Авионика – что это такое. Интегрированная модульная авионика Современная авионика

Авионика (от авиация и электроника, оно же БРЭО - бортовое радиоэлектронное оборудование) - совокупность всех электронных систем, разработанных для использования в авиации в качестве бортовой электроники. На базовом уровне это системы коммуникации, навигации, отображения и управления различными устройствами - от сложных (например, радара) до простейших (например, поискового прожектора полицейского вертолёта). В отечественной системе гражданского воздушного флота принято деление на специалистов АиРЭО (Авиационное и радиоэлектронное оборудование) и на специалистов по самолёту и двигателю (СиД).

Термин «авионика» появился на Западе в начале 1970. К этому моменту электронная техника достигла такого уровня развития, когда стало возможно применять электронные устройства в бортовых авиационных системах, и за счет этого существенно улучшать качественные показатели применения авиации. Тогда же появились и первые бортовые электронные вычислители (компьютеры), а также принципиально новые автоматизированные и автоматические системы управления и контроля.

Первоначально основным заказчиком и потребителем авиационной электроники были военные. Логика развития военной авиации быстро привела к ситуации, когда военные ЛА не могут не только выполнять боевые задачи без использования электронных технических средств, но даже и просто летать на требуемых режимах полёта. Сейчас стоимость систем авионики составляет большую часть общей стоимости летательного аппарата. К примеру, для истребителей F-15E и F-14 стоимость авионики составляет около 20 % от общей стоимости самолёта. В настоящее время электронные системы широко применяются и в гражданской авиации, например, системы управления полетом и пилотажно-навигационные комплексы.

Системы, обеспечивающие управление самолётом[править | править вики-текст]

Системы связи

Системы навигации

Системы индикации

Системы управления полетом (FCS)

Системы предупреждения столкновений (TCAS)

Системы метеонаблюдения

Системы управления самолётом

Системы регистрации параметров полета (средства объективного контроля, или бортовые самописцы)

7.Структура и состав авионики

8.Новые технологии в авионике и авиастроении

9. Физические свойства объектов с ограниченным количеством атомов и молекул. Интегральные технологии.

До последнего времени технология основывалась на удалении лишнего материала из заготовки подобно тому, как скульптор удаляет куски мрамора, создавая задуманный образ. На смену такому процессу пришла молекулярно-инженерная технология, которая позволит строить приборы атом за атомом по аналогии с тем, как дом складывают по кирпичику. Уже сейчас молекулярно-инженерная технология находит применение, например, в производстве приборов на основе молекулярных пленок, молекулярно-лучевой эпитаксии, ионно-зондовой и электронно-стимулированной управляемой имплантации. Для того чтобы молекулярно-инженерная микротехнология стала реальностью, следует развивать соответствующие методы.

Использование в технологическом производстве лучевых методов (электронно-лучевых, ионно-лучевых, рентгеновских) совместно с вакуумной технологией позволяет получать приборы с размерами элементов до 10–25 нм. Переход в этот диапазон требует решения фундаментальных вопросов, связанных с новыми физическими принципами работы приборов и ограничениями, свойственными планарным процессам.

Вследствие большой напряженности электрического поля, возникающего в приборах с такими малыми размерами, механизмы переноса дырок и электронов принципиально изменяются Скорость электронов становится очень большой. Время между двумя столкновениями сильно уменьшается. Появляется возможность открытия новых физических явлений и построения приборов на их основе. Естественно, что эволюция технологических методов будет способствовать широкому проникновению научных принципов в разработку интегральных схем и поиску физических эффектов для их построения.

С развитием новых технологических процессов размеры рукотворных структур становятся соизмеримыми с бактериями, вирусами, макромолекулами.

В результате взаимодействия ускоренных пучков ионов с веществом можно направленно изменять их физико-химические и электронно-физические свойства, что позволяет получать приборы с заданными характеристиками.

Сфокусированные ионные потоки – это уникальный инструмент для прецизионной обработки всех известных материалов. Такой метод позволяет создавать принципиально новые конструкции приборов. Разрабатываются различные ионно-лучевые установки. Рентгеновские установки позволяют реализовать тиражирование изображений с субмикронными размерами элементов, недоступных световой оптике. Современная технология осаждения тонких пленок позволяет с точностью до 10 нм (это только на два порядка больше диаметра атома) выдерживать размер микроэлектронного прибора в измерении, перпендикулярном плоскости подложки. Формирование с такой же точностью рисунка на плоскости значительно сложнее. Оно обычно осуществляется с помощью процесса литографии на основе технологии печати.

С развитием микроэлектроники происходит усложнение схем и уменьшение размеров рисунка. Реализуется возможность получения линий шириной 0,5 мкм с допусками 0,1 мкм. Для выполнения этих требований необходима разработка систем формирования (синтезирования) рисунка с очень высокой разрешающей способностью. Рисунок синтезируется экспонированием (светом, рентгеновским излучением, электронным или ионным пучком с последующим проявлением скрытого изображения) соответствующих участков тонкого слоя резистивного материма, нанесенного на пластину, например, кремния.

Одновременно идет поиск новых применений субмикронной литографии. Обнаружено, что можно регистрировать световой поток не с помощью фотодиода или другого подобного прибора, а с помощью проводников, чередование которых идет с шагом, кратным длине волны света, а свет падает вдоль этой решетки. Прибор работает как антенна, в элементах которой наводится электрический ток. Размеры элементов такого приемника таковы, что они не могут быть изготовлены традиционным способом фотолитографии. На помощь приходит микролитография – электронная, ионная и рентгеновская.

Ожидается, что в ближайшее время промышленность освоит интегральные схемы с миниатюрными размерами отдельных деталей 0,2–0,3 мкм (200– 300 нм). Число таких элементов в схеме – полупроводниковой пластине площадью несколько квадратных миллиметров – достигнет десятков миллионов, т. е. увеличится по крайней мере в 1000 раз. Возможности интегральных схем при этом возрастут не в 1000 раз, а гораздо больше. Предполагается, что в ближайшие годы число элементов на кристалле достигнет 7 млрд, правда, такой прогноз называют осторожным.

Сейчас основной материал полупроводниковых приборов – кремний. Переход к наноэлектронике заставляет обратиться и к другим материалам: арсениду галлия, фосфиду индия, кадмий – ртуть – теллуру и др.

Современная авиация растет и расширяется стремительными темпами. Сегодня лайнеры, поднимающиеся в небо, мощны, красивы и выносливы. Управление ими, естественно, тоже претерпело серьезные изменения. Сегодня появляются новые термины, которые для обывателя не совсем понятны. Так, например, что такое автопилот, все знают, но не имеют представления, что это такое – авионика.

Термин «авионика», как отмечают специалисты, заимствован из английского языка. Сегодня он крайне популярен у тех, кто занят в сфере авиации. Сегодня авионика – это все электронные системы, которые есть на борту самолета. Причем имеются в виду, как самые сложные их варианты, так и простейшие.

Слово происходит от сочетания двух терминов – авиация и электроника. Также ее иногда называют БРЭО, т.е. бортовое радиоэлектронное оборудование. По сути своей под этим термином скрывается комплекс всех систем электронного характера – это системы коммуникации, навигации, отображения разными устройствами и управления ими.

Как говорят специалисты по электронике, называть БРЭО авионикой неправильно. Ведь БРЭО – это оборудование, которое излучает радиоволны, а авиационные приборы этого не делают. Правильным считается следующее деление:

Оборудование воздушного судна
БРЭО – оборудование, что ответственно за прием или излучение в процессе работы радиоволн
Авиационное оборудование (АО) – оборудование, содержащее электронные составляющие, которые используют электроток, но при этом не используют радиоволны

Сам термин появился в 70-х годах 20 века. Именно в этот период появились интегральные технологии и компактные, но отличающиеся высокой производительностью компьютеры на борту самолетов. Кроме того, были разработаны и внедрены принципиально новые автоматизированные системы контроля. Управлять судами стало проще.

Изначально авионика, как и многое другое, была разработана для военных. И сегодня она продолжает там широко применяться. По некоторым данным, доля затрат на информационную составляющую самолета составляет 20% от стоимости лайнера. Сегодня же авионика перешла и на гражданскую авиацию. При этом стоит понимать, что термин этот негласный – ни в одних документах найти его нельзя.

Состав авионики

Сегодня под понятие авионики на борту самолета попадает целый комплекс систем. В их числе:

Навигационные варианты
Индикация
Связь
Система, ответственная за полет
Система, предупреждающая о риске столкновения в воздухе
Управления
Метеонаблюдения
Самописцы, наблюдающие за всем происходящим на борту, и прочие средства контроля

Если отдельно выделять военные лайнеры, то авионика в них дополнительно представлена такими системами, как:

Сонары
Радары
Фиксация и поиск намеченной цели
Управление оружием

Как может применяться — примеры

Как это работает, многим не всегда сразу понятно. Так, например, система связи позволяет искать потенциально уязвимые и незащищенные места в работе лайнера. При обнаружении каких-либо неполадок или неисправностей ими займутся соответствующие специалисты авиапрома – они обнаружат их и устранят.

Система навигации, отвечающая всем современным стандартам, должна помочь пилоту в направлении самолета по заданному маршруту. Также она работает во время выполнения различных маневров, когда лайнер заходит на посадку. Точность расчетов позволяет принимать более адекватные ситуации решения. Кроме того, такой вариант предупреждает, если у пилота глаз замылился, и он что-то делает не так.

Оборудование, предназначенное для регистрации параметров полета – крайне необходимая система на борту современных воздушных лайнеров. Самописцы фиксируют все происходящее в самолете, при необходимости с них можно считать информацию и дать оценку действиям экипажа. Кроме того, такие варианты помогают записывать условия, происходящие на борту, чтобы позже можно было в полной мере их оценить и понять, какие ошибки были допущены. Ярким примером деятельности таких систем на борту самолета являются черные ящики лайнера.

Система метеонаблюдения помогает видеть, как меняется погода за бортом. Ведь за счет высокой скорости ветра и изменения ландшафтов в тех или иных местностях она может меняться крайне быстро. А это оказывает непосредственное влияние на полет. Во-первых, самолет может попасть в сильную зону турбулентности без анализа данных по состоянию и движению воздуха. Во-вторых, грозовые облака, в которые может попасть лайнер, не спрогнозировавший свой курс, могут стать причиной катастрофы. Системы метеонаблюдения дают возможность пилотам своевременно реагировать на изменения условий полета.

Новые технологии в авионике

Все системы и варианты управления не стоят на месте. В том числе и развитие авиационного оборудования. Сегодня инженеры могут работать с микроскопическими и невидимыми глазу частицами, подобными атому. И сегодня на первый план выходит молекулярно-инженерная микротехнология. Но чтобы она стала реальностью и начала работать, надо развивать соответствующие методы.

Развитие микроэлектроники приведет к усложнению схем и уменьшению размеров рисунка. И тут потребуются технологии для создания и обработки рисунков с очень высокой разрешающей способностью. Рисунок будет проявляться под действием света, рентгена, электронных пучков и т.д.

Есть вероятность того, что в ближайшие годы ученые определятся с тем, как работать с интегральными схемами с мельчайшими размерами ряда деталей в них. Их число в одной схеме достигнет по площади несколько квадратных миллиметров, в которых будут заключены десятки миллионов деталей. Планируется изменить и основные материалы – использовать не только кремний, но и иные варианты.

С такими системами самолеты будут работать еще более точно и правильно. У современных же лайнеров появится большее число возможностей.

Кандидат технических наук Г. АНЦЕВ, А. КИСЕЛЕВ, доктор технических наук В. САРЫЧЕВ (ОАО "Радар ММС").

О гражданской авионике, призванной коренным образом изменить работу пассажирского авиатранспорта, рассказывалось в статье "Авионика. Регулировщик воздушного движения" (см. "Наука и жизнь" № 2, 2004 г.). Военная авионика, конечно, богаче по своим возможностям, и теперь речь о ней. Боевые характеристики военной авиационной техники определяются, прежде всего, уровнем систем авионики. Бортовые компьютеризированные устройства не только берут на себя многие рутинные процедуры пилотирования, они способны эффективно парировать внезапно возникающие угрозы. Поэтому крайне важное значение приобретает мониторинг, то есть поиск и обнаружение "объектов" на земле и в воздушном пространстве и оценка их с точки зрения успешного выполнения поставленной задачи.

Обнаружение целей при облучении их радаром самолета-разведчика (а) и "подсвечивающим" радаром (б).

Член-корреспондент АН СССР С. М. Рытов (1908-1996), один из основоположников радиофизики.

Филигранно подобранные форма и размеры самолета F-117, а также особое покрытие поверхности мешают радарам обнаружить его и спереди и сбоку.

Работая в нескольких диапазонах волн, радар в состоянии обнаружить объекты не только на поверхности, но и на определенной глубине.

Согласно теореме Котельникова, если время между отсчетами τ меньше полупериода Т/2 колебаний (а), то форму сигнала можно восстановить; если же это время больше полупериода (б), то сигнал восстановить не удается.

Антенная решетка состоит из отдельных модулей.

При отклонении луча апертура решетки А" уменьшается пропорционально косинусу угла отклонения, и соответственно падает разрешающая способность радара.

Активная фазированная антенная решетка в головной части крылатой ракеты.

При достаточно большом интервале синтезирования виртуальная апертура может составить десятки метров, благодаря чему разрешающая способность антенной решетки

НЕВИДИМОЕ СТАНОВИТСЯ ЗРИМЫМ

Одной из главных функций военной авиации была и остается разведка. Во время Второй мировой войны пилоты могли рассчитывать лишь на собственные глаза да на фотокамеры, установленные на самолете. Ныне разведку ведут, используя мониторинговые радиоэлектронные системы. Эти системы перспективны и в хозяйственных областях.

Средства авионики регистрируют как собственное излучение наблюдаемого объекта от работающих на нем радиосредств или источников тепла, так и электромагнитные волны, которые отражаются от него при облучении радаром, расположенным непосредственно на самолете-разведчике. Сейчас все чаще, и не только в военной области, прибегают к радиолокационной разведке "с подсвечиванием". Объекты на земле или в воздушном пространстве облучают внешними источниками, а отраженный сигнал регистрируется антенной самолета-разведчика, работающей на прием.

Но самое главное состоит даже не в том, чтобы обнаружить объект, а в том, чтобы идентифицировать его, то есть ответить на вопрос: "Что же мы, собственно, наблюдаем?" Это одна из самых сложных задач, стоящих перед системами авионики. Чтобы решить ее, нельзя обойтись без самых современных средств вычислительной техники. Разработчики авионики используют и достижения радиофизики - области науки, основателем которой во всем мире по праву считается член-корреспондент АН СССР Сергей Михайлович Рытов. Распознать объект удается благодаря тому, что механизмы рассеяния и поглощения посылаемых в его сторону радиоволн тесно связаны с физическими и геометрическими характеристиками объекта. Дополнительную информацию можно получить по характеру его собственного излучения.

Например, металлические предметы практически целиком отражают падающие на них волны. Степень же поглощения волны веществом зависит от его диэлектрической и магнитной проницаемости.

В мониторинговой авионике стремятся использовать чрезвычайно широкий частотный спектр электромагнитных волн - с длинами от долей миллиметра до сотен метров. Это связано с тем, что изображение на дисплее зависит от длины волны, на которой работает радиолокатор: насколько сильно отражает или поглощает объект падающее на него электромагнитное излучение определяется, прежде всего, длиной волны, а также размерами самого объекта и различными неоднородностями физических и геометрических характеристик. Например, самолеты, выполненные по технологии "стелс", имеют такой филигранно подобранный набор геометрических форм и электрофизических свойств поверхности, что для определенного, "освоенного" противником диапазона волн отраженный сигнал попросту отсутствует. В более длинноволновой или более высокочастотной области эти "невидимки" обнаруживаются.

Сегодня, как правило, радиолокатор формирует и обрабатывает сигналы в нескольких частотных диапазонах. Если эти диапазоны значительно разнесены друг от друга, то на соответствующих изображениях мы обнаружим разные детали объекта. То же самое, кстати, будет, если сравнить картины звездного неба, полученные с помощью оптического телескопа и радиотелескопа.

В начале эры радиолокации разработчики делали ставку на волны УВЧ- и СВЧ-диапазонов, то есть пытались "разглядеть" возможно более мелкие предметы: объект отражал волну, если его размеры были больше длины волны или сопоставимы с ней. Однако впоследствии оказалось, что не так просто обнаружить, например, колонны военной техники, если они движутся по дороге, обсаженной деревьями: листва как покрывало отражала сантиметровые волны, пряча под собой корпуса танков и бронетранспортеров. А ракетную шахту можно было замаскировать обычным стогом сена.

Теперь радиолокаторы все чаще "осваивают" низкочастотный диапазон, волны которого проникают даже сквозь почву и позволяют обнаружить закопанные и укрытые объекты. Примером может служить четырехчастотный радиолокационный комплекс "Имарк", за создание которого его авторы - сотрудники Московского научно-исследовательского института приборостроения - получили в 2000 году Государственную премию РФ. Этот радиолокатор формирует и обрабатывает сигналы на длинах волн 3,9; 23; 68 и 254 см. Так вот, на самой длинной волне - 2,54 м - комплекс "видит" скопления грунтовых вод, различные геологические структуры, в том числе и алмазные трубки. Сигналы этих частот проникают и под лед, а при работе на волне 3,9 см от радара в чистом поле не укроется даже заяц.

Если же облучать объект последовательно или сразу волнами нескольких диапазонов, то можно, с одной стороны, выявить его структуру, а с другой - "устранить" препятствия, мешающие наблюдению: растительность, земной и водный покров, туман и облака.

Несколько лет назад на нефтепроводе в Республике Коми произошла авария, но стояла зима, и разлившуюся нефть тут же засыпало снегом. Дожидаться весны - нефть пропитает почву и погубит все живое. На поиск места аварии вылетел самолет с многочастотным радаром и точно обнаружил скрытые границы пятна.

Ныне в авионике стали использовать прежде экзотические сверхширокополосные сигналы, занимающие полосу частот в несколько гигагерц, - в результате можно сформировать еще более детальную картину. Кроме того, сверхширокополосные сигналы крайне трудно обнаружить, поэтому, используя их, можно скрыть не только передаваемую информацию, но и сам факт ее передачи.

"ГЛАЗА" САМОЛЕТА

Если нам нужно взглянуть в сторону, мы либо поворачиваем голову, либо переводим взгляд. Примерно таким же образом можно осуществлять радиолокацию. Правда, когда речь заходит о радаре, мы, как правило, представляем себе вращающееся или качающееся сооружение, которое состоит из излучателя и отражателя (зеркальной антенны).

Однако еще в 1937 году американские исследователи Г. Фрис и К. Фельдман выдвинули идею так называемой управляемой антенной решетки. Принцип действия этого устройства основан на положении, сформулированном в 1933 году российским ученым В. А. Котельниковым в виде теоремы, получившей его имя. Он доказал, что практически любой сигнал можно восстановить, имея ряд его мгновенных значений, взятых через равные промежутки времени (эквидистантных отсчетов). Причем интервал между отсчетами должен быть меньше полупериода высшей гармоники сигнала.

Антенная решетка представляет собой размещенную в плоскости совокупность отстоящих на одинаковом расстоянии друг от друга небольших излучателей (модулей). Иначе говоря, их можно, согласно теории Котельникова, принять за отсчетчики, если расстояния между ними не превышают половины излучаемой или принимаемой антенной решеткой длины волны. С помощью фазовращателей можно так подобрать фазу излучения каждого модуля, что решетка в целом станет излучать острый луч, причем такой же, как излучала бы зеркальная антенна, размер которой равен всей антенной решетке - от первого модуля до последнего. По этому лучу никак нельзя заметить, что антенна "дырявая", то есть что в ней есть просветы между модулями.

Более того, согласованно меняя фазы модулей, можно заставить луч отклоняться, и при механически неподвижной решетке будет происходить сканирование пространства - совсем как мы, не поворачивая головы, глазами просматриваем страницу книги.

Такой решеткой можно формировать и несколько лучей, причем каждый со своей динамикой. В результате получается многолучевая антенная решетка - такими сегодня оснащаются современные истребители.

Хотя принцип работы антенной решетки не выглядит сложным, на практике радиоинженерам пришлось преодолеть огромные трудности. Так, потребовались малогабаритные, не вносящие потерь и потребляющие малую мощность фазовращатели. До появления быстродей ствующих компьютеров не менее трудно было управлять изменением фазы. Лишь на основе достижений микроэлектроники удалось построить коммутаторы, справляющиеся с этой задачей.

Дальнейшие успехи микроэлектроники предоставили в распоряжение конструкторов малогабаритные твердотельные (то есть построенные по принципу интегральных схем) передатчики и приемники, которые прямо напрашивались на роль антенных модулей. Так появились активные фазированные антенные решетки (АФАР) с модулями, усиливающими излучаемый и принимаемый сигналы (на фото справа). В целом передатчик радара, как наиболее энергетически емкое устройство авионики, оказался "размазанным" по антенной решетке и стал одним из самых надежных элементов: при поломках нескольких твердотельных модулей существенного снижения характеристик не происходит (прежде у радаров с пассивной решеткой, если передатчик выходил из строя, самолет становился "слепым").

Первый в мире радиолокатор с АФАР для истребителей построен в нашей стране в корпорации "Фазотрон - НИИР" под руководством профессора А. И. Канащенкова, причем в достаточно сложное для оборонной промышленности время.

ОСТРОТА ЗРЕНИЯ РАДАРА

Способность видеть предметы зависит не только от длины отражаемой ими электромагнитной волны. Иначе мы могли бы разглядеть любые микроорганизмы в световых лучах, длина волны которых меньше микрометра. Нам же для этого требуется микроскоп, поскольку разрешающая способность человеческого глаза ограничена.

Четкость изображения, получаемого с помощью антенной решетки (а в принципе и любой антенны), зависит от ее размеров и определяется параметром, называемым раскрывом антенны или апертурой. Угловая разрешающая способность (рад -1) приблизительно равна отношению длины излучаемой и (или) принимаемой волны к апертуре антенны. Следовательно, чем крупнее антенна и чем меньше длина волны, тем более четким получается изображение.

Чтобы увеличить апертуру антенной решетки и таким образом повысить остроту зрения радара, в первую очередь приходит мысль разнести модули по фюзеляжу самолета. Появились авиационные радары с вдольфюзеляжной антенной. Затем "в ход пошли" крылья, причем управлять фазами сигналов отдельных модулей стало сложнее: антенная решетка представляет собой плоскость, а форма самолета очень сложная. Приходилось учитывать смещение каждого модуля от плоскости и соответственно подбирать для него фазу.

И все же, как ни крути, размеры, скажем, истребителя в длину и в ширину не превышают десятка метров. Значит, достигнут предел?

Выход был найден в реализации идеи синтезированной апертуры, высказанной в 1959 году А. П. Реутовым, ныне - член-корреспондент РАН, и профессором Г. С. Кондратенковым. В обычной антенной решетке сигналы отдельных модулей суммируются (с учетом фаз) по правилам сложения векторов. Но в принципе нет разницы, снимаются ли сигналы со всех модулей одновременно или последовательно во времени с одного из них, при условии, правда, что этот модуль движется. От начала до окончания интервала синтезирования самолет может пролететь сотни метров - и такой же будет виртуальная апертура антенны. Следовательно, и разрешающая способность радара окажется высокой.

Для сравнения ниже приведены данные о разрешающей способности различных радиоэлектронных и оптических систем, а также человеческого глаза (в рад -1):

Панорамные авиационные радары - 10-50.

Авиационные радары с вдольфюзеляжной антенной - 200-300.

Человеческий глаз - 5x10 3 .

Радары с синтезированной апертурой - 10 3 -10 5 .

Оптические системы - 10 4 -10 6 .

Самое главное - точно знать положение модулей решетки в каждый момент времени. Но это и труднее всего реализовать, поскольку нужно учитывать даже вибрации корпуса самолета.

В результате радиолокационное изображение Земли не выглядит отдельными точками и пятнами на экране локатора, а приобретает характер фотографии. Такое направление в авиационной радиолокации стали называть радиовидением. Упомянутый выше радиолокационный комплекс "Имарк" осуществляет синтезирование апертуры во всех четырех частотных диапазонах.

К слову, метод синтезирования апертуры весьма перспективен для наблюдения из космоса: траектория искусственных спутников Земли очень стабильна, а длина виртуальной апертуры может достигать десятков и сотен километров.

Но, как следует из вышесказанного, с помощью решеток с синтезированной апертурой можно получить образы только неподвижных предметов: движущиеся объекты окажутся смещенными. Например, на синтезированном радиолокационном изображении движущиеся автомобили будут находиться не на шоссе, а где-то в стороне от него. Понятно, что, если для наведения огневых средств на движущиеся объекты используется синтезированное радиолокационное изображение, этот фактор необходимо специально учитывать.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОНИТОРИНГОВОЙ АВИОНИКИ

В условиях боевых действий:

обнаружение различных военных целей (в том числе и укрытых);

предотвращение военных и террористических акций;

обнаружение складов оружия, минных полей, военных лагерей, новых троп и дорог.

В условиях чрезвычайных ситуаций:

оценка последствий паводков, прибрежных штормов, сезонных дождей и таяния снегов;

определение границ ареалов, пораженных болезнями, нашествием насекомых и грызунов, кислотными дождями, пожарами, засухами, наводнениями;

обнаружение коронных разрядов на ЛЭП, аварий на подземных нефте-, газо- и водопроводах и канализационных сетях;

поиск мелких объектов в районах катастроф: катеров, шлюпок, обломков и т.д.;

оценка морского волнения, силы и направления ветра при выполнении аварийно-спасательных работ на море;

оценка загрязнения акваторий нефтяной пленкой толщиной от нескольких микрометров;

обнаружение в Арктике терпящих бедствие людей, укрывшихся под толщей снега или под торосами;

обнаружение утечек нефти из трубопроводов.

Для научных целей:

проведение гидрологических и гляциологических наблюдений, оценка влажности почв, снежного покрова, состояния айсбергов, ледников, вечной мерзлоты;

картография морских льдов и оценка эволюции льдин;

дистанционная археология (обнаружение районов поселений древних культур и ведущих туда бывших транспортных путей);

контроль за популяциями вымирающих видов флоры и фауны;

проведение топографических и литологических измерений;

оценка динамики земной коры;

оценка активности вулканов и последствий вулканической деятельности, включая течения лавы и грязевых потоков;

оценка сейсмической активности и прогнозирование зон разломов;

картография суши и морской поверхности.

Для хозяйственных целей:

оценка характеристик окружающей среды (от регионального масштаба до глобального);

точное картографирование дорог;

определение наличия наземных и подземных биомасс;

обнаружение нелегальных дорог в горных и лесных районах и заповедниках, выявление незаконных промыслов;

описание лесных, сельскохозяйственных и рыболовных экосистем;

классификация и оценка состояния почв, болот, озер;

прогнозирование урожаев;

оценка состояния экосистем полярных районов;

определение состояния лесных экосистем;

обнаружение легальных и нелегальных лесных вырубок;

обнаружение предвестников землетрясений;

определение зон подтопления в районах водохранилищ;

определение зон засоления при обмелении водоемов и эксплуатации мелиоративных сооружений;

оценка экологического состояния открытых разработок полезных ископаемых;

обнаружение объектов и сооружений, скрытых густой растительностью или заглубленных в грунт;

оценка геоэкологических процессов, связанных с распространением загрязненных почвенных вод;

выявление скрытого процесса подпочвенного подтопления хозяйственных земель.

27 сентября 2002 г. на военно-воздушной базе «Лохегаон» (г. Пуна, примерно в 100 км к юго-востоку от Бомбея), состоялась официальная церемония передачи индийским ВВС первых самолетов Су-30МКИ. Главный маршал авиации Индии Кришнасвами тогда сказал: «Точность наведения систем вооружения – просто феноменальная. Вообще, это очень необычный самолет. Ни в одной стране мире нет ничего подобного» . Отвечая на вопросы журналистов, министр обороны Индии Джордж Фернандес заявил: «Без тени сомнения хочу подчеркнуть, что данная сделка оказалась возможной потому, что мы имеем тесные связи с Россией. Ни одна страна в мире не оказалась в состоянии предоставить такие возможности для укрепления национальной безопасности, как Россия» .

Оружие – товар политический. На стороне России – длительная позитивная история военно-технического сотрудничества с Дели, начавшаяся ровно 45 лет назад с поставки в Индию самых современных по тем временам истребителей МиГ-21. Москва, в отличие от Запада, не использовала ВТС для оказания на Дели давления и не вводила политически мотивированных эмбарго на поставку оружия. У наших стран нет противоречий ни по одному из существенных военно-политических вопросов. Общность интересов и намерение развивать политическое, экономическое, военное и военно-техническое сотрудничество были подтверждены в декабре 2008 г. в ходе визита в Дели президента России.

С тех пор прошло десять лет, а создание самолета началось еще раньше. В 1993 г. на базе истребителя-перехватчика Су-30 ОКБ Сухого предложило создать новый самолет для фронтовой авиации. Первое впечатление о самолете Су-30К у индийской делегации было примерно таким: машина хороша, устойчивость и управляемость великолепные, двигатели вполне устраивают, но бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) хотелось бы иметь более современное, а номенклатуру применяемого управляемого вооружения намного шире. Хотя эти требования первоначально не были отмечены в протоколе, но буквально через месяц, после того как делегация отчиталась перед командованием ВВС, ОКБ Сухого сообщили, что индийская сторона предлагает подумать о более современном «борте».

20 апреля 1994 г. в Дели состоялось заседание российско-индийской рабочей группы по сотрудничеству в области авиации, на котором рассматривалась возможность производства самолета в Индии. 30 ноября 1996 г. в Иркутске был подписан контракт на поставку в Индию 40 самолетов Су-30К. Контрактом определялись четыре стадии поставок в течение пяти лет. Этапность определялась условиями контракта, в соответствии с которым поставка самолетов заказчику должна была осуществляться отдельными партиями, по мере отработки соответствующих систем и оборудования с постепенным наращиванием боевых возможностей самолета.

Первые четыре истребителя Су-30К отправили в Индию в 1997 году. Контракт предусматривал, что самолеты Су-30К первых партий будут представлять собой серийные Су-30 с незначительными изменениями в навигационной системе и БРЭО, а к 2000 г. планировалось перейти на уровень машины фактически нового поколения – Су-30МКИ с совершенно новым бортовым оборудованием и двигателями с управляемым вектором тяги (УВТ).

Весной 1995 г. на основании предварительного протокола, подписанного обеими сторонами, в ОКБ Сухого развернулись работы по теме, которая получила рабочее обозначение Су-30И (И – «индийский»). Кроме конструктивных изменений, связанных с установкой переднего горизонтального оперения (ПГО) и новых двигателей, на самолете должна была устанавливаться новая система дистанционного управления (СДУ), с включением двигателя с УВТ в общий контур управления. По составу БРЭО ясности было меньше, однозначно был определен только тип РЛС, но впервые в истории отечественного авиастроения речь шла об установке на борту и об интеграции в состав БРЭО импортного комплектующего оборудования. Как правило, такого рода интеграция представляет собой чрезвычайно сложную техническую задачу. При создании истребителя Су-30МКИ российским конструкторам пришлось искать пути совмещения таких элементов, как российский радар, французские средства визуализации и навигации, индийский компьютер управления радаром, индийский резервный компьютер управления самолетом, израильский индикатор на лобовом стекле (ИЛС), тепловизионный подвесной контейнер целеуказания LDP «Lightning» При этом Индия должна была не просто получить готовые самолеты, но и принять практическое участие в опытно-конструкторской разработке бортовых систем. В ОКБ в 1997 г. началось создание стенда комплексирования и полунатурного моделирования, на котором в дальнейшем была успешно выполнена стендовая отработка БРЭО, в том числе, с использование моделей реального времени. Это позволило существенно сократить время на отработку оборудования в ходе летных испытаний самолета. Естественно, что вся ответственность за создание «интернационального» бортового оборудования и соответствие его характеристик требованиям контракта осталась лежать на ОКБ Сухого, а всю работу по интеграции БРЭО поручили ОАО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро» (РПКБ).

Именно здесь, в РПКБ, в 1970-е годы были разработаны новые поколения инерциальных систем и навигационных комплексов, обеспечившие реализацию основных функций интеграции бортового радиоэлектронного оборудования, создана первая в стране система навигации принципиально нового вида с использованием физических полей Земли. В 1980-х годах РПКБ разработало несколько поколений различных приборов, систем и комплексов бортового оборудования для многих типов самолетов и вертолетов. В 1990-е годы РПКБ решило задачу создания сложных многоуровневых интегрированных комплексов БРЭО на базе магистрально-модульного принципа и открытой архитектуры аппаратуры и программно-математического обеспечения для новых и модернизируемых самолетов и вертолетов, разработан целый ряд бортовых вычислительных машин высокого быстродействия на базе современных импортных микросхем и собственная операционная система реального времени. В 2000-2010 гг. на предприятии была создана конкурентоспособная высокоинтеллектуальная авионика, выполненная с использованием самых современных конструктивных решений и прогрессивных технологий, реализована концепция «стеклянной кабины», в рамках которой были разработаны «умные» цветные многофункциональные жидкокристаллические индикаторы (МФИ) и пульты управления, образующие единое информационно-управляющее поле летательного аппарата.

Сегодня ОАО РПКБ работает в международных стандартах, в том числе и натовских военных стандартах MIL-STD, а продукция по своим техническим характеристикам находится на уровне лучших мировых образцов и поставляется во многие страны мира. Многие из этих технических решений были с успехом использованы при разработке самолета Су-30МКИ, и открыли перспективы по дальнейшей модернизации самолетов и по наращиванию его боевых характеристик и возможностей.

На сегодняшний день летные характеристики самолетов Су-30МКИ справедливо считаются одними из лучших в мире. Это неоднократно демонстрировалось на множестве аэрошоу и в ходе различных учений. Но боевая эффективность самолета и его преимущества над потенциальным противником сегодня определяется не столько аэродинамикой и тягой двигателей, хотя, несомненно, это тоже очень важно, сколько возможностями его БРЭО (и, разумеется, подготовленностью летчика).

В рамках работ по лицензионному производству Су-30МКИ на индийском заводе корпорации HAL в г. Насике 28 ноября 2004 г. состоялась торжественная церемония, в ходе которой был поднят в воздух первый серийный Су-30МКИ индийской сборки. Таким образом, был создан самолет, который можно смело отнести к поколению 4+. Его отличительными чертами стали применение двигателя АЛ-31ФП с УВТ и СДУ, включенные в единый контур управления. В комплексе это обеспечивает возможность реализации на самолете режимов сверхманевренности. Применение мощной импульсно-доплеровской РЛС с поворотной ФАР обеспечивает большие дальности обнаружения и сопровождения, многоканальность, возможность работы по наземным целям. Реализация принципа «стеклянной кабины» с применением широкоэкранных МФИ, – реализация принципа открытой архитектуры борта, обеспечиваемая за счет применения мультиплексного канала информационного обмена (МКИО), выполненного в соответствии со стандартом MIL-STD-1553B, широкая интеграция систем БРЭО импортного и отечественного производства позволили создать современный комплекс.

Вся координация работы комплекса БРЭО в самолете Су-30МКИ была возложена на БЦВМ разработки РПКБ. Сюда стекается информация от всех систем комплекса, обрабатывается и затем предоставляется экипажу. Поэтому РПКБ в первую очередь отвечает за комплексирование аппаратуры и программно-математическое обеспечение всего оборудования, а также решает все вопросы по интеграции БРЭО самолета Су-30МКИ. Это задачи взаимодействия систем связи РЭП и общесамолетных систем, САУ, СДУ, задачи управления оружием с тепловыми головками, с лазерным наведением, неуправляемым оружием, навигационные задачи, задачи сбора информации на борту и передачи ее на индикацию. И самая главная задача – это задача построения кабины.

В части БРЭО Су-30МКИ отличался универсальной РЛС, системой индикации на многофункциональных жидкокристаллических цветных дисплеях с большой разрешающей способностью, новым оптико-электронным многофункциональным прицельно-навигационным комплексом на базе современных ЭВМ с инерциальной навигационной системой на лазерных гироскопах и с системой спутниковой навигации (GPS), и принципиально новой системой объективного контроля с фиксированием не только рабочих параметров систем самолета, но и внешней тактической обстановки.

Тем не менее, с момента рождения самолета Су-30МКИ прошло достаточно много времени и за это время появились новые системы, которые позволяют повысить боевую эффективность самолета. Хотя стоит отметить, что с точки зрения обеспечения насущных задач обороны, такой страны как Индия, ничего лучше, чем Су-30МКИ, на сегодняшний день нет. Это подтверждает хотя бы тот факт, что варианты Су-30МКИ выиграли учебные бои с современным американским истребителем четвертого поколения F-18E/F в Малайзии и французским истребителем «Rafale» в Алжире.

В настоящее время идут переговоры с индийской стороной о дальнейшей модернизации самолета Су-30МКИ для индийских ВВС и находятся они в завершающей стадии определения технического лица и выбора поставщиков бортового оборудования. При этом налицо достаточно жесткая конкурентная борьба (не только на техническом уровне) между российскими, индийскими и западными компаниями. Стоит отметить, что использование западных комплектующих в составе комплекса БРЭО существующего самолета Су-30МКИ было интересным и в то время необходимым шагом, но сегодня российская промышленность способна предложить системы, ни в чем не уступающие западным образцам. При этом необходимо учесть, что создание нового варианта самолета дело не быстрое, и решения, заложенные сегодня, должны работать, причем работать надежно, не один десяток лет. Предстоящее подписание контракта сегодня означает, что новый самолет появится в эксплуатации примерно в 2017 году.

Стоит отметить, что в комплексе БРЭО все взаимосвязано. Если нужен локатор с большей разрешающей способностью, необходимы и новые индикаторы. Новые индикаторы означают, что необходим новый интерфейс, а это ведет к изменению вычислительной машины и, как следствие, к новым комплексным блокам. Таким образом конструкторское бюро «ведет» кабину, делает вычислительную технику, проводит интеграцию всего БРЭО, создает интерфейс, с использованием мультиплексных и оптоволоконных каналов, а также новое программное обеспечение. При этом структура его будет такова, что даст возможность решать дополнительные задачи и наращивать программное обеспечение «не ломая» всей системы. Модернизированный Су-30МКИ фактически получит совершенно новый комплекс БРЭО и по всем параметрам будет превосходить все существующие варианты.

И, ж. avionique f. 1860. Рей 1998. Авиоэлектроника. Шесть семь авиационных фирм будут выпускать самолеты, а остальные, более менее мелкие авионику, запчасти и т. п. Радиопередача 6. 9. 1997 … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Ж. Бортовое электронное оборудование авиалайнеров. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

авионика - ави оника, и … Русский орфографический словарь

«АВИОНИКА» - ОАО Моск. научно производств. комплекс. Образ. в 1942 г. Занимается конструированием, произ вом и испытанием в наземных и лётных условиях бортовых систем автоматич. упр. полётом ЛА, электродистанц. систем упр., а также их техн. обслуживанием. В… … Военный энциклопедический словарь

Авиатика МАИ 890 лёгкий самолёт. Биплан разработан в ОСКБЭС МАИ (Отраслевое специальное конструкторское бюро МАИ). Первый вылет самолета состоялся в 1989 году. В том же году начались поставки серийных самолётов заказчикам. Может оборудоваться… … Википедия

МНПК «Авионика» - Московский научно производственный комплекс «Авионика» с 1942 ОАО http://www.avionika.orc.ru/ Москва, образование и наука, организация … Словарь сокращений и аббревиатур

интегрированная авионика связи, навигации и опознавания - — Тематики электросвязь, основные понятия EN integrated communication, navigation and identification avionicsICNIA …

интегрированное управление/авионика для завоевания превосходства в воздухе - — Тематики электросвязь, основные понятия EN integrated controls/avionics for air superiorityICAAS … Справочник технического переводчика

Тип Открытое акционерное общество … Википедия

Книги

Авионика. Учебное пособие , Кучерявый Андрей Аксентьевич , Авионика - это собирательное название для всех систем бортового радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов. Учебное пособие предназначено для студентов, курсантов и аспирантов… Категория: Разное Издатель: Лань , Производитель: Лань ,
Авионика Учебное пособие , Кучерявый А. , Авионика - это собирательное название для всех систем бортового радиоэлектронного оборудования летательных аппаратов. Учебное пособие предназначено для студентов, курсантов и аспирантов… Категория: