至ELINT/ECM系統(tǒng)的發(fā)射天線的輸入而與ELINT/ECM系統(tǒng)的天線硬件地集成;衛(wèi)星通信信道(SCC)的裝備、控制中心通信(CCC)裝備以及集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端通過將其輸入/輸出通過通信復(fù)合內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(CCDEC)連接至ICMC計算機(ICMCC)而集成在通信裝置復(fù)合體(ICMC)中,通過內(nèi)部ICMCC信道來互連ICMCC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與飛行器間與控制中心通信電碼語音消息控制;以及在硬件故障與干擾影響的情況下的自動通信信道選擇,并且通過將OESC、RTSC和ICMCC計算機的輸入/輸出通過SDEC連接至BDCS的輸入/輸出在功能上將上述ICMCC的計算機邏輯單元集成在機載裝備復(fù)合體(BEC)中,其中通過DECC來互連BDCS的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出/數(shù)據(jù)交換控制;作戰(zhàn)飛行任務(wù)規(guī)劃;飛行與導航參數(shù)形成;基群領(lǐng)航;基于所有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的復(fù)合假設(shè)目標追蹤;復(fù)合空中目標辨識;復(fù)合目標敵我識別;顯示數(shù)據(jù)生成;算法上生成的并且根據(jù)操作控制的控制動作的集成;自動目標分配與指定;電子對抗控制;作戰(zhàn)武器選擇與使用;BEC和通用飛行器和動力設(shè)備裝備監(jiān)視;低空飛行預(yù)備;記錄儀記錄控制;集成BEC系統(tǒng)(IRTS、1ES、ICMC、WMS)的模式控制;以及通用飛行器裝備與飛行器控制,并且BDCS自身通過SDEC與信息管理域連接,包括一組多功能指示器和風擋指示器的信息管理域、TV信號轉(zhuǎn)換單元、外部存儲器以及η個信號集中器單元形成信息管理系統(tǒng)。
[0060]此外,具有內(nèi)置顯示處理器的信息管理域(MF)的多功能指示器的輸入/輸出可以通過備份數(shù)據(jù)交換信道(BDEC)與信號集中器單元(SCU)、FNES、ICMCC、復(fù)合控制系統(tǒng)(CCS)互連,使得在BDCS故障的情況下可以在MF中組織備份通信信道以從該備份通信信道接收機務(wù)人員手動命令,同時通過IMF的多功能指示器來從事返回與著陸所需的最小范圍內(nèi)的FNES和CMC系統(tǒng)的備份手動或計算機化控制的提供和顯示的完整形成。
[0061]所述復(fù)合體還可以包括作為BDCS計算機邏輯單元的一部分的復(fù)合識別敵我單元(CIFF),該復(fù)合識別敵我單元(CIFF)使用來自RLS和來自ELINT/ECM的與目標類型有關(guān)的附加特征來執(zhí)行對來自IFFS和AT的敵我識別數(shù)據(jù)進行復(fù)合處理的任務(wù)。
[0062]所述復(fù)合體還可以包括作為BEC的一部分的以下二者:前視電視(TV)相機(TVC),所述前視TVC顯示所述飛行器前方的情況;以及作為IMF的一部分的平視顯示器(HUD),該前視TVC和平視顯示器(HUD)經(jīng)由數(shù)字TV信號發(fā)送信道鏈接至用于將這些設(shè)備的圖像進行組合并且通過外部空間TV監(jiān)視信道(ESTVM)將完整的圖像輸出至PMRS的幀匹配設(shè)備(FMD)。
[0063]所述復(fù)合體可以包括受控可選頻率顯示器(CFSD),所述受控可選頻率顯示器通過作為SDEC的一部分的單一命令傳輸線與BDCS相連接,并且根據(jù)BDCS的命令提供對落在飛行器的前錐體之下的外部源無線電波進行能量吸收的操作模式。
[0064]所述復(fù)合體還可以包括作為BDCS計算機邏輯單元的一部分的語音命令系統(tǒng)單元(VCS),所述語音命令系統(tǒng)單元(VCS)辨識來自ICMC的以數(shù)字形式接收的飛行員語音命令和查詢并且將所述飛行員語音命令和查詢輸出至直接控制BEC系統(tǒng)的相應(yīng)BDCS計算機邏輯單元。
[0065]所述復(fù)合體可以包括作為ICMC的一部分的三維(3D)警報系統(tǒng)(3DAS),所述三維(3D)警報系統(tǒng)接收來自BDCS的從空間地分布于所述飛行器中的傳感器得來的信號以及來自BEC系統(tǒng)的信號。
[0066]BEC系統(tǒng)的集成可以通過如下來提供:在導航與瞄準系統(tǒng)中形成集成的無線電技術(shù)系統(tǒng)、集成的光電系統(tǒng)、集成的通信裝置系統(tǒng);以及硬件集成的雷達系統(tǒng)(RLS)、電子監(jiān)視與電子對抗系統(tǒng)(ELINT/ECM)、識別敵我系統(tǒng)(IFFS)以及基于共同使用的天線例如有源相控陣(APHA)的通信無線電臺(RS);以及這些系統(tǒng)在BDCS計算機邏輯控制單元中的功能集成。
[0067]IMS任務(wù)的擴展通過向BDCS計算機邏輯單元添加以下單元來提供:
[0068]-復(fù)合假設(shè)目標追蹤單元;
[0069]-復(fù)合目標辨識單元,所述復(fù)合目標辨識單元基于飛行任務(wù)數(shù)據(jù)、雷達系統(tǒng)(RLS)數(shù)據(jù)、電子情報(EI)數(shù)據(jù)以及光學定位系統(tǒng)(OLS);
[0070]-復(fù)合敵我識別單元,所述復(fù)合敵我識別單元基于來自將目標類型辨識結(jié)果納入考慮的導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的航空終端和IFF裝備的數(shù)據(jù);
[0071]-集成的ICMC系統(tǒng)、IRTS系統(tǒng)和1ES系統(tǒng)的控制單元;以及
[0072]-戰(zhàn)術(shù)控制命令生成單元。
[0073]通過在關(guān)鍵系統(tǒng)例如飛行與導航裝備、通信、警報燈和復(fù)合控制系統(tǒng)中引入附加鏈接來向BEC、GAE和飛行器的備份監(jiān)視與控制電路提供如下CN1:其除顯示任務(wù)以外實現(xiàn)BEC系統(tǒng)控制任務(wù)的最小所需范圍以在IMS計算機故障時完成飛行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0074]本發(fā)明通過示出多功能飛行器的集成機載裝備復(fù)合體(BEC)的示意圖的附圖來說明。
【具體實施方式】
[0075]多功能飛行器的集成機載裝備復(fù)合體(BEC)包括:1_集成通信裝置復(fù)合體(ICMC) ;8_操作控制器(OCE) ;9-ECS的對抗分發(fā)系統(tǒng)(DS) ;10_武器管理系統(tǒng)(WMS);11-通用飛行器裝備(GAE) ;12_飛行導航裝備系統(tǒng)(FNES) ;13_參數(shù)監(jiān)視與記錄系統(tǒng)(PMRS) ;14_空中武器復(fù)合體(AWC) ;15_復(fù)合控制系統(tǒng)(CCS) ; 16-集成無線電技術(shù)系統(tǒng)(IRTS) ;22_集成光電系統(tǒng)(1ES);以及28-信息管理系統(tǒng)(IMS) 0
[0076]集成通信裝置復(fù)合體(ICMC) I包括:具有不同波長范圍的無線電臺(RS)4,所述無線電臺4在基群飛行中的飛行器之間提供話音信息與戰(zhàn)術(shù)信息交換;控制中心通信(CCC)裝備3,所述控制中心通信裝備3通過語音消息傳送和電碼消息傳送來提供與地面和空中中心的用于命令和制導的通信;衛(wèi)星通信信道(SCC)裝備2,所述衛(wèi)星通信信道裝備2通過衛(wèi)星信道來提供與地面和空中中心的用于命令和制導的遠程通信;以及集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端(AT) 5,其中通過通信復(fù)合數(shù)據(jù)交換信道(CCDEC) 7與ICMCC計算機6相鏈接的所述航空終端5根據(jù)機載數(shù)字計算系統(tǒng)BDCS 33的命令來使用ELINT/ECM系統(tǒng)17的天線連同飛行器與用戶的IFF的相對導航來在飛行器與導航和戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)控制中心之間提供通信,該ICMCC計算機6在裝備故障與干擾影響的情況下控制交換信道選擇。
[0077]操作控制器(OCE)S在與橫搖和縱搖有關(guān)的飛行器操縱桿(ACS)和動力控制桿(PCS)上。方向控制踏板。在OCE上布置有自動控制按鈕、縱向和橫向修正拇指控制器、目標標記控制旋鈕、導彈和槍炮開火按鈕。在PCS上布置有減速板和減速傘控制按鈕。
[0078]ECS的對抗分發(fā)系統(tǒng)(DS)9包括如下無源對抗裝置:熱照明彈和偶極雷達反射器。所述系統(tǒng)通過SDEC 52受控于電子對抗控制單元(ECMC) 35生成的命令。
[0079]武器管理系統(tǒng)(WMS) 10被設(shè)計為:
[0080]-發(fā)出命令以根據(jù)先前指定的準備來準備并釋放來自可用的空中武器復(fù)合體(AffC) 14的特定武器并且經(jīng)由SDEC 52向合作系統(tǒng)和AWC 14釋放從麗S 10的輸入/輸出所接收的圖表;以及
[0081]-從AWC14接收與準備、發(fā)射準備就緒和發(fā)射事件有關(guān)的響應(yīng)信號。
[0082]通過SDEC 52與信號集中器單元(S⑶)32和BDCS 33相鏈接的通用飛行器裝備(GAE) 11包括用于如下的系統(tǒng):電力供給;燃油量;消防;空調(diào);水力或風力;從飛行器的緊急人員疏散;照明和氧氣裝備;以及飛行員裝備。
[0083]飛行導航裝備系統(tǒng)(FNES) 12用于生成飛行器相對于地球表面、指定的中間航路點和基群中其它飛行器的運動的參數(shù)(飛行器坐標系中的坐標、軌跡和飛行速度分量、攻角和側(cè)滑角、飛行器的角速度分量、加速度分量),這些參數(shù)經(jīng)由SDEC 52提供給BDCS 33從而提供給執(zhí)行飛行導航任務(wù)并生成至合作系統(tǒng)的控制信號的參數(shù)的飛行導航參數(shù)形成(FNPF)計算機邏輯單元43。
[0084]參數(shù)監(jiān)視與記錄系統(tǒng)(PMRS) 13經(jīng)由SDEC 52和備份數(shù)據(jù)交換電路(BDEC) 55與所有的機載裝備合作。該系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能:嵌入的監(jiān)視模式并且接收機載系統(tǒng)的控制參數(shù);以參數(shù)和視頻信息的形式將監(jiān)視結(jié)果實時記錄在相應(yīng)的數(shù)據(jù)介質(zhì)中,其中,在飛行中在地面裝置中分析該監(jiān)視結(jié)果。
[0085]空中武器復(fù)合體(AWC) 14包括飛行器槍炮、制導和非制導的空對空以及空對地導彈。根據(jù)AWC 14的TV輸出,將來自具有TV引導頭的武器的TV圖像幀(以TV信號形式)通過TV信號交換信道(TVEC) 53輸入至TV信號轉(zhuǎn)換單元(TVSC) 29以待顯示給飛行員并且輸入至PMRS 13以用于記錄。
[0086]復(fù)雜控制系統(tǒng)(CCS) 15包括飛行器控制系統(tǒng)和遠程控制系統(tǒng)、可允許的飛行狀態(tài)限制器、橫向和方向控制系統(tǒng)、機翼前緣控制以及控制系統(tǒng)致動器。
[0087]集成無線電技術(shù)系統(tǒng)(IRTS) 16包括:
[0088]-電子情報與電子對抗系統(tǒng)(ELINT/ECM)17,其檢測、確定參數(shù)和危害程度、追蹤空中和地面無線電發(fā)射目標、向BDCS 33輸出所獲取的信息,并且通過自己的天線和通過雷達系統(tǒng)(RLS) 18的有源相控陣(APHA) 二者來設(shè)置有源干擾。雷達18APHA根據(jù)來自集成BEC系統(tǒng)控制單元(IBECSC) 47的BDCS 33的命令受控于無線電技術(shù)系統(tǒng)計算機(RTSC) 19 ;
[0089]-多功能雷達系統(tǒng)(RLS)18,其檢測、確定空中和地面無線電對照目標的坐標,繪制地球表面的地圖并且執(zhí)行其它功能,該多功能雷達系統(tǒng)18的設(shè)置可以改變。對于空對地狀況,RLS 18設(shè)置有TV輸出,將經(jīng)由TVEC 53從該TV輸出接收的無線電定位幀18發(fā)送至TVSC 29的TV輸入以進行顯示。RLS 18的狀況根據(jù)來自IBECSC 47的BDSC 33的命令而直接受控于RTSC 19 ;
[0090]-識別敵我系統(tǒng)(IFFS)20,其使用自主天線和ELINT/ECM天線二者來提供在空中交通管制和雷達IFF系統(tǒng)中的操作。IFFS 20可以受控于RTSC 19計算機以及BDCS 33 二者,其中BDCS 33具有優(yōu)先權(quán);以及
[0091]-RTSC計算機19,其根據(jù)來自BDCS 33的命令以及在MS 28與IRTS 16系統(tǒng)之間共享的任務(wù)的范圍內(nèi)自主執(zhí)行如下兩者:通過內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道IDEC 21直接控制IRTS部件以及通過SDEC 52信道與BDCS33進行合作。
[0092]集成光電系統(tǒng)(1ES) 22包括:
[0093]-光學定位系統(tǒng)(OLS)23,其對具有光學對比或熱對比的空中目標進行檢測,確定空中目標并獲得射程;
[0094]-紅外(IR)成像系統(tǒng)(IRIS)26,連同空對地導彈制導系統(tǒng)對具有光學對比或熱對比的地面目標進行檢測,確定地面目標并獲得射程;
[0095]-光電情報系統(tǒng)(OEIS)25,其檢測導彈攻擊;以及
[0096]-光電系統(tǒng)計算機(OESC)24,其基于來自BDCS 33的命令以及在MS 28與1ES 22系統(tǒng)之間共享的任務(wù)的范圍內(nèi)自主提供如下兩者:通過光學系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(OSDEC) 27直接控制1ES部件以及通過SDEC 52信道與BDCS 33進行合作。
[0097]信息管理系統(tǒng)(MS) 28包括:
[0098]-TV信號轉(zhuǎn)換單元(TVSC) 29,TVSC 29是用于在其輸入處以模擬和數(shù)字兩種形式從BDCS 33系統(tǒng)、BEC系統(tǒng)以及AWC 14系統(tǒng)所接收的TV信號(圖像)的信息管理域(MF) 30中進行接收、切換、轉(zhuǎn)換和輸出的設(shè)備,并且通過輸出經(jīng)由SDEC 52連接至CNI 30以及通過輸入/輸出連接至BDCS 33 ;
[0099]-信息管理域(MF)30,其為飛行器的機載顯示器和管理設(shè)備的組合,該信息管理域(MF) 30包括例如多功能顯示器(MFD)、多功能顯示面板(MFDP)、平視顯示器(HUD)和控制與顯示面板(⑶P),并且通過輸入經(jīng)由SDEC 53連接至TVSC 29以及通過輸入/輸出連接至 BDCS 33 和 SCU 32 ;
[0100]-外部存儲設(shè)備(ESD)31,其為如下設(shè)備:提供來自地面復(fù)合體的經(jīng)由可移動介質(zhì)的信息的輸入、準備和存儲;將信息發(fā)給BDCS 33 ;存檔用于進行后續(xù)快速分析的IMS 28的結(jié)果,該外部存儲設(shè)備(ESD) 31通過輸入/輸出經(jīng)由SDEC 52連接至BDCS 33 ;
[0101]-信號集中器單元(SCU)32,其為如下設(shè)備:被設(shè)計為接收來自飛行器系統(tǒng)的依據(jù)GOST 18977-79的模擬與數(shù)字信號、來自控制器的命令;將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式;以及接收數(shù)字形式的信號并將該信號以模擬形式輸出至激勵器,該信號集中器單元(SCU) 32通過輸入/輸出經(jīng)由SDEC 52連接至BDCS 33 ;以及
[0102]-機載計算機系統(tǒng)(BDCS)33,其包括:
[0103]輸入/輸出與交換控制單元(1EC) 36;顯示生成與調(diào)節(jié)輸入接收單元(DG&GIR)34 ;電子對抗控制單元(ECMC) 35 ;基群領(lǐng)航單元(GPU) 37 ;記錄儀記錄控制單元(RRCU) 38 ;通用飛行器裝備控制與監(jiān)測單元(GAECM) 39 ;低空飛行單元(LAFU) 40 ;飛行器控制單元(ACU)41 ;武器部署與控制單元(WDCU)42 ;飛行與導航參數(shù)形成單元(FNPF)43 ;飛行任務(wù)數(shù)據(jù)庫(FMDB) 44 ;戰(zhàn)術(shù)控制命令生成單元(TCCG) 45 ;狀態(tài)控制單元(RCU) 46 ;集成BEC系統(tǒng)控制單元(IBECSC) 47 ;復(fù)合假設(shè)支持單元(CHS) 48 ;復(fù)合辨識單元(CR) 49 ;復(fù)合識別敵我(CIFF)單元50 ;BDCS的內(nèi)部信息交換信道(IIEC) 51。
[0104]BDCS 33的輸入/輸出為其部件——輸入/輸出與交換控制單元(1EC) 36——的輸入/輸出,而1EC 36的其它輸入/輸出連接至內(nèi)部信息交換信道(IIEC) 51,計算機邏輯單元34至50——BDCS 33的部件——的輸入/輸出也連接至IIEC 51,并且在這些單元之間通過IIEC 51執(zhí)行信息交換。單元34至50被配置為置于單處理器計算機上的計算機邏輯模塊。
[0105]顯示生成與調(diào)節(jié)輸入接收單元(DG&GIR)34生成顯示信息并且將顯示信息經(jīng)由IIEC 51穿過1EC 36輸出至源自BEC系統(tǒng)、通用飛行器裝備(GAE) 11經(jīng)由SDEC 52的CNI30,并且接收、處理和向其它計算機邏輯模塊(例如FNPF 43,GAECM 39、A⑶41、RCU 46和其它)輸出來自飛行員的調(diào)節(jié)輸入?yún)?shù)。
[0106]電子對抗控制單元(ECMC) 35提供自動的生成或計算機化的生成,并且向TCCG 45傳遞對ELINT/ECM 17系統(tǒng)的命令控制的請求,該電子對抗控制單元(ECMC) 35與RLC 18、OLS 23和光電情報系統(tǒng)(OEIS) 25以及分發(fā)系統(tǒng)(DS) 9進行合作以提供飛行器的電子防御。
[0107]1EC單元36為計算機與通信線路之間的接口設(shè)備,該1EC單元36接收、驗證并傳遞信息。
[0108]基群領(lǐng)航單元(GPU) 37使用機載信息系統(tǒng)來實現(xiàn)基群領(lǐng)航狀態(tài)以確定飛行器的相對位置。
[0109]記錄儀記錄控制單元(RRCU) 38通過SDEC 52和TVEC 53將來自計算機邏輯模塊和外部BEC系統(tǒng)的交換參數(shù)輸出至外部記錄裝置PMRS13。
[0110]通用飛行器裝備控制與監(jiān)視單元(GAECM)39執(zhí)行GAE系統(tǒng)和動力設(shè)備(PP)的狀態(tài)分析,以及這些系統(tǒng)的自動控制和計算機化控制。
[0111]低空飛行單元(LAFU)40基于數(shù)字地形圖(DTM)來執(zhí)行低空飛行(LAF)任務(wù),并且將通過1EC 36經(jīng)由IIEC 51的自動控制信號經(jīng)由SDEC 52輸出至復(fù)合自動控制系統(tǒng)(CCS)15。
[0112]基于經(jīng)由IIEC 51來自計算機邏輯單元例如FNPF 43,LAFU 40、WD⑶42和其它的信息,以及通過SDEC 52來自CCS 15的信息,飛行器控制單元(A⑶)41生成用于對飛行器和發(fā)動機推力進行手動控制、指揮儀控制和自動控制的參數(shù)。
[0113]使用復(fù)合假設(shè)支持單元(CHS) 48、戰(zhàn)術(shù)控制命令生成(TCCG) 45、復(fù)合辨識(CR) 49、復(fù)合識別敵我(CIFF) 50、集成BEC系統(tǒng)控制(IBECSC)47和飛行器控制(ACU)41,武器部署與控制單元OTO⑶)42執(zhí)行空中武器(AWC) 14部署的任務(wù)。
[0114]飛行導航參數(shù)形成單元(FNPF)43計算飛行器狀況的參數(shù)并且建立飛行路徑,所述參數(shù)包括飛行器的位置、移動和取向參數(shù)。
[0115]飛行任務(wù)數(shù)據(jù)庫(FMDB)單元44提供對飛行任務(wù)(FM)數(shù)據(jù)庫的訪問,修正FM數(shù)據(jù),監(jiān)視FM完整性,并且當提供FM數(shù)據(jù)讀/寫同步性時發(fā)送與使用該數(shù)據(jù)的單元的請求有關(guān)的FM數(shù)據(jù)。
[0116]基于與戰(zhàn)術(shù)情況、當前飛行階段、飛行任務(wù)或飛行員所指定的基礎(chǔ)模式BEC有關(guān)的信息,戰(zhàn)術(shù)控制命令生成單元(TCCG) 45對來自計算機邏輯單元例如ECMC 35、CHS 48和DG&GIR 34的信息系統(tǒng)(IRTS 16、1ES 22和ICMC I)進行使用的請求分配優(yōu)先權(quán),并且依據(jù)這些優(yōu)先權(quán)將請求傳遞至IBECSC 47。
[0117]狀態(tài)控制單元(RCU) 46控制BDCS 33的計算機邏輯模塊和飛行器的機載裝備的其它系統(tǒng)的協(xié)調(diào)操作。
[0118]集成BEC系統(tǒng)控制單元(IBECSC) 47從TCCG 45接收戰(zhàn)術(shù)控制命令并(根據(jù)信息交換協(xié)議)生成整套控制命令以將它們傳輸至IRTS 16、1ES 22和ICMC I系統(tǒng)的計算機并接收響應(yīng)信息。
[0119]基于來自信息BEC系統(tǒng)的與所檢測目標的坐標及其參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù),復(fù)合假設(shè)支持單元(CHS)48識別目標、分配號碼、建立目標的運動路徑、并生成包含所有獲取的與目標有關(guān)的信息的目標通行證。使用目標坐標和運動參數(shù)兩者(WD⑶42、ECMC 35、A⑶41),以及目標復(fù)合辨識(CR)49和復(fù)合識別敵我(CIFF)50的具體特征,目標通行證對所有用戶單元是可訪問的。
[0120]復(fù)合辨識(CR)單元49 基于 ELINT/ECM 17、RLS 18、OLS 23 和 OEIS 25 系統(tǒng)的辨識數(shù)據(jù)來執(zhí)行對所檢測的目標的種類和類型進行的復(fù)合辨識的任務(wù)。
[0121]IMS內(nèi)的信息耦合通過內(nèi)部信息交換信道51 (IIEC)來提供,經(jīng)由內(nèi)部信息交換信道51 (IIEC)來連接的是BDCS計算機邏輯單元,包括1EC 36,1EC 36通過其它的輸入/輸出連接至SDEC 52。
[0122]信息交換信道SDEC 52、CCDEC 7、IDEC 21和OSIE 27為常規(guī)的通信與數(shù)據(jù)交換線,其包括機械線、電子機械線、電線和自然線;通過TVEC 53來執(zhí)行TV信號交換。
[0123]TV信號交換信道(TVEC) 53為一組模擬與數(shù)字TV傳輸線。
[0124]模擬與數(shù)字通信信道(ADCC) 54包括一組用于發(fā)送模擬和數(shù)字信號的線。
[0125]具有內(nèi)置顯示處理器的多功能指示器CNI 30的輸入/輸出通過備份數(shù)據(jù)交換信道(BDEC) 55連接至SCU 32、FNES 12、CMCC 6以及CCS15,使得在BDCS 33故障的情況下,可以在CNI 30中形成備份通信信道以接收來自CNI 30的手動的機務(wù)人員命令。同時,通過CNI 30的多功能顯示器來接管返回與著陸所需的最小范圍內(nèi)的FNES與CMC系統(tǒng)的備用手動或計算機化控制和完整顯示形成。
[0126]通過用于發(fā)送離散和數(shù)字GOST 18977-75信號的常規(guī)線來提供備份數(shù)據(jù)交換電路(BDEC)55。
[0127]復(fù)雜識別敵我單元(CIFF) 50——BDCS 33的計算機邏輯單元的一部分——使用來自RLS 18和來自ELINT/ECM 17的目標類型的附加特征來執(zhí)行對來自IFFS 20和AT 5的IFF數(shù)據(jù)進行復(fù)合處理的任務(wù)。
[0128]作為BEC的一部分,示出飛行器前方情況的前視TV相機(FVTVC) 56以及30HUD——CNI的一部分——通過數(shù)字TV傳輸信道與幀匹配設(shè)備(FMD) 57相鏈接,該FMD57將來自這些設(shè)備的圖像進行組合并通過外部空間TV控制信道(OSTVC) 58將完整的圖像輸出至PMRS 13。
[0129]還包括受控可選頻率顯示器(CFSD) 59,該受控可選頻率顯示器(CFSD) 59通過單一命令傳輸線——SDEC的一部分——而連接,通過BDCS的命令向BDCS提供對來自外部源的穿透飛行器的前椎體的無線電波進行能量吸收的操作模式。
[0130]聲音命令系統(tǒng)(VCS)控制單元60——BDCS 33的計算機邏輯單元的一部分——辨識以數(shù)字形式從ICMC I接收的語音命令和飛行員的查詢,并且將它們輸出至直接控制BEC系統(tǒng)的BDCS 33的對應(yīng)計算機邏輯單元。另外,該單元提供數(shù)據(jù)的語音輸入至BEC系統(tǒng),例如RS 4的調(diào)諧頻率,并且通過報告速度、高度、燃油量和其它參數(shù)來響應(yīng)飛行員的查詢。
[0131]三維警報系統(tǒng)(3DAS)61——ICMC I的一部分——從BDCS 33接收來自空間地分布于飛行器上的傳感器的信號,根據(jù)傳感器的類型(輻射警報、導彈攻擊警報、引擎故障警報等)以及相對于飛行員的位置(右上、后下等)來給這些信號涂色,并且將它們輸出至飛行員的三維頭戴式受話機。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能飛行器的集成機載裝備復(fù)合體,包括通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(SDEC)與機載數(shù)字計算機系統(tǒng)(BDCS)互連的以下部件: -飛行導航裝備系統(tǒng)(FNES); -一組具有不同波長范圍的無線電臺(RS); -衛(wèi)星通信信道(SCC)裝備; -控制中心通信(CCC)裝備; -集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端(AT); -識別敵我裝備系統(tǒng)(IFFS); -一組多功能指示器、面板和風擋顯示器; -一組目標瞄準裝置,包括: 雷達系統(tǒng)(RLS); 紅外成像系統(tǒng)(IRIS);以及 光學定位系統(tǒng)(OLS); -對抗系統(tǒng),包括: 電子情報與電子對抗系統(tǒng)(ELINT/ECM); 光電情報系統(tǒng)(OEIS); 武器管理系統(tǒng)(WMS);以及 對抗分發(fā)系統(tǒng)(CMDS); -監(jiān)視與記錄系統(tǒng),包括參數(shù)視頻記錄系統(tǒng)(PMRS); -操作控制器(OC); -通用飛行器裝備(GAE);以及 -空中武器復(fù)合體(AWC), 其特征在于, -所述一組多功能指示器、面板和風擋顯示器被組合在信息管理域中;通過所述系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換信道(SDEC)與BDCS互連的TV信號轉(zhuǎn)換單元、外部存儲器和信號集中器單元形成機載信息管理系統(tǒng); -通過將ELINT/ECM和IFFS系統(tǒng)的接收器輸入與發(fā)送器輸出連接至RLS的有源相控陣(APHA)的輸出/輸入,將ELINT/ECM、RLS和IFFS系統(tǒng)硬件地集成在無線電技術(shù)系統(tǒng)(IRTS)中,并且ELINT/ECM、RLS和IFFS系統(tǒng)的輸入/輸出通過內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(DEC)連接至無線電技術(shù)系統(tǒng)計算機(RTSC)的輸入/輸出,其中通過內(nèi)部信息交換信道(IIEC)來互連RTSC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與數(shù)據(jù)交換控制;所檢測對象的追蹤與辨識;以及BDCS計算機設(shè)置的任務(wù)和系統(tǒng)的自主任務(wù)的范圍內(nèi)的ELINT/ECM、RLS和IFFS交互控制; -通過將IRIS、OLS和OEIS的輸入/輸出經(jīng)由SDEC連接至光電系統(tǒng)計算機(OESC),將IRIS、OLS和OEIS集成在光電系統(tǒng)(1ES)中,其中通過光學系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(OSDEC)來互連OESC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與數(shù)據(jù)交換控制;所檢測的對象追蹤、選擇與辨識;以及MS計算機所設(shè)置的系統(tǒng)的自主任務(wù)的范圍內(nèi)的IRIS、0LS和OEIS交互控制; -通過將RS信道的輸出連接至ELINT/ECM系統(tǒng)的發(fā)射天線的輸入,所述一組具有不同波長范圍的無線電臺(RS)與ELINT/ECM系統(tǒng)的天線硬件地集成;衛(wèi)星通信信道(SCC)的裝備、控制中心通信(CCC)裝備以及集成導航與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的航空終端通過將其輸入/輸出經(jīng)由通信復(fù)合內(nèi)部數(shù)據(jù)交換信道(CCDEC)連接至ICMC計算機(ICMCC)而集成在通信裝置復(fù)合體(ICMC)中,其中通過內(nèi)部ICMCC信道來互連ICMCC的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出與飛行器間和控制中心通信電碼語音消息控制;以及在硬件故障與干擾影響的情況下自動通信信道選擇,并且通過將OESC、RTSC和ICMCC計算機的輸入/輸出經(jīng)由SDEC連接至BDCS的輸入/輸出,在功能上將ICMCC的計算機邏輯單元集成在機載裝備復(fù)合體(BEC)中,其中通過DECC來互連BDCS的計算機邏輯單元,例如:輸入/輸出/數(shù)據(jù)交換控制;作戰(zhàn)飛行任務(wù)規(guī)劃;飛行與導航參數(shù)形成;基群領(lǐng)航;基于所有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的復(fù)合假設(shè)目標追蹤;復(fù)合空中目標辨識;復(fù)合目標敵我識別;顯示數(shù)據(jù)生成;算法上生成的并且來自操作控制裝置的控制動作的集成;自動目標分配與指定;電子對抗控制;作戰(zhàn)武器選擇與使用;BEC和通用飛行器和動力設(shè)備裝備監(jiān)視;低空飛行預(yù)備;記錄儀記錄控制;集成BEC系統(tǒng)(IRTS、1ES、ICMC以及麗S)的模式控制;以及通用飛行器裝備與飛行器控制,并且BDCS自身通過SDEC與信息管理域連接,包括所述一組多功能指示器和風擋指示器的所述信息管理域、TV信號轉(zhuǎn)換單元、外部存儲器以及η個信號集中器單元形成所述信息管理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,具有內(nèi)置顯示處理器的所述信息管理域(MF)的所述多功能指示器的輸入/輸出通過備份數(shù)據(jù)交換信道(BDEC)與信號集中器單元(SOT)、FNES, ICMCC、復(fù)合控制系統(tǒng)(CCS)互連,使得在BDCS故障的情況下能夠在MF中組織備份信息通信信道以從中接收機務(wù)人員手動命令,同時通過IMF的多功能指示器來接管返回與著陸所需的最小范圍內(nèi)的FNES和CMC系統(tǒng)的備份手動或計算機化控制的提供和顯示的完整形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,所述復(fù)合體還包括作為BDCS計算機邏輯單元的一部分的復(fù)合識別敵我單元(CIFF),所述復(fù)合識別敵我單元(CIFF)使用來自RLS和來自ELINT/ECM的與目標類型有關(guān)的附加特征來執(zhí)行對來自IFFS和AT的敵我識別數(shù)據(jù)進行復(fù)合處理的任務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,所述復(fù)合體還包括作為BEC的一部分的以下二者:前視TV相機(TVC),所述前視TV相機(TVC)顯示飛行器前方的情況;以及作為MF的一部分的平視顯示器(HUD),所述前視TVC和所述平視顯示器(HUD)經(jīng)由數(shù)字TV信號發(fā)送信道鏈接至用于將這些設(shè)備的圖像進行組合并且通過外部空間TV監(jiān)視信道(ESTVM)將完整的圖像輸出至PMRS的幀匹配設(shè)備(FMD)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,所述復(fù)合體還包括受控可選頻率顯示器(CFSD),所述受控可選頻率顯示器通過作為SDEC的一部分的單一命令傳輸線與BDCS相連接,并且根據(jù)BDCS的命令提供對落在飛行器的前錐體之下的外部源無線電波進行能量吸收的操作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,所述復(fù)合體還包括作為BDCS計算機邏輯單元的一部分的語音命令系統(tǒng)單元(VCS),所述語音命令系統(tǒng)單元(VCS)辨識來自ICMC的以數(shù)字形式接收的飛行員語音命令和查詢并且將所述飛行員語音命令和查詢輸出至直接控制BEC系統(tǒng)的相應(yīng)BDCS計算機邏輯單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其特征在于,所述復(fù)合體還包括作為ICMC的一部分的三維(3D)警報系統(tǒng)(3DAS),所述三維警報系統(tǒng)(3DAS)接收來自BDCS的從空間地分布于飛行器中的傳感器得來的信號以及來自BEC系統(tǒng)的信號。
【文檔編號】G01C23/00GK104303016SQ201280070981
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】亞歷山大·謝爾蓋耶維奇·巴蘭諾娃, 弗拉迪米爾·伊戈列維奇·別克托夫, 阿列克謝·阿納托爾葉維奇·格拉西莫夫, 德米特里·伊戈列維奇·格里博夫, 亞歷山大·尼古拉耶維奇·達維堅科, 阿列克謝·亞歷山德羅維奇·利亞金, 康斯坦丁·帕夫洛維奇·馬克薩科夫, 尼古拉·阿納托爾葉維奇·馬什科夫, 瓦伊切斯拉夫·弗拉基米羅維奇·彼得羅夫, 米哈伊爾·阿斯拉諾維奇·波戈相, 維克托·鮑里索維奇·波利亞科娃, 瓦季姆·亞歷山德羅維奇·薩波戈夫, 米哈伊爾·尤里耶維奇·斯特雷勒茨, 米哈伊爾·列昂尼多維奇·圖欽斯基 申請人:航空集團聯(lián)合控股公司