CATEGORII DOCUMENTE |
Bulgara | Ceha slovaca | Croata | Engleza | Estona | Finlandeza | Franceza |
Germana | Italiana | Letona | Lituaniana | Maghiara | Olandeza | Poloneza |
Sarba | Slovena | Spaniola | Suedeza | Turca | Ucraineana |
DOCUMENTE SIMILARE |
|
VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS
ANTANO GUSTAIČIO AVIACIJOS INSTITUTAS
AVIACIJOS PRIETAISŲ KATEDRA
ORO UOSTŲ VIESŲ SIGNALINĖS SISTEMOS IR JŲ AUTOMATINĖS KONTROLĖS ANALIZĖ
TURINYS
ĮVADAS.11
Tūptinės vizualaus stebėjimo sistemų analizė13
Kilimo ir tūpimo tako signalinių iburių įranga..13
1.1.2 Sklendimo tūptinės (glisados) vizualaus stebėjimo sistemos..18
1.2 Sistemos PAPI ir APAPI iburių reikmė ir jų idėstymo schema..26
1.2.1 PAPI ir APAPI sistemų analizė..26
1.2.2 PAPI sistemos įranga kilimo ir tūpimo take be ILS sistemos.30
1.2.3 PAPI sistemos derinimas su ILS sistema..33
1.3 Tūptinės sistemų viesos altiniai ir jų maitinimo schemos.37
1.3.1 Tūptinės iburių įrengimas ir maitinimo schemos37
1.3.2 PAPI sistemos viesos altiniai ir jų charakteristikos.42
1.4 iburių kontrolinės sistemos45
2.1 Principinės schemos projektavimas.46
2.1.1 Davikliai46
2.1.2 Universalus interfeisas..47
2.1.3 Kodų generatorius/deifratorius48
2.1.4 Duomenų siuntimas jėgos grandinėmis55
2.2 Veikimo algoritmas.57
2.3 Programos tekstas.58
Ivados ir pasiūlymai..64
Literatūra..65
Priedai66
PAVEIKSLAI
1 pav. Aerodromo iburių isidėstymo schema .17
2 pav. Tūptinės iburių isidėstymo schema ..21
3 pav. T VASI sistemos pastatymo kampai .22
4 pav. VASI ir T VASI iburių vaizdas i skirtingų kampų ..25
5 pav. VASI ir T VASI pastatymo kampai ..25
6 pav. PAPI iburių vaizdas i skirtingų kampų 29
7 pav. PAPI sistemos pastatymo kampai ..29
8 pav. PAPI iburių isidėstymo schema .30
9 pav. Atstumas nuo piloto akių iki priekinio rato ir nuo priekinio rato iki KTT slenksčio 32
10 pav. Kliūties perskridimo pavirius .32
11 pav. Koreguotas PAPI sistemos iburių idėstymas įvertinant kliūties auktį vir OCS ..33
12 pav. Suderinimas tarp PAPI ir ILS, teorinis pavyzdys 35
13 pav. Suderinimas tarp PAPI ir ILS, praktinis pavyzdys .36
14 pav. Tūptinės iburių auktis nuo emės paviriaus .37
15 pav. A PAPI sistemos maitinimo schema .38
16 pav. PAPI sistemos maitinimo schema 39
17 pav. PAPI iburių lempų maitinimas per izoliuojančius transformatorius 39
18 pav. 3BAR VASI sistemos iburių maitinimo schema ..40
19 pav. PAPI iburio ir izoliuojančių transformatorių įrengimas 40
20 pav. PAPI sistemos iburio konstrukcija ..41
21 pav. VASI sistemos iburio konstrukcija ir skleidiami spinduliai .41
22 pav. viesos stiprumo sklaida horizontalioje ir vertikalioje ploktumose 43
23 pav. Mini PAPI sistemos iburių stiprumo sklaidos grafikas .43
24 pav. VASI sistemos AWF-320 tipo iburių viesos stiprumo sklaidos grafikas44
25 pav. Mikroschemos MAX 232 bendras vaizdas ir struktūrinė schema47
26 pav. Principinė interfeiso schema nuosekliam portui ..47
27 pav. Mikroprocesoriaus AT 89C51 isvadų paskirtis 50
28 pav. Impulsų generatoriaus/deifratoriaus principinė schema .53
29 pav. Impulsų generatoriaus/deifratoriaus principinė schema kartu su fotodavikliu ..54
30 pav. Mikroprocesoriaus AT89C2051 programos algoritmas ..55
31 pav. Siųstuvo/imtuvo principinė schema56
32 pav. Cx; Rx signalas.57
LENTELĖS
1 lentelė. KTT iburiai ir spinduliuojamos spalvos .14
2 lentelė. Orlaivių klasifikacija pagal atstumą nuo piloto akių iki priekinio rato .30
3 lentelė. Orlaivių klasifikavimas pagal atstumą tarp piloto akių ir skrydio aukčio ..34
4 lentelė. PAPI sistemos iburių viesos stiprumo sklaida ..42
5 lentelė. Specialiųjų registrų funkcijų adresai51
SANTRUMPOS
AP apsauginės priemonės
ASK analoginis skaitmeninis keitiklis
DV nuotolinis valdymas
EWH eye to wheel height - (atsumas nuo piloto akių iki rato)
KTT - kilimo ir tūpimo takas;
PAPI Precision Approach Path Indicator - (tiksliojo tūpimo trajektorijos indikatorius);
PC asmeninis kompiuteris
RT - riedėjimo takas
SĮ - signaliniai iburių įrenginiai
3BAR VASI- VASI sistema su papildoma dviejų iburių sekcija
T VASI VASI sistema, kurios iburiai idėstyti T formos pavidalu
WTH wheel to threshold height - (atstumas nuo kilimo ir tūpimo tako slenksčio iki orlaivio rato).
Pastaba: prie santrumpų PAPI, VASI, 3BAR VASI ir T VASI ymėjimas A (pvz APAPI) reikia, jog naudojama tik pusė sistemos.
ĮVADAS
Orlaivio artėjimas į tūpimo kursą, emėjimas ir tūpimas yra gana sudėtinga procedūra, kurios saugumui utikrinti viena i sistemų yra oro uosto iburių sistemos. Orlaiviui tupiant, pilotas vadovaujasi radijo prietaisų parodymais, o po to pradeda vadovautis iburių teikiama informacija, kurios veikimas turi būti patikimas.
Siekiant maksimaliai didinti oro uostų aptarnaujamų orlaivių sakičių, tuo pačiu metu ilaikant auktą skrydių saugos lygį, laikui bėgant aerodromuose imtos diegti KTT signalinių iburių automatinės kontrolinės sistemos, kurios kontroliuoja ne tik iburius, bet ir jėgos linijas. Siekiant maksimaliai utikrinti skrydių saugą didėjant oro transporto srautams, didėja reikalvimai aneminiam aerodromų transportui. Leidimasis, tūpimas ir riedėjimas į sustojimo vietą vykdomas pagal kilimo ir tūpimo tako (KTT) iburių įrangą. Orlaivio tūpimas vyksta gana greitai, todėl iburių kiekis turi būti optimalus, kad pilotas spėtų įsisavinti iburių teikiamą informaciją ir spėtų priimti sprendimus. iburių kiekį ir idėstymo planą kiekvienam oro uosto tipui reglamentuoja ICAO standartai, kurių turi būti laikomasi. Automatinės signalinių iburių kontrolės sistemos maina jau esančios sistemos eksploatavimo ilaidas nemainant skrydių saugos blogomis meteorologinėmis sąlygomis (turint omenyje, kad visi iburiai veikia nepriekaitingai), skrydių vadovo apkrovimą. Paprastai tokios sistemos derinamos jau su įrengtomis signalinių iburių sistemomis, todėl tai maina ekonomines ilaidas. Automatinės signalinių iburių kontrolės sistemos gali tikrinti kiekvieną iburį atskirai, arba tam tikras iburių grupes, - esant gedimui nurodant iburių grupę. Taigi sistemos privalumai yra tokie:
maesnis darbuotojų apkrovimas ir didelė skrydių sauga;
maesnės signalinių iburių sistemos eksploatacinės ilaidos;
ivengiama mogaus klaidos faktoriaus;
greitas ir efektyvus gedimų nustatymas.
iame darbe bus nagrinėjamos aerodromo iburių sistemos, jų paskirtis, efektyvumas taip pat iburių maitinimo bei rykio reguliavimo sistemos, kurios daugeliui iburių sistemų yra panaios, o veikiantiems vienodu reimu, schemos yra ekvivalenčios. Bus pateikiamas tūptinės iburių rykio reguliavimas, viesos stiprumo priklausomybės nuo orlaivio artėjimo kampo horizontaliąja kryptimi, iburių konstrukciniai elementai ir t.t. Visa tai analitinėje dalyje.
1. Analitinė dalis
1.1 Tūptinės vizualaus stebėjimo sistemų analizė
1.1.1 Kilimo ir tūpimo tako iburių įranga
Naktį ir dieną, kai blogas matomumas, lėktuvo tupdymą ir riedėjimą į sustojimo vietą utikrina iburių sistema (1 pav.).
Pagal iburių ir elektrinės įrangos technologinio projektavimo normas aerodromuose skiriamos penkios iburių sistemos:
Pirmoji mao intensyvumo vizualaus tūpimo iburių sistema.
Antroji mao intensyvumo instrumentinio tūpimo iburių sistema.
Trečioji didelio intensyvumo pirmosios kategorijos lėktuvų instrumentinio tūpimo iburių sistema.
Ketvirtoji didelio intensyvumo antrosios kategorijos lėktuvų instrumentinio tūpimo iburių sistema.
Penktoji didelio intensyvumo trečiosios kategorijos lėktuvų instrumentinio tūpimo iburių sistema.
iburių sudėtis ir spinduliuojamos spalvos pateiktos 1 lentelėje.
iburių sistemos ir radiotechninės priemonės, tokios kaip PAPI ir ILS, sudaro tūpimo sistemos kompleksą.
Pagal aerodromų ir oro uostų klases naudojamos iburių sistemos pateiktos 1 lentelėje.
Artėjimo iburiai su nuolatinio spinduliavimo viesos altiniais ir su impulsiniais viesos altiniais naudojami tam, kad pilotas galėtų tiksliai ivesti lėktuvą į tūpimo kursą, pereiti nuo vadovavimosi lėktuvo prietaisais prie vadovavimosi iburių sistemomis. iburiai su nuolatinio spinduliavimo viesos altiniais dar naudojami ruoui ymėti tarp artimojo radijo vyturio ir kilimo bei tūpimo tako (toliau KTT) slenksčio.
Artėjimo iburiai idėstyti artėjimo juostos teritorijoje, kuri yra KTT aies tęsinys.
Trečiosios sistemos artėjimo iburiai idėstyti 300m atstumu nuo KTT pradios.
Artėjimo iburiai su impulsiniais viesos altiniais veikia bėgančiosios bangos reimu, t.y. vienas po kito usidega ibintai į KTT pusę. Vieno iburio blyksnio danis 900-120 kartų per 1 minutę. ie iburiai idėstyti 600m atkarpoje, atstumas iki KTT pradios 300 900m. Pagal oninio horizonto iburius pilotas itiesina tupdomą lėktuvą. Atsivelgiant į iburių sistemą, viesos horizontas turi 1, 2, 5 iburių eiles, idėstytas KTT tęsinyje. Atstumas tarp eilių 150m, tarp iburių eilėse 2,7 3,0m. Kratinio horizonto iburiai kartu su artėjimo iburiais informuoja lakūną apie lėktuvo padėtį KTT krato atvilgiu.
Ainiai ir oniniai KTT iburiai nurodo KTT aį tupdomam lėktuvui [2].
1 lentelė. KTT iburiai ir spinduliuojamos spalvos
iburių grupių pavadinimas |
1 kategorija |
2 kategorija |
3 kategorija |
4 kategorija |
5 kategorija |
Spind. spalva |
Artėjimo iburiai (su nuolatinio spinduliavimo viesos altiniais) |
Balta |
|||||
Artėjimo iburiai (su impulsiniais viesos altiniais) |
N |
N |
R |
R |
R |
Balta |
Kratinių horizontų iburiai |
Balta |
|||||
Ainiai iburiai (galinėje KTT saugos zonoje) (2) |
N |
N |
N |
Balta |
||
Centriniai iburiai |
N |
N |
N |
Balta |
||
KTT oniniai iburiai |
N |
N |
N |
Balta |
||
KTT slenksčio iburiai |
alia |
|||||
KTT galo iburiai |
Raudona |
|||||
KTT tūpimo iburiai |
Balta arba geltona(5) |
|||||
Ainiai KTT iburiai |
N |
N |
R(3) |
Balta, raudona(6) |
||
KTT tūpimo zonos iburiai |
N |
N |
N |
Balta |
||
Tūptinės iburiai (4) |
N |
N |
R |
R |
R |
Balta ir raudona |
Skubaus pasitraukimo i KTT iburiai |
N |
N |
R |
R |
alia |
|
Riedėjimo tako oniniai iburiai |
N |
R |
Mėlyna |
|||
Riedėjimo tako ainiai iburiai |
N |
N |
N |
R |
alia |
|
Aerodromo nurodomieji iburiai |
N |
R |
Raudona, alia, geltona |
|||
KTT apsaugos iburiai |
Raudona |
Pastabos:
Lentelėje vartojami sutartiniai ymenys:
1 enklas + reikia, kad iuo enklu paymėti iburiai yra privalomi pasirinktąjai sistemai, R rekomenduojami, N nebūtini.
2 3-iojoje sistemoje naudojami vienetiniai artėjimo iburiai su pastovaus spinduliavimo altiniais.
3 rekomenduojami aerodromuose su KTT, kurio plotis didesnis nei 50m ir kai didelis lėktuvų tūpimo greitis.
4 1-ojoje sistemoje (nesant tūptinės iburių ir 2-ojoje sistemoje) naudojami tūpimo iburiai.
5 ibintai tolimojoje KTT dalyje spinduliuoja geltonos spalvos viesą (io ruoo ilgis 600m, bet ne ilgesnis u pusę tako).
6 ainiai KTT iburiai spinduliuoja baltą viesą iki KTT tako, 900m atstumu nutolusio nuo prieingo KTT galo; nuo 300 iki 900m atstumo atkarpoje ainiai iburiai spinduliuoja pakaitomis baltos ir raudonos spalvos viesą; 300m atsumu nuo prieingo KTT galo ainiai iburiai spinduliuoja raudonos spalvos viesą.
Ainiai ir oniniai KTT iburiai nurodo KTT aį tupdomam lėktuvui.
KTT iburių grupei priklauso iburiai, idėstyti kilimo ir tūpimo take ir jo ribose, naudojami tūpimo kilimo operacijų saugumui. iai grupei priklauso slenksčio, ainiai ir tūpimo zonos iburiai. Slenksčio iburiai rodo KTT pradią, jų vietimas reikia leidimą tūpti. ie iburiai idėstyti KTT galuose (nemaiau kaip po 3 iburius).
Įiebti KTT galo iburiai reikia leidimą tūpti (kai ijungti slenksčio iburiai). ių iburių turi būti ne maiau nei po tris kiekviename KTT gale. Atstumas tarp iburių eilėse ne maesnis nei 3m.
Tūpimo iburiai naudojami KTT galinėms riboms ymėti. ie iburiai idėstyti ne maesniu nei 3m atstumu nuo KTT krato.
Ainiai KTT iburiai rodo pilotui KTT aį tupiant ir kylant lėktuvui. ie iburiai idėstyti visoje KTT atkarpoje, tarpai tarp iburių 12,5m arba 15m.
KTT tūpimo zonos iburiai ymi tūpimo zonos pradią ir jos onines ribas, taip pat palengvina tūpimą, kai blogas matomumas. ie iburiai sumontuoti 900m atstumu nuo KTT dviem eilėm ir atstumas tarp ibintų eilėse 18m, atstumas tarp eilių 25m arba 30m.
Tuptinės iburiai veikia dieną ir naktį, jie skiri vizualiai parodyti tuptinę (jų paskirtis, sandara, veikimo principas bus nagrinėjamas kituose poskyriuose).
Riedėjimo tako (RT) ainiai iburiai utikrina saugų lėktuvo pasitraukimą i KTT, kai didelis lėktuvo riedėjimo greitis (60km/h). Atstumas tarp ių iburių 15m, jie idėstyti riedėjimo tako ayje.
Riedėjimo tako oniniai ir ainiai iburiai ymi atitinkamai riedėjimo tako ribas ir ainę liniją. oniniai iburiai idėstyti 60m atstumu vienas nuo kito ir 3m atstumu nuo riedėjimo tako. Ainiai iburiai idėstyti vienas nuo kito 30m atstumu, apvaliose riedėjimo tako dalyse atstumas tarp ių iburių yra maesnis.
Įspėjamieji iburiai RT susikirtimo vietose naudojami eismo valdymui aerodrome, jie skirstomi į valdomuosius ir nevaldomuosius. ie iburiai leidia arba draudia judėti orlaiviams arba specialiesiems automobiliams aerodromo zonoje, nurodo perėjimo į riedėjimo taką ir į KTT (STOP linijos iburiai), taip pat riedėjimo tako ir KTT numerius, teikia kitą informaciją.
KTT apsaugos iburiai informuoja apie kliūtis aerodromo teritorijoje, kurios gali pakenkti lėktuvo kilimui ar tūpimui.
KTT praplatėjimo iburiai ymi KTT praplatėjimą visu praplatėjimo perimetru, atstumai tarp ių iburių ne didesni kaip 10 m ir ne daugiau kaip 3 m nuo KTT krato.
KTT iburių įranga utikrina saugų lėktuvo tūpimą ir kilimą i abiejų KTT pusių. Lėktuvui leidiantis i vienos KTT pusės, dalis iburių įrangos, esančios kitame KTT gale, lieka nereikalinga (artėjimo iburiai, viesos horizontas ir kiti) [2].
1 pav. Aerodromo iburių sistemų idėstymo schema
1 KTT tūpimo iburiai; 2 - slenksčio ir KTT galo iburiai; 3 artimasis radijo vyturys; 4 tolimasis radijo vyturys; 5 artėjimo iburiai su impulsiniais viesos altiniais; 6 artėjimo iburiai; 7 oninio horizonto iburiai; 8 oniniai riedėjimo tako iburiai; 9 tūptinės iburiai; 10 KTT tūpimo zonos iburiai; 11 ainiai KTT iburiai; 12 riedėjimo takų ainiai iburiai.
1.1.2 Sklendimo tūptinės (glisados) vizualaus stebėjimo sistemos
Vizualaus stebėjimo sistemą sudaro kelios tūptinės iburių grupės, kurios idėstytos pagal skirtingas schemas. Tūptinės iburiai utikrina saugų lėktuvo tupdymą vertikalioje ploktumoje dieną ir naktį. Iki 1995m. buvo trys pagrindinės vizualaus tuptinės stebėjimo sistemos : VASI, 3BAR VASI ir T VASI. Jei naudojama tik dalis sistemos komplekto, tai prie sistemos ymėjimo priraoma raidė A: AVASI, 3BAR AVASI ir AT VASI.
VASI ir AVASI sistemos naudojamos aerodromuose, kuriuose tupdomi orlaiviai, turintys ne didesnį nei 4,5m atstumą tarp piloto akių ir vaiuoklės apatinio krato. Sistemos 3BAR VASI ir 3BAR AVASI minėtas atstumas nuo 4,5 iki 16m. Naudojant T VASI sistemą is atstumas nesvarbus.
Sistema VASI turi 12 iburių (2 pav.). Į jų sudėtį įeina dvi poros oninių horizontų (artimasis ir tolimasis), po 3 iburius kiekviename horizonte. Kiekvienas tūptinės iburys virutinėje dalyje spinduliuoja baltą viesą, apatinėje dalyje raudoną. Pereinamoji zona i baltos į raudoną viesą yra 15. Tūptinės iburių viesos spindulių kampai turi būti sureguliuoti taip, kad pilotas i kabinos matytų:
visi iburiai raudoni, kai lėktuvas emiau normaliosios tuptinės;
visi iburiai balti, kai lėktuvas emėja aukčiau normaliosios tuptinės;
artimieji oniniai viesos horizontai balti, tolimieji raudoni, kai lėktuvas emėja normaliąja tūptine.
AVASI sistemoje tūptinės iburiai gali būti idėstyti taip: po vieną ar po du iburius kiekviename oniniame horizonte; vienoje KTT pusėje po vieną, du ar tris iburius kiekviename oniniame horizonte.
Sistema 3 BAR VASI (3 pav.) turi 16 tūptinės iburių, kurie sudaro 3 poras oninių horizontų. Artimieji ir tolimieji horizontai turi po 3 iburius, tolimieji po 2 iburius kiekviename horizonte.
Sistema 3 BAR AVASI susideda i AVASI sistemos su 2 arba 3 tūptinės iburiais kiekviename oniniame horizonte.
Sistemų 3 BAR VASI ir 3 BAR AVASI iburių konstrukcija analogika sistemų VASI ir AVASI iburių konstrukcijoms.
iūrint į tai, koks atstumas tarp piloto akių ir vaiuoklės apatinio krato, irenkamas tūptinės kampas, kurį formuoja artimasis ir vidurinysis oniniai horizontai, arba tolimasis ir vidurinysis oniniai horizontai. Kai minėtas atstumas ne didesnis nei 4,5m, irenkamas artimasis ir vidurinysis oniniai horizontai, kai is atstumas nuo 4,5m iki 16m, irenkamas vidurinysis ir tolimasis oniniai horizontai.
Pilotas, stebintis artimąjį ir vidurinįjį viesos horizontus, turi matyti: kai lėktuvas emiau normaliosios tūptinės visi viesos horizontai spinduliuoja raudoną viesą; kai lėktuvas aukčiau normaliosios tūptinės, artimojo ir vidurinio viesos horizontų iburiai spinduliuoja baltą, o tolimojo raudoną viesą; kai lėktuvas ymiai aukčiau normaliosios tūptinės visi iburiai spinduliuoja baltą viesą; kai lėktuvas emėja normaliąja tūptine artimojo viesos horizonto iburiai spinduliuoja baltą, tolimojo ir viduriniojo raudoną viesą.
Pilotas, stebintis vidurinį ir tolimąjį viesos horizontus, turi matyti: kai lėktuvas truputį emiau normaliosios tūptinės artimasis viesos horizontas baltas, vidurinysis ir tolimasis raudoni; ymiai emiau tūptinės visi iburiai spinduliuoja raudoną viesą; aukčiau tūptinės visi iburiai spinduliuoja baltą viesą; kai lėktuvas emėja normaliąja tūptine artimasis ir vidurinysis horizontai balti, tolimasis raudonas.
Plyinis tūptinės iburys susideda i viesos altinio, raudonos viesos filtro ir plyio. viesos sklidimo kampas vertikalioje ploktumoje 7o ir (7o - 12,5 o) horizontalioje ploktumoje. Didiausias viesos stiprumas 60000 cd. viesos spindulys vertikalioje ploktumoje turi 3 spalvas: viruje balta, apačioje raudona, viduryje rausva.
Lęinis tūptinės iburys susideda i viesos altinio, raudonos viesos filtro ir lęio. ių iburių virutinė viesos srauto dalis balta, apatinė raudona. Spalvinės pereinamosios dalies beveik nėra.
Sistema T VASI turi 20 tūptinės iburių, simetrikai idėstytų KTT aies atvilgiu. Sistema susideda i oninių viesos horizontų, turinčių po 4 ibintus ir iilgai KTT aies atvilgiu idėstytas iburių linijas. ių linijų iburiai signalizuoja skrisk aukčiau ir skrisk emiau. ios sistemos iburių spinduliuojama viesa vertikalioje ploktumoje parodyta (4 pav.).
viesos horizontų iburiai spinduliuoja raudonos viesos spindulį iki 1o54 nuo emės paviriaus ir baltos viesos spindulį nuo 1o 54 iki 6o.
Artimesni nurodomieji iburiai signalizuoja skrisk emiau ir spinduliuoja baltą spindulį iose ribose: nuo normaliosios tūptinės į virų iki 6o. Normaliąja tūptine nurodomieji iburiai viesos nespinduliuoja. iburių skrisk emiau spinduliuojamos viesos srauto kratas eina ne normaliąja tūptine, o 7 ir 14 aukčiau.
Nurodomieji iburiai skrisk aukčiau spinduliuoja baltą viesą iki 1o 54 nuo emės paviriaus. Artimesnieji nurodomieji iburiai skrisk aukčiau spinduliuojamas viesos srautas sukoncentruotas nuo 1o 54 iki normaliosios tūptinės kampo. ie iburiai viesos nespinduliuoja iose ribose: iki 5 ir 10 emiau normaliosios tūptinės kampo.
Jei orlaivis emiau normaliosios tūptinės, tai pilotas matys tuptinės iburius T raidės pavidalu, tai reikia skrisk emiau. Kai orlaivis emėja nukrypęs emiau kaip 1o normalios tūptinės atvilgiu, tai visi iburiai spinduliuos raudoną viesą. Matomų iburių skaičius priklauso nuo orlaivio nukrypimo nuo optimalios tūpimo trajektorijos. Jei orlaivis emėja normaliąja tūptine, tai pilotas matys tik oninius viesos horizontus.
AT VASI sistemoje yra apie 10 iburių, idėstytų tik vienoje KTT pusėje. ie iburiai analogiki T VASI sistemos iburiams. T VASI ir AT VASI sistemos iburiai informuoja ne tik apie tai, kad orlaivis nukrypęs nuo normaliosios tūptinės, bet ir kiek daug jis nukrypęs.
Tūptinės iburių spinduliavimo intensyvumas turi būti toks, kad iburius matytų ne maesniu nei 7,4 km atstumu nuo jų.
Sistema VASI naudojama IV ir V-oje aerodromų iburių sistemose, 3BAR VASI II ir III-ojoje sistemose, T VASI I-ojoje sistemoje.
Tūptinės iburių sistema turi nuotolinį valdymą.
Kai viesos stiprumas siekia 100%, iburiai matomi iki 7 km atstumu dieną ir iki 12 km naktį (kai geros oro sąlygos). 100%-inį viesos stiprumą patartina naudoti tik kai blogas matomumas arba kai lėktuvas skrenda prieais saulę. Kai matomumas normalus, pakanka naudoti 80% viesos stiprumą (tai prailgina kaitinimo lempų veikimo laiką). Kai aplinka silpnai apviesta (kylant, leidiantis saulei, prieblanda) arba kai naktį matomumas nuo 4,8 km naudojamas 30% viesos stiprumas. Maesnį nei 30% viesos stiprumą naudoti nepatartina, nes kaitinimo lempų spinduliuojamoje viesoje yra nemaai raudonų spindulių. Dėl to padidėja pereinamoji zona tarp baltos ir raudonos viesos.
ICAO rekomenduoja aerodromuose naudoti aukčiau inagrinėtas sistemas: VASIS, T VASIS, PAPI ir jų modifikacijas AVASIS, 3 BAR VASIS, 3 BAR AVASIS, AT VASIS ir APAPI.
2 pav. Tūptinės iburių idėstymo schema
a) VASI sistema; b) 3 BAR VASI sistema; c) T VASI sistema; 1-skrisk emiau nurodomieji iburiai; 2- oninis viesos horizontas; 3- skrisk aukčiau nurodomieji iburiai
1o54 1o54 at-10 at-5 1o54 at 1o54 at at at+7 at+14
3 pav. T VASI sistemos iburių pastatymo kampai.
1-skrisk emiau nurodomieji iburiai; 2- oninis viesos horizontas ; 3-skrisk aukčiau nurodomieji iburiai. Čia B- spinduliuojama balta viesa, N- nespinduliuojama jokia viesa, R- spinduliuojama raudona viesa.
4 pav.a pavaizduotas VASIS sistemos iburių vaizdas, kurį pilotas mato leidiantis lėktuvui:
1 lėktuvas aukčiau normaliosios tūptinės;
2- lėktuvas leidiasi normaliąja tūptine;
3 lėktuvas emiau normaliosios tūptinės.
Kadangi pereinamoji zona tarp baltos ir raudonos viesos yra rausvos spalvos, tai lėktuvui nukrypus nuo normaliosios tūptinės + 15o ribose, pilotas gali stebėti baltus ir rausvus arba raudonus ir rausvus viesos horizontus. [
VASIS sistemos tikslumas:
čia
prie reikmių
turime
tada tiesinis VASIS sistemos tikslumas:
kampinis tikslumas:
|
T VASIS sistemos iburių vaizdas, kurį pilotas mato tupdydamas lėktuvą, parodytas 4 pav.b:
1 skrisk aukčiau signalas (visi iburiai balti);
2 lėktuvas skrenda normaliąja tūptine;
3, 4 skrisk aukčiau signalas (raudoni arba balti iburiai).
Kada lėktuvas leidiasi pavojingai emai, balta T formos iburių spinduliuojama viesa pereina į raudoną.
T VASI sistemos tikslumas ireikiamas ( 1 ) formule.
Tiesiniui ir kampiniui tikslumui apskaičiuoti naudojamos ios iraikos:
tada
ir
čia H H ir pastatymo kampai parodyti 5 pav.
Lyginant VASI ir T VASI sistemas:
VASI sistema sukurta Didiojoje Britanijoje 7-ame deimtmetyje ir plačiai taikoma. Simbolių sudėtis VASI sistemoje susideda i iburių spinduliuojamos viesos kaitaliojimosi (priklausomai nuo lėktuvo nukrypimo nuo normaliosios tūptinės) ir i ių iburių atpainimo (raudona balta, raudona rausva, balta rausva). ios sistemos iburiai informuoja tik apie tai, kad lėktuvas skrenda normaliąja tūptine arba lėktuvas nukrypęs nuo normaliosios tūptinės, bet nenurodo kiek daug nukrypęs.
Rausva iburių spalva signalizuoja, kad orlaivis yra tarpinėje padėtyje tarp tikslaus jo padėties (normaliosios tūptinės atvilgiu) įvertinimo. Rausva iburių spalva neteikia jokios informacijos apie lėktuvo nuokrypą nuo normaliosios tūptinės.
Kai geros oro sąlygos (geras matomumas), sumainamas iburių spinduliuojamos viesos stiprumas, dėl to spinduliuojama viesa įgauna gelsvą atspalvį.
T VASI sistema sudaryta taip, kad informacija apie lėktuvo nukrypimus nuo normaliosios tūptinės perduodama keičiantis viesų geometrijai. Priklausomai nuo lėktuvo nukrypimo nuo normaliosios tūptinės, keičiasi matomos T raidės viesų geometrija (kuo lėktuvas aukčiau ar emiau normaliosios tūptinės, tuo trumpesnis T raidės kotas). T VASI sistema informuoja pilotą apie nuokrypos nuo normaliosios tuptinės dydį.
Viena i svarbiausių aukčiau minėtų sistemų charakteristikų yra nominalusis tikslumas. T VASI sistema apie maiausią nuokrypą informuoja tada, kai pasirodo pirmojo skrisk emiau arba skrisk aukčiau nurodomojo iburio spinduliuojama viesa, o VASI sistemoje kai raudona arba balta viesa pereina į rausvą. T VASI sistemos tikslumas ymiai didesnis nei VASI sistemos [2].
a) b)
4 pav. VASIS iburių a) ir T VASIS iburių b) vaizdas i skirtingų kampų.
b) a)
5 pav. VASI a) ir T VASI b) pastatymo kampai.
1.2 PAPI ir APAPI sistemų iburių reikmė ir jų idėstymo schema
1.2.1 PAPI ir APAPI sistemų analizė
Plačiausiai vartojama vizualinė tūptinės sistema PAPI (angl. Precision Approach Path indicator). Teikia informaciją apie orlaivio nukrypimą nuo normaliosios tūptinės su nustatytu tikslumu. i sistema susideda i dviejų oninių viesos horizontų. Viename oniniame horizonte 4 ibintai, vienas nuo kito idėstyti 9 + 1 m atstumu. Artimiausias iburys nuo KTT krato įmontuotas 15m atstumu (8 pav.). Atstumas D1 gali keistis nuo 200 iki 400m priklausomai nuo ILS tuptinės, ratų aukčio atsargos vir KTT slenksčio ir nuo kitų parametrų. Kiekvienas iburys skleidia spindulį, iskaidytą į virutinį baltą ir apatinį raudoną sektorius. Kai kada ie iburiai montuojami prieingame KTT gale.
PAPI sistemos iburiai, sudarantys oninį viesos horizontą, idėstyti taip, kad pilotas matytų į viesos horizontą horizontalioje linijoje. ios sistemos iburiai įjungti dieną ir naktį. viesos spindulys matomas ne maesnėse nei 1o 30 ribose, aukčiau ar emiau vidutinio pereinamojo sektoriaus. Horizontaliojoje ploktumoje (azimute) PAPI sistemos viesos matomos ne maesniame kaip 10o dieną ir 15o naktį intervale. Kai geras matomumas, PAPI sistemos iburių spinduliuojama viesa matoma ne maesniu kaip 7,4 km atstumu (aukčiau minėtų kampų ribose). Priklausomai nuo matomumo (oro sąlygų), reguliuojamas iburių rykumas (įvertinama ir piloto akinimo galimybė, kai per didelis rykumas). ią sistemą galima naudoti, kai nereikalingos kitos specialios vizualiosios priemonės.
PAPI sistema turi diferencijuotus pastatymo kampus. Didiausią pastatymo kampą turi artimiausias KTT iburys. Antrasis iburys nuo kilimo ir tūpimo tako krato turi 20 maesnį pastatymo kampą nei pirmasis iburys, trečiasis 20 maesnį pastatymo kampą nei antrasis iburys ir t.t. Jei artėjant tūpti reikalaujamas 2o 40 tuptinės kampas, tai iam kampui utikrinti iburiai turi turėti iuos pastatymo kampus (i deinės į kairę nuo KTT): 3o 10, 2o 50, 2o30, 2o 10 (6 ir 7 pav.).
PAPI oninis horizontas gaminamas ir įrengiamas taip, kad artėjančio tūpti orlaivio pilotas matytų (r.į 6 ir 8pav.):
- skraidindamas orlaivį tūptine arba arti jos, matytų du arčiau KTT esančius iburius (D, C) raudonus, o du kitus, (B, A) toliau nuo KTT esančius iburius baltus (6 pav.-3);
skraidindamas orlaivį aukčiau tūptinės, matytų arčiausiai KTT esantį iburį (D)- raudoną, o tris kitus iburius (C, B, A)- baltus (6 pav.-2) , ir kai dar aukčiau tūptinės matytų visus iburius baltus (6 pav.-1) ;
skraidindamas orlaivį emiau tūptinės, matytų 3 iburius, (D, C, B), esančius arčiau KTT raudonus, o likusį iburį (A) baltą (6 pav.-4), ir kai dar emiau tūptinės, matytų visus iburius raudonus (6 pav.-5);
Pastatymo kampai PAPI sistemoje yra tokie , kad pilotas, matydamas iorinius ibintus baltus, o likusius raudonus, praskristų pro visas kliūtis su pakankama aukčio atsarga.
PAPI sistemos viesos horizontai idėstyti simetrikai KTT aies atvilgiu. Kiekvieno viesos horizonto iburių signalai keičiasi vienu metu.
Jei aerodrome įrengto vizualaus tūptinės stebėjimo sistema ir ILS tai D (r. 8 pav.) lygus atstumui tarp KTT galo ir ILS tūptinės pradios ten, kur kodo numeriai: 1, 2 ir 3. is atstumas ne didesnis nei 120m tarp KTT slenksčio ir efektyvaus ILS tūptinės tako, kai kodo numeris 4 (ICAO terminologija).
Baltos viesos perėjimas į raudoną labai staigus, pereinamoji zona tarp baltos ir raudonos viesų ne didesnė nei 3.
emėjant lėktuvui pilotas mato iburius, pavaizduotus 6 pav.
Aukčiausiai emės atvilgiu sumontuoti PAPI iburiai artimiausi KTT-ui, emiausiai toliausi KTT-ui.
Dviejų vidinių iburių pastatymo kampai sureguliuoti taip, kad jų suma, padalinta pusiau (B+C)/2 būtų lygi normaliosios tūptinės trajektorijos kampui.
Baltos viesos pasikeitimas į raudoną dviejuose vidiniuose iburiuose vyksta 10 aukčiau arba emiau normaliosios tūptinės. Visų iburių pakitimas i baltos viesos į raudoną arba i raudonos į baltą reikia, kad lėktuvas skrenda 30 aukčiau arba emiau normaliosios tūptinės.
PAPI sistemos kampinis tikslumas lygus dviejų vidinių iburių pastatymo kampų skirtumui, padalintam pusiau:
PAPI sistemos metrinis tikslumas didėja, orlaiviui artėjant prie iburių:
APAPI sistemos veikimo principas tas pats kaip ir PAPI sistemos, tik naudojamas vienas viesos horizontas.
PAPI sistema daug tikslesnė nei VASI sistema, dėl to VASI sistema daug kur keičiama PAPI sistemą. Be to ių dviejų sistemų iburių konstrukcijos panaios.
Pereinamoji zona PAPI ir VASI sistemose atitinkamai 3 ir 15. VASI sistema informuoja tik apie lėktuvo nukrypimą nuo normaliosios tūptinės, o PAPI sistema informuoja apie nuokrypio dydį, pilotas tiksliai ino orlaivio nukrypimą nuo normaliosios tūptinės. PAPI sistemos iburio spindulio kanalas labiau sukoncentruotas nei VASI sistemos. VASI sistemos iburių pereinamoji zona tarp raudonos ir baltos viesų priklauso nuo lėktuvo atstumo iki KTT. PAPI sistemoje pereinamoji zona pastovi. PAPI sistemos viesų kitimo greitis informuoja pilotą apie nukrypimo nuo normaliosios tūptinės greitį ir kryptį. PAPI sistema yra suderinta su ILS, todėl ja galima vadovautis, kai lėktuvo auktis nuo emės paviriaus 30m, o VASI sistemoje is auktis yra 60m. T VASI sistema teikia daugiau informacijos nei PAPI sistema, tačiau T VASI sistema turi daugiau iburių, jų konstrukcija ir suderinimas sudėtingesni. PAPI sistema tinkama naudoti, kai oro sąlygos geros arba vidutinės. [
6 pav. PAPI sistemos iburių vaizdas i skirtingų kampų
7 pav. PAPI sistemos pastatymo kampai
1-oninis viesos horizontas, 2-KTT slenkstis, B spinduliuojama balta viesa, R spinduliuojama raudona viesa, N nespinduliuojama jokia viesa
8 pav. PAPI iburių idėstymo schema
1.2.2 PAPI sistemos įranga kilimo ir tūpimo take be ILS sistemos
Kuomet kilimo tūpimo take nėra įrengta ILS (angl.instrument landing system, tūpimo pagal prietaisus sistema) orlaivio sklendimą tūptinės trajektorija utikrina PAPI sistema. Priklausomai nuo atstumo tarp piloto akių ir priekinės vaiuoklės ileisto rato, orlaiviai skirstomi į keturias grupes. 2 lentelėje nurodytos ios keturios grupės pagal PAPI ir APAPI sistemas (nurodyta ICAO reikalavimuose 14 straipsnyje).
2 lentelė. Orlaivių klasifikacija pagal atstumą nuo piloto akių iki priekinio rato
Atstumas tarp piloto akių ir priekinio rato |
Pageidautinas santykinis ratų auktis nuo KTT slenksčio |
Minimalus santykinis ratų auktis nuo KTT slenksčio |
Iki 3m | ||
Nuo 3 iki 5m | ||
Nuo 5 iki 8m | ||
Nuo 8 iki14m |
Įrengiant PAPI ar APAPI sistemas ir parenkant orlaivių klasę reikalingi skaičiavimai. Reikalaujama, kad būtų nustatytas atstumas tarp piloto akių ir priekinio rato (EWH). Galima 2 lentelės 2 stulpelyje pateiktas reikmes sumainti iki 3 stulpelyje pateiktų reikmių, tačiau aeronavigacijos tyrimais turi būti nustatyta, kad tai priimtinas variantas. 9 paveiksle parodytas ratų auktis vir KTT slenksčio (WTH) ir akių auktis vir priekinio ileisto rato (EWH).
Kad utikrinti reikiamą EWH ir WTH PAPI sistemos iburių atstumas nuo KTT slenksčio apskaičiuojamas pagal formulę:
(11)
čia EWH atstumas nuo piloto akių iki priekinio ileisto rato (m);
WTH atstumas nuo priekinio ileisto rato iki KTT slenksčio (m);
Q2 - sklendimo tūptinės kampas minus 10 (Q-10
Kliūčių perskridimo auktis (OCS) apribotas kliūčių perskridimo paviriumi (10 pav.). is pavirius yra 15 km ilgio. OCS polinkis apskaičiuojamas pagal formulę:
Jei sklendimo tūptinė yra 3o, tai OCS polinkis turi būti:
.
Turi būti patikrinta, ar joks objektas nekerta paviriaus [7].
9 pav. Atstumas nuo piloto akių iki priekinio rato (EWH ir nuo priekinio rato iki KTT slenksčio (WTH)
10 pav. Kliūties perskridimo pavirius:
a) horizontaliojoje ploktumoje, b) vertikaliojoje ploktumoje.
Jei kliūtis yra aukčiau OCS, turi būti imtasi tokių priemonių:
a) paalinti kliūtį, jei tai įmanoma;
b) sklendimo tūptinė gali būti atitinkamai perkelta;
c) sistemos ais ir su ja susijęs kliūties perskridimo pavirius gali būti pasukti ne daugiau kaip 15o;
d) KTT slenkstis gali būti atitinkamai perkeltas;
e) PAPI sistemos iburiai perkeliami toliau nuo KTT slenksčio taip, kad sklendimo tūptinė būtų aukčiau buvusios dydiu H (3 pav.), H lygus kliūties aukčiui vir kliūties perskridimo paviriaus (OCS). [7]
11 pav. Koreguotas PAPI sistemos iburių idėstymas įvertinant kliūties auktį vir OCS
H skaičiuojamas pagal formulę:
; (13)
čia D atstumas nuo slenksčio iki kliūties (m);
L visas kliūties auktis nuo slenksčio lygio (m);
H kliūties auktis vir OCS;
Q2 - sklendimo tuptinės kampas;
Koreguotas PAPI sistemos iburių idėstymo atstumas nuo KTT slenksčio skaičiuojamas pagal formulę:
; (14)
1.2.3. PAPI sistemos derinimas su ILS
Montuojant PAPI sistemos iburius prie KTT, kuriame įrengta ILS (instrument landung system, angl. tūpimo pagal prietaisus sistema), pageidautina, kad būtų suderintos vizualinės ir nevizualinės sklendimo tūptinės (tarp PAPI ir ILS). Orlaiviui sklendiant atstumas tarp piloto akių ir orlaivio pozicijos kinta, todėl atsiranda sunkumų siekiant harmonizacijos tarp PAPI ir ILS. Utikrinti ia harmonizaciją iki tūpimo tako yra sunku, tačiau derinimas turi būti vykdomas kuo arčiau KTT slenksčio. Priimtiną metodą rekomenduoja ICAO, kuriuo visi orlaiviai klasifikuojami į 3 grupes, įvertinant atstumą nuo piloto akių iki skrydio aukčio vertikaliojoje ploktumoje. Orlaivių klasifikacija pagal minėtus parametrus pateikta 3 lentelėje.
3 lentelė. Orlaivių klasifikavimas pagal atstumą tarp piloto akių ir skrydio aukčio
Atsumas nuo piloto akių iki skrydio aučio |
Orlaivio klasė |
Nuo 3,7 iki 6,7 m |
Dideli orlaiviai |
Nuo 1,3 iki 3,7 m |
Vidutiniai orlaiviai |
Iki 1,3 m |
Mai orlaiviai |
Atstumas nuo PAPI iburių iki ILS įrangos KTT aies kryptimi apskaičiuojamas pagal formulę:
; (15)
čia Q - sklendimo tuptinės kampas;
AEAHR nominalus atstumas tarp piloto akių ir skrydio aukčio (m), iūrint 3 lentelę.
Dideliam lėktuvui sklendimo tūptinės kampas lygus 3o, tada
; (16)
Paprastai ILS sklendimo tūptinė sureguliuota taip, kad orlaivis KTT slenkstį praskristų 15 m auktyje.
ILS nuotolis nuo KTT slenksčio apskaičiuojamas pagal ią formulę:
; (17)
PAPI nuotolis nuo KTT slenksčio apskaičiuojamas pagal formulę:
; (18)
ICAO duomenimis is metodas utikrina suderintimą tarp PAPI ir ILS dideliems orlaiviams, tačiau auktis nuo KTT slenksčio iki orlaivio rato nepakankamas kritinės būsenos orlaiviams
11 formulę perraom taip:
. (19)
Pagal 9 paveikslą D1 pakeistas D4.
Kaip ir EWH, WTH turi būti nustatytas ir neviryti minimalių reikmių (r. 2 lentelę).
Pvz.: PAPI iburiai įrengti 386m nuotoliu nuo KTT slenksčio, reikia apskaičiuoti B 747 atstumą nuo rato iki KTT slenksčio (kai ratas vir slenksčio) WTH :
, (20)
i to matyti, kad:
.
Gautas WTH virija 2 lentelėje pateiktas minimalias reikmes. [7]
12 pav. Suderinimas tarp PAPI ir ILS, teorinis pavyzdys
ICAO duotos formulės WTH ir EWH parametrams apskaičiuoti taikomos ir kritinės būsenos orlaiviams. 12 paveikslėlyje parodytas PAPI ir ILS suderinimas. Naudojant į harmonizacijos būdą nustatomas takas C, u kurio piloto akys nukrypsta nuo PAPI sklendimo tūptinės, tuo tarpu pilotas orientuojasi pagal ILS sklendimo tūptinę.
Atstumas D5 (13 pav.) gali būti netinkamas, tada ILS ir PAPI suderinimas nebepriklausys nuo KTT slenksčio. 13 paveiksėlyje parodyti skaičiavimai (tinka B 747), čia PAPI sistemos iburiai įrengti 386m nuotoliu nuo KTT slenksčio (pagal anksčiau nagrinėtą pavyzdį).
; (21)
I pateikto skaičiavimo aiku, kad orlaiviui (tiksliau piloto akims) priartėjus prie ribos, nuo kurios KTT slenkstis yra u 15,9m, Boeing 747 lėktuvo pilotas turi vadovautis tik ILS įrangos duomenimis.
13 pav. Suderinimas tarp PAPI ir ILS, praktinis pavyzdys
Laikoma, kad visos nagrinėtos PAPI sistemos viesą spinduliuoja nuo KTT slenksčio lygio, t.y. i to pačio aukčio, kaip ir KTT slenkstis. Keičiant PAPI sistemos idėstymą, reikia kompensuoti kai kuriuos parametrus. ie pakeitimai turi būti į KTT slenksčio pusę nuo tūptinės iburių, jei teorinė tūptinės iburiai yra aukčiau KTT slenksčio, jei emiau, pakeitimai vykdomi toliau nuo KTT slenksčio. ie pakeitimai turi būti vykdomi įvertinant faktinius iburių idėstymo parametrus ir reljefą .
PAPI sistemos iburiai gali būti pakelti nuo emės paviriaus nuo 45 cm iki 90 cm auktyje. iame diapazone lieka 45 cm galimiems pakeitimams.
14 paveikslėlyje parodyta, kaip įrengiami tūptinės iburiai, kai KKT laitai turi nuolydį.
14 pav. Tūptinės iburių įranga KTT laite
1.3 Tūptinės sistemų maitinimo schemos ir viesos altiniai
1.3.1 Tūptinės iburių įrengimas ir maitinimo schemos
PAPI sistemos iburiai abiejose KTT pusėse įjungti į atskirus maitinimo sistemos tinklus ir valdomi atskirais rykio reguliatoriais. Patikimumui padidinti keturi vienos pusės tūptinės iburiai maitinami i atskiro tinklo. Kiekviena lempa maitinama i savojo izoliuojančiojo transformatoriaus. 15 ir 16 paveiksluose pavaizduotas tūptinės iburių maitinimo schemos atitinkamai APAPI ir PAPI sistemoms.
15 ir 16 paveikslėlyje pavaizduoti elektros grandinės irinkimo įrenginys rykio reguliatorių sujungia su tos KTT pusės iburiais, i kurios artėja orlaivis. PAPI sistemoje yra du elektros grandinės irinkimo įrenginiai. Vienas i jų prijungtas prie deiniosios KTT pusės tuptinės iburių, kitas prie kairiosios. i maitinimo sistema nors ir brangi, tačiau patikima, nes vienam tūptinės iburių oniniam horizontui neveikiant, kitas vis tiek veiks, nes oniniai viesos horizontai maitinami i atskirų rykio reguliatorių.
15 pav. APAPI sistemos maitinimo schema
17 paveiksle pavaizduota tūptinės iburio maitinimo su nebūtinu apildymu sistema. Kiekviena lempa maitinama i savojo izoliuojančio transformatoriaus (r. 19 pav.). Izoliuojančiųjų transformatorių galia 200 W. Abiejų iburio lempų izoliuojantys transformatoriai sujungti į vieną sistemą, kaip ir gretimi iburiai.
3BAR VASI sistemos maitinimo schema pavaizduota 18 paveikslėlyje. Kiekvieno tūptinės iburio viduje įrengti 3 proektoriai, kuriuose yra 6,6A, 200W kaitinimo lempos. Kiekvienas proektorius maitinamas i savojo izoliuojančiojo transformatoriaus, o tūptinės iburiai maitinami dviem ar trimis auktos įtampos kabelinėmis linijomis. Kiekviena kabelinė linija turi savąjį rykio reguliatorių.
iburys montuojamas ant betoninio bloko, prie įrengiant reikia itirti dirvą, ivalyti emės pavirių. iburiai turi būti įrengiami kuo arčiau emės paviriaus. Jei emės paviriaus nelygumai neymūs, pakeitimai nereikalingi. Izoliuojantys (skiriamieji) transformatoriai įrengiami emėje arba duobėje patalpintame specialiame inde (19 pav., a ir b).
Tūptinės iburiai laikosi ant metalinių kojų, kurių sujungimai yra labai trapūs ir neatsparūs dideliems mechaniniams krūviams.
16 pav. PAPI sistemos maitinimo schema
17 pav. PAPI iburio lempų maitinimas per izoliuojančius transformatorius
18 pav. 3 BAR VASI sistemos iburių maitinimo schema
19 pav. PAPI iburio ir izoliuojančiųjų transformatorių įrengimas
PAPI iburių konstrukcija parodyta 20 paveikslėlyje. Kiekvienas iburys turi po 2 halogeno lempas, įtaisytas reflektoriuose, po du raudonus filtrus ir po du lęius, kurie sukoncentruoja nuo reflektoriaus atspindėtą viesą.
VASI plyinių iburių konstrukcija ir viesos spinduliavimo kampai pavaizduoti 21 paveikslėlyje. Plyiniuose iburiuose nėra spindulį sukoncentruojančių lęių. viesos spindulys, atsispindėjęs nuo reflektoriaus tiesiogiai per filtrą ir per plyį sklinda į aplinką.
20 pav. PAPI sistemos iburio konstrukcija: a) vaizdas i profilio, b) vaizdas i viraus
21 paveikslėlyje pavaizduoti: 1- aliuminio korpusas; 2 lęis; 3 raudonas filtras; 4 halogeno lempa; 5 reflektorius; 6 maitinimo kabelis; 7 laikančios kojos; 8 betoninis pagrindas.
21 pav. VASI sistemos iburio konstrukcija ir skleidiami spinduliai
1 raudonas filtras, 2 blykiai melsvas filtras, 3 plyys, 4 baltos viesos sektorius, 5 rausvos spalvos sektorius, 6 raudonos spalvos sektorius
1.3.2 PAPI sistemos viesos altiniai ir jų charakteristikos
PAPI sistemos iburių baltos ir raudonos viesų maksimalūs ir minimalūs stiprumai parodyti 4 lentelėje. Čia pateiktos viesos stiprumo reikmės utikrinamos nurodytų kampų ribose KTT aies atvilgiu. ioje lentelėje pateikti PPL 400 tipo iburio duomenys, tačiau kitų tipų PAPI iburių atitinkami duomenys pagal ICAO reikalavimus neturi daug skirtis [7].
4 lentelė. PAPI sistemos iburių viesos stiprumo sklaida
PPL 400 |
Reikmės |
|||
Didiausias viesos stiprumas Cd(kandelomis) |
Maiausias viesos stiprumas Cd(kandelomis) |
Spindulio sklaida |
||
Horizontalioje ploktumoje |
Vertikalioje ploktumoje |
|||
Balta viesa Raudona viesa Balta viesa Raudona viesa |
-2o iki +2o -2o iki +2o -8o iki +8o -8o iki +8o |
-2o iki +2o -2o iki +2o -3,5o iki +3,5o -3,5o iki +3,5o |
22 pav. viesos stiprumo sklaida horizontaliojoje ir vertikaliojoje ploktumose
22 paveikslėlyje parodytos ICAO reikalaujamos ir naudojamos sistemos iburių viesos stiprumo reikmės.
23 paveikslėlyje pavaizduotas grafikas rodo, kad raudonos viesos stiprumas vertikaliojoje ploktumoje kinta maesnėse ribose nei balta viesa. Tai vyksta dėl slopinančio filtrų poveikio. [7]
23 pav. Mini PAPI sistemos iburių viesos stiprumo sklaidos grafikas
Itisinė linija rodo viesos stiprumo sklaidą horizontaliojoje ploktumoje, punktyrinė vertikaliojoje ploktumoje.
24 paveikslėlyje pavaizduotas VASI sistemos AWF 320 tipo iburių viesos stiprumo sklaida, priklausomai nuo nukrypimo nuo normaliosios tūptinės. Rausva spindulių spalva reikia perėjimą i baltos viesos sektorių į raudonos viesos sektorių. i pereinamoji zona yra ymiai didesnė u PAPI sistemos iburių.
24 pav. VASI sistemos AWF 320 tipo iburių viesos stiprumo sklaidos grafikas
Punktyrinė linija rodo rausvų spindulių sektorių, brūkniuota linija raudonų spindulių sektorių, H horizontaliojoje ploktumoje, V vertikaliojoje ploktumoje.
Pagrindiniai viesos altiniai yra: aerodrominės kaitinimo lempos, dujinės ilydio lempos ir impulsiniai viesos altiniai.
Kaitinimo lempos sudarytos i stiklinės kolbos, kaitinimo siūlelio ir cokolio. Pagal kolbos formą aerodromų lempos būna lao, rutulio formos, cilindrinės ir pan. Cokoliai būna su sriegiu ir pleitiniai. Kaitinimo siūlelis gaminamas i volframo vielos, susuktos į spiralę. Srovė, tekanti per siūlelį jį įkaitina iki tokios temperatūros, kad jis pradeda spinduliuoti energiją, kurios dalį viesos pavidale mato akis. Kaisdamas siūlelis igaruoja, kolboje nusėda metalo garai, maėja lempos rykis ir siūlelis perdega. Kad sumainti volframo siūlelio garavimą, kolba upildoma inertinėmis dujomis. Maos galios lempos 15, 25, 40 ir 60 W lempos, kurių įtampa 110, 127 ir 220 V dujomis neupildomos. Lempos upildomos 86 % argono ir 14 % azoto dujų miiniu. Civilinėje aviacijoje paplitę halogeninės kaitinimo lempos (HKL), kurios naudojamos PAPI sistemoje. Jų rykumas didesnis, maesni gabaritai, turi ilgesnį tarnavimo laiką, negu paprastos kaitinimo lempos. Jų cilindrinė kolba upildoma bromu, chloru ir jodu. Dėl to jos vadinamos kvarcinėmis halogeninėmis lempomis arba kaitinimo lempomis su volframo halogeniniu ciklu. viečiant lempai tokio ciklo metu volframo atomai ilėkę i siūlelio nusėda ant kolbos sienelių, dujinėje aplinkoje vėl grįta į siūlelį. Tokiu būdu vyksta siūlelio atsistatymo procesas.
Aerodromų viesos įrenginiuose naudojamos tokių tipų kaitinimo lempos: A 28, 12 V, 5 cd; A 12, 12 V, 21 cd; P 6,6 300 1, 300W, 6,6 A; P 6,6 200 1, 200 W, 6,6 A; KGM 6,6 200 1 (būna 100 ir 200W); GREF311 721190, 100 W, 6,6 A, GRE 311 2117, 200 W, 6,6 A; SM 26 25V, 24 V, 20 W; SM 28 80, 24 V, 65 W; Tesla 600, 12 ir 24 V, 15W; Narva , 24 V, 45 W, Narva 24 V, 15 W ir kt.
Kokybikesnės yra didesnį rykį turinčios dujinio ilydio lempos. Jų spinduliuojamoje energijoje yra ymiai maiau infraraudonųjų ir ultravioletinių spindulių, kurie duoda tik iluminį poveikį. Jose kaitinimo siūlelio nėra, o viesa ispinduliuojama dėl elektros ilydio, vykstančio dujose tarp dviejų elektrodų.
1.4 iburių kontrolinės sistemos
Kontrolės sistemos tikrinimo etapai:
Paduodant elektrinį signalą i tolimo kontrolės punkto, į apvietimo sistemos grandis, reguliatorius su atitinkamomis sistemomis pradeda tikrinimo etapą. viesos intencyvumas yra pateikiamas skalėje, ireiktas procentais, yra lyginas su uduota srove, kuri teka grandinėmis.
Jei faktinė vertė kinta tuomet reguliatorius automatikai isijungia. iuo atveju I < Imin.
Tuo tikslu yra statomi specuialūs grandinių saugikliai, kurie apsaugo grandinių lempas ir grandines nuo perdegimo. Jei grandinės srovė yra didesnė nei uduotoji, tuomet įsijungia avarinis grandinės nukirtimo rėimas, ko pasekoje reguliatoriaus darbas yra blokuojamas [9].
2. PROJEKTINĖ DALIS
io darbo tikslas pateikti automatinę aerodromų iburių veikimo kontrolės sistemą, kuri leistų efektyviau bei patikimiau aptarnauti aerodromų viesos įrenginių sistemas. Praktikai nėra skirtumo kokiai viesos įrenginių sistemai taikysime automatinę iburių veikimo kontrolės sistemą, nes jos darbas nepriklauso nuo to kiek sistemoje yra iburių, - veikimo principas ilieka toks pat. Automatinė iburių veikimo kontrolės sistema turi dirbti itisą parą ir ijungiama tik tais atvejais, kada aerodromas neveikia.
Dabar iburių kontrolė atliekama profiklaktikai apeinant ir vizualiai apiūrint viesos įrenginius. Tokia profilaktinė patikra uima daug laiko ir nėra efektyvi, profilaktokos metu stabdomas KTT darbas.
Kaip alternatyvą į ateitį siūlau įdiegti automatinę aerodromų iburių veikimo kontrolės sistemą, kuri tikrintų kiekvieną vyturį atskirai, jų grupes, kontroliuotų vyturių eksploatavimo laiką, ko pasekoje leistų efektyviai optimizuoti aerodromų viesos įrenginių aptarnavimą. Struktūrinės schemos nagrinėjimas pateiktas emesniuose punktuose.
2.1 Principiniės schemos projektavimas
Davikliai
Principinė daviklio schema kartu su impulsų generatoriumi ir deifratoriumi parodyta 29 paveikslėlyje. Automatinėje kontrolėje svarbią funkciją atlieka viesos davikliai. Davikliai reaguos į viesos nuokrypas nuo nominalios uduotos vertės. Pagrindiniai daviklio elementai tai optronai bei mikroprocrsorius. Optronų VT1 pagalba mikroprocesurius priima, keičia ASK į SAK ir siunčia informaciją į tinklą.
2.1.2 Universalus analoginis interfeisas
Principinė interfeiso schema nuosekliam portui parodyta 26 paveiksle.
25 pav. Mikroschemos MAX 232 A bendras vaizdas ir struktūrinė schema.
26 pav. Principinė interfeiso schema nuosekliam portui.
Pagrindinė schemos dalis yra 8 skličių ASK / SAK 25 pav. Mikropocesoriai naudojame daugelio automatinių įtaisų gamyboje, kuriuos labai danai pravartu bei patogu sujungti su personaliniu kompjuteriu per nuoseklųjį portą. Tačiau tiesiogiai to padaryti neįmanoma, nes pagal RS-232 perduodamų signalų lygiai yra -3.-15 V (loginis vienetas) ir +3+15 V (loginis 0). Signalo performavimui i sakitmeninio signalo RS-232 į standartinį loginį TTL signalą ir atvirksčiai paprastai naudojamos signalo keitimo schemos.
Pagirndą pateikiamo keitiklio sudaro plačiai naudojama mikroschema MAX 232 A, kuri turi daug kitų analogų. Duotoji mikroschema apskaičiuota 5V įtampai, ji turi įmontuotą įtampos daugintuvą, kuris įtampą ant perjungiamų kondensatoriaus gnybtų padidina iki ±10 V. Tokia įtampa būtina darbui su RS 232 signalais. Mikroschemos darbui būtini 4 ioriniai kondensatoriai kurių talpa 0,1 mkF. ie kondensatoriai naudojami įtampos keitiklyje. Pateiktoji schema gali būti maitinama ir i personalinio kompiuterio com orto, tačiau iuo atveju sistemai tai nebūtina. 5 V pastovi įtampa sudaroma, o taip pat ir ltginama maos galios stabilizatoriumi LM78L05, kurios įejimas sujungtas su matinimo filtro kondensatoriumi. is ASK turi du analoginius įėjimą ir du įėjimus pajungimui atraminės įtampos (REF+ ir REF-). Jeigu REF- taip pat pajungtumėm į bendrą laidą (GND), ASK formuos iėjimo kodo baitus, esant nulinei įtampai analoginiame iėjime, lygius 00000000 ir 11111111 kai įėjimo įtampa būtų lygi atraminei įtampai REF+. Vcc mikroschemos maitinimo įtampa. I/O CLOCK įėjimo/iėjimo taktiniai impulsai. DATA OUT sinchroninis duomenų ivedimas. CS formuoja keitiklio darbą.
2.1.3 Kodų generatorius/deifratorius
iuolaikinių mikrovaldiklių pasirinkimas yra labai didelis. Tai Z80, PIC, Intel35, Intel51, Intel52, AVR ir kt. serijos. Z80 ir Intel35 serijos jau yra pasenusios ir praktikai naujai kuriamoje įrangoje nenaudojamos. AVR serijos mikrovaldikliai yra labai patogūs ir perspektyvūs SPI interfeiso dėka, kuris suteikia galimybę vykdyti programos korekciją ir emuliaciją, neiimant mikrovaldiklio i schemos. Tačiau savo darbe jų netaikau. Labiausiai paplitę iuo metu yra MCS 51 serijos mikrovaldikliai. Tai yra dėl kelių prieasčių. Visų pirma, jie yra labai universalūs, turi pakankamai galingą adresaciją bei komandų rinkinį, penkių lygių pertraukčių sistemą ir FLASH tipo 2 kilobaitų programinę atmintį. Kitų serijų mikrovaldikliai yra labiau specializuoti. Būtų galima naudoti Intel52 serijos mikrovaldiklius kurie yra tokie patys kaip ir 51 serijos, tik turi savyje ASK, 8 kanalų multiplekserį ir kitus įrenginius. Tačiau kadangi mums reikia komutuoti 13 kanalų, bei derinti signalo mastelį nėra prasmės jo naudoti. Todėl naudosime Intel51 serijos mikrovaldiklį AT89C2051, pagamintą ATMEL firmos.
Pagrindiniai mikroprocesoriaus AT89C2051 ypatumai:
2 kB programų atminties;
2,7 V 6 V veikimo įtampos diapazonas;
Pilnutinis statinis veikimas: 0Hz 24 MHz;
Dviejų lygių duomenų apsauga;
128 kB vidinė atuonių skilčių operatyvioji atmintis;
15 programuojamų linijinių įėjimų / iėjimų;
du eiolikos skilčių skaitikliai;
ei pertraukčių altiniai;
nuoseklus duomenų įvedimas;
yra vidinis komparatorius.
Mikroprocesoriaus AT89C2051 ivadų paskirtis parodyta 27 pav.
VCC matinimo įtampa;
GND bendras ivadas;
RST pradinio nustatymo įėjimas;
P 1.0 iki P 1.7 pirmas atuoniaskiltis įvesties / ivestiesportas;
P 3.0 iki P 3.5 ir P 3.7 trečias atuoniaskiltis portas.
27 pav. Mikroprocesoriaus AT89C2051 ivadų paskirtis.
P 3.0 RXD nuoseklus įvesties portas;
P 3.1 TXD nuoseklus informacijos ivesties portas;
P 3.2 Vidinių pertraukčių INT0 įėjimas;
P 3.3 Vidinių pertraukčių INT1 įėjimas;
P 3.4 Skaitiklio įėjimas 0: - T0;
P 3.5 Skaitiklio įėjimas 1: - T1;
P 3.7 Duomenų signalo, nuskaitančio duomenis i vidinės atminties, iėjimas;
XTAL1 kvarcinio rezonatoriaus įėjimas;
XTAL2 kvarcinio rezonatoriaus iėjmas;
Specialių funkcijų registrai (SFR,) ir jų adresai pateikiami 3.1 lentelėje.
Akumuliatorius. ACC akumuliatoriaus registras. Komandos skirtos darbui su akumuliatoriumi, naudoja mnemoniką A, pavyzdiui, MOV A, P2. Mnemonika ACC naudojama, pavyzdiui, bitiniui akumuliatoriaus adresavimui. Taip, simbolikas penkto akumuliatoriaus bito pavadinimas, naudojant asemblerį, atrodys: ACC 5.
Registras B. Naudojamas daugybos bei dalybos operacijose. Kitose funcijose registas B gali būti naudojamas kaip labai operatyvus registras.
Programos būsenos registras. Registre PSW laikoma informacija apie programos būseną.
Dėklo rodiklis SP. 8 bitų registras, kurio turinys prie įraant ir naudojant komands PUCH ir CALL inkrementuojamas dėklą. O nustatymo metu dėklo rodiklis nustatomas į 07H. Duomenys prasideda nuo 08H. Esant būtinybei, dėklo rodiklis gali būti perkeltas į kitą sritį.
5 lentelė. Specialiųjų funkcijų registrai bei jų adresai.
ymėjimas |
Pavadinimas |
Adresas |
CC B PSW SP DPTR DPL DPH P1 P3 IP IE TMOD TCON TH0 TL0 TH1 TL1 SCON SBUF PCON |
Akumuliatorius Registras B Programos būsenos registras Dėklo rodiklis Baito rodiklis. 2 baitai: emesnysis baitas Auktesnysis baitas 1 portas 3 portas Pertraukčių prioriteto registras Pertraukčių leidimo registras Skaitiklio reimų registras Skaitiklio valdymo registras Skaitiklio 0 auktesnysis baitas Skaitiklio 0 emesnysis baitas Skaitiklio 1 auktesnysis baitas Skaitiklio 1 emesnysis baitas Nuoseklaus porto valdiklis Nuoseklaus porto buferis Valdiklio iėjimas |
0E0H 0F0H 0D0H 81H 82H 83H 90H 0B0H 0B8H 0A8H 89H 88H 8CH 8AH 8DH 8BH 98H 99H 87H |
Duomenų rodiklis. Duomenų rodiklis (DPTR) susideda i auktesniojo baito (DPH) ir emesniojo baito (DPL). Jį sudaro 16 bitų. Gali būti naudojamas kaip vienas nepriklausomas 16 bitų registras arba kaip du nepriklausomi 8 bitų registrai.
Nuoseklaus porto buferis. SBUF susideda i dviejų nuoseklių registrų: buferinio siųstuvo ir buferinio imtuvo. Duomenų kodai įraomi į SBUF, jie patenka į buferinį siųstuvą, baito įraą į SBUF automatikai inicijuoja jo perdavimą per nuoseklų portą. Kada duomenys skaitomi i SBUF, jie iimami i imtuvo buferio.
Skaitiklio registrai. Registrų poros (TH0, TL0) ir (TH1, TL1) sudaro 16 bitų skaičiavimo registrus atitinkamai skaitiklis 0 ir skaitiklis 1.
Valdymo registrai. Specialių funkcijų registrai IP, IE, TMOD, TCON, SCON ir PCON sudaro valdymo ir pertraukčių, skaitiklio ir nuoseklaus porto bitus.
Mikroprocesoriaus AT89C2051 komandų ciklai esant :
Sudėties komanos vykdymas 1 µs;
Daugybos / dalybos komandų vykdymo laikas 4 µs;
Laikinių parametrų įrenginys skirtas formuoti vidines sinchronines fazes, taktus ir ciklus. Maininių ciklų skaičius priklauso nuo komandos vykdymo laiko. Beveik visos komandos vykdomos per vieną arba du ciklus. Signalas BQ (kvarcinio rezonatoriaus signalas) yra pirminis sinchronizacijos signalas. is signalas gaunamas i taktinio generatoriaus, prijungus jį prie mikrovaldiklio 5 ir 4 ivadų (kvarcinis rezonatorius), arba LC grandinėlės, arba kitų iorinių signalų altinių.
emo lygio signalo trukmė ne maiau 20 ns;
aukto lygio signalo trukmė ne maiau 20 ns;
Schemos elementus C2, C3, BQ parenkame i inyno, kurių nominalai yra rekomenduojami iam procesoriui: C2, C3 30 pF talpumo ± 10 pF. Parenkame KM 4 tipo maų gabaritų kondensatorius.
Įėjimo iėjimo logika skirta signalo priėmimui ir idavimui, garantuojančią mikroprocesoriaus informacijos kaitą per P0 ir P3 portus.
Komandų registras skirtas kodo 8 skilčių kodo vykdomų operacijų įraymui ir saugojimui, kuris deifratoriumi keičiamas į 24 skilčių kodą, kuris naudojamas programuojamai loginei matricai, kur sudaroma mikrooperacijų visuma, lygiagreti vykdomų komandų mikroprograma. Programų registras yra programikai neprieinamas.
P 1.0 ir P1.1 gali būti naudojami kaip vidinis analoginis komparatorius. P 3.4, P 3.3, P 3.2 mygtukų įėjimai. XTAL1, XTAL2 kvarcinio rezonatoriaus įėjimas.
28 pav. Impulsų generatoriaus/deifratoriaus principinė schema
Analoginis skaitmeninis keitiklis MAX 154 29 pav. formuoja 8 bitų skaitmeninį signalą, dėl to vyturio spinduliojamos viesos stiprimo vetę galime suskirstyti į = 256 dalis. Siųsdami uklausimą į vytorį kontroliojantį mikrovaldiklį atsakyme mes gauname vyturio vytėjimo stiprumo vertę. Gautą vertę programa lygina su nustatyta verte ir i to galima matyti ar vyturiai vytėjimo stiprumo vertė nenukrypsta nuo uduotosios vertės.
29 pav. Impulsų generatorius/deifratorius kartu su fotodavikliu principinė schema
Pradia | |||||
| |||||
Komanda yra? |
Ne |
||||
|
|||||
Taip | |||||
Komanda skirta iam įrenginiui? |
Ne |
||||
|
|||||
Taip | |||||
ASK paleidimas | |||||
Ulaikymas | |||||
ASK nuskaitymas | |||||
Duomenų isiuntimas | |||||
30 pav. Mikroprocesoriaus AT89C2051 programos algoritmas.
2.1.4 Duomenų siuntimas jėgos grandinėmis
Siųstuvas yra padarytas i KMOP mikroschemos K561LA7 kuri maitinama 15 V (atsivelgiant į gamintojo rekomendaciją jai maitinimą įtmampa paduoti geriau per 200-300 omų varą, tuo sumaindami mikroschemos kaitimo galimybę) , i jos padarytas generatorius kurio danį nustato prijungtas kvarcinis rezonatorius (375 kHz ir 450 kHz). Generatorius yra komutuojamas trečiu loginiu elementu. Teigiamo poliarumo signalas atėjęs i COM porto praleidia generatoriaus impulsus į vidutinės galios tranzistorių (gali būti KT814 ). io tranzistoriaus kolektoriaus grandinėje yra kontūras kurio rezonanso danis lygus generatoriaus pirmąjai harmonikai (375 kHz ir 450 kHz). Tranzistoriaus bazės grandinėje yra kintanti vara, kurią keisdami pasiekiamas maiausiai ikraipomas signalas generatoriaus iėjime. Nuo emiterio grandinėje esančios varos priklauso kiek bus ikraipytas signalas. Kuo vara didesnė tuo geresnį signaląs gaunamas ( arba maėja siųstuvo galingumas).
31 pav. Siųstuvo/imtuvo principinė schema.
Imtuvo įėjime stovi atsajos transformatorius - filtras, kad nepraleistų 220 V 50 Hz virpesio prie pirminio stiprintuvo. Transformatorius praleidia didesni nei 100 kHz danį, o būtent tokius danius ir naudojame. Pirminiame stiprinimo laipsnyje naudojamas vieno tranzistoriaus stiprintuvas, selektyvią grandinę. Tranzistoriaus kolektoriuje yra kontūras kuris suderintas su priimamu signalu ( tarkim 450 kHz). Bazės grandinėje naudojamas dalinis kontūro jungimas, is kontūras taip pat turi būti suderintas 450 kHz daniui (kito imtuvo kitoks danis). Labai svarbus ribinis danis Rx Cx grandinėlės, ji turi didelę įtaką duomenų perdavimo greičiui. ios grandinėlės laiko pastovioji parenkama didesnė nei 2 sinusinio signalo periodai pagal Naikvisto teoremą, esant neančio signalo daniui 375 kHz bus:
Taigi laiko pastovioji rx Cx skaičiuojama taip t = 1/(2*3.1415* f), t = 1/(Rx *Cx), čia f - danis. t turi būti bent 1,2-1,5 karto didesnė nei pateikta formulėje. Tas pats galioja ir auktesniam daniui. Per oscilografą signalas ant Cx Rx ivadų atrodo taip:
32 pav. Cx; Rx signalas
Operacinis stiprintuvas be gįtamo ryio veikia kaip komparatorius, lygina įtampos reikmę ant Rx Cx su slenkstine įtampą, kurią nustato potenciometras. Kai nėra signalo operacinio stiprintuvo iėjime turi būti apie -15 V. Kai signalas yra, - tai įtampa apie +15 V. ioje schemoje labai svarbų vaidmenį atlieka imtuvo jautrumas, jam padidinti galima naudoti dar vieną tranzistorių įėjime.
2.2 Veikimo algoritmas
51 serijos mikrokovaldikliai turi du vidinius skaitiklius - laikmačius kuriais organizuojamos programos pertrauktys. Mūsų schemoje tikslių laikų reikalauja skystųjų imtuvo valdiklio valdymo protokolas, todėl viena pertrauktis bus skirtas iam protokolui ir darbui su ASK realizuoti ir vykdyti. Antra pertrauktis bus skirta kodų generatoriui valdyti. Pagrindinės programos algoritmas pavaizduotas 30 pav..
2.3 Programos tekstas
Programos tekstas, bei komentarai pateikti priede.
Programos tekstas surinktas naudojant redaktorių Dos Navigator v5.02 Editor.
Programa sutransliuota naudojant asemblerį skirtą Intel51 serijos mikrokontroleriams: 8051 Macro Asembler v4.02a 85 by 2500 A.D. Software INC, 8051 Linker v4.02d 85 by 2500 A.D. Software INC.
Programos derinimui naudotas simuliatorius skirtas Intel51 serijos mikrokontroleriams: Avsim51 8051 Simulator/Debugger by Avocet Systems INC 86. Taip pat emuliatorius: 8031-51 Debugger and In Circuit emulator v1.6 by ForthINFO.
3. PUBLIKUOTAS MAGISTRO STRAIPSNIS
Oro uostų viesų signalinės sistemos ir jų automatinės kontrolės analizė
M. Mogilnickij
VGTU AGAI
Anotacija
iuolaikinių oro uostų KTT (kilimo tupimo takų) įrangos svarbi dalis yra signalinių iburių sistemos, kuriomis nurodomi lėktuvų kilimo ir tūpimo takai. iame darbe trumpai apvelgiamos signalinių KTT iburių sistemos, nagrinėjamas tūptinės iburių įrengimas bei maitinimo schemos, viesos altiniai. Pateikiama automatinė aerodromų iburių veikimo kontrolės sistema ir trumpas jos apraymas.
The signal systems of the airport lights and the analysis of their automatic control
SUMMARY
Signal lights systems, that are used to mark the taking-off and landing points on the airfield, are considered an important part of the taking-off and landing equipment of modern airports. This article briefly reviews the signal taking-off and landing lights systems, analyses the installation of landing lights and power schemes, as well as the sources of light. An automatic scheme of functioning control of airfield lights is enclosed together with its concise description.
Įvadas
Orlaivio artėjimas į tūpimo kursą, emėjimas ir tūpimas yra gana sudėtinga procedūra, kurios saugumui utikrinti viena i sistemų yra oro uosto iburių sistemos. Orlaiviui tupiant, pilotas vadovaujasi radijo prietaisų parodymais, o po to pradeda vadovautis iburių teikiama informacija, kurios veikimas turi būti patikimas.
Didėjant oro uostų aptarnaujamų orlaivių skaičiui, norinr ilaikyti auktą skrydių saugos lygį, aerodromuose tikslinga diegti signalinių iburių automatizuotas kontrolės sistemas. ių sistemų paskirtis, - greitas ir efektyvus iburių bei maitinimo grandinių gedimų nustatymas ir jų lokalizacija, siekiant utikrinti auktą orlaivių kilimo tupimo oro uostuose saugos lygį.
iburių kiekį ir idėstymo planą oro uostams reglamentuoja ICAO standartai [1].
Bet kuriuo atveju oro uosto ir jo prieigų signalinių iburių grupės, jų idėstymas, bei vietimo spalvos yra bendros visiems oro uostams, tačiau svarbiausią jų dalį sudaro, taip vadinami, tūptinės iburiai, nuo kurių patikimumo ymia dalimi priklauso galutinė orlaivio tupimo oro uoste stadija 1 pav.
1 pav. Aerodromo iburių sistemos idėstymo schema ir spinduliuojamos spalvos
1 KTT tūpimo iburiai (balta arba geltona spalva); 2 - Slenksčio(spind. alia spalva) ir KTT galo iburiai (spind. raudona spalva); 3 artimasis radio vyturys; 4 tolimasis radio vyturys; 5 artėjimo iburiai su impulsiniais viesos altiniais(spind. balta spalva); 6 artėjimo iburiai (spind. balta spalva); 7 oninio horizonto iburiai (spind. balta spalva); 8 oniniai riedėjimo tako iburiai (spind. mėlyna spalva); 9 tūptinės iburiai (spind. balta ir raudona spalvas); 10 KTT tūpimo zonos iburiai (spind. balta spava); 11 ainiai KTT iburiai (spind. balta ir raudona spalvas); 12 riedėjimo takų ainiai iburiai (spind. alia spalva);
1. Tūptinės ibūrių įrengimas ir maitinimo schemos
Panagrinėsime isamiau labiausiai paplitusių tūptinės iburių sistemų PAPI (Precision Approach Path Indicator) ir VASI (visual approach slope idicator) maitinimo būdus [4].
PAPI sistemos iburiai abejose KTT pusėse įjungti į atskirus maitinimo sistemos tinklus ir valdomi atskirais rykio reguliatoriais. Patikimumui padidinti keturi vienos pusės tūptinės iburiai maitinami i atskiro tinklo. Kiekviena lempa maitinama i savojo izoliuojančiojo transformatoriaus. 2 ir 3 paveikslėliuose pavaizduoti tūptinės iburių maitinimo schemos atitinkamai APAPI ir PAPI sistemoms.
2 ir 3 paveikslėlyje pavaizduoti elektros grandinės irinkimo įrenginys rykio reguliatorių sujungia su tos KTT pusės iburiais, i kurios artėja orlaivis. PAPI sistemoje yra du elektros grandinės irinkimo įrenginiai. Vienas i jų prijungtas prie deiniosios KTT pusės tuptinės iburių, kitas prie kairiosios. i maitinimo sistema nors ir brangi, tačiau patikima, nes vienam tūptinės iburių oniniam horizontui neveikiant, kitas vis tiek veiks, nes oniniai viesos horizontai maitinami i atskirų rykio reguliatorių.
2 pav. APAPI sistemos maitinimo schema.
4 paveikslėlyje pavaizduota tūptinės iburio maitinimo su nebūtinu apildymu sistema. Kiekviena lempa maitinama i savojo izoliuojančio transformatoriaus (r. 4 pav.). Izoliuojančiųjų transformatorių galia 200 W. Abiejų iburio lempų izoliuojantys transformatoriai sujungti į vieną sistemą, kaip ir gretimi iburiai.
3BAR VASI sistemos maitinimo schema pavaizduota 5 paveikslėlyje. Kiekvieno tūptinės iburio viduje įrengti 3 proektoriai, kuriuose yra 6,6A, 200W kaitinimo lempos. Kiekvienas proektorius maitinamas i savojo izoliuojančiojo transformatoriaus, o tūptinės iburiai maitinami dviem ar trimis auktos įtampos kabelinėm linijom. Kiekviena kabelinė linija turi savąjį rykio reguliatorių.
iburys montuojamas ant betoninio bloko, prie įrengiant reikia itirti dirvą, ivalyti emės pavirių. iburiai turi būti įrengiami kuo arčiau emės paviriaus. Jei emės paviriaus nelygumai neymūs, pakeitimai nereikalingi. Izoliuojantys (skiriamieji) transformatoriai įrengiami emėje arba duobėje patalpintame specialiame inde (4 pav. a ir b).
Tūptinės iburiai laikosi ant metalinių kojų, kurių sujungimai yra labai trapūs ir neatsparūs dideliems mechaniniams krūviams.
3 pav. PAPI sistemos maitinimo schema.
4 pav. PAPI iburio lempų maitinimas per izoliuojančius transformatorius.
5 pav. 3 BAR VASI sistemos iburių maitinimo schema.
6 pav. PAPI iburio ir izoliuojančiųjų transformatorių įrengimas.
2. Aerodromo viesos įrenginių automatizuota kontrolės sistema
Siūlomos automatizuotos signalinės iburių kontrolės sistemos struktūrinė funkcinė schema pateikta 7 pav. Joje pavaizduoti pagrindiniai sistemos funkciniai blokai kurių paskirtis sekanti;
Sinchronizacijos įrenginys fiksuoja kintamos įtampos 50 Hz pusperiodius ir duomenis perduoda mikroprocesoriui;
Fotodaviklis fiksuoja iburio veikimą, bei perduoda duomenis į mikroprocesorių;
Mikroprocesorius apdoroja sinchronizacijos įrenginio teikiamą informaciją, generuoja iburio kodą, gedimo kodą, bei valdo komutacijos įrenginį;
Filtro pagalba informacija i mikroprocesoriau mikroprocesoriaus perduodama į galios grandinę;
Komutacijos įrenginys prijungia ir atjungia iburio sistemą prie galios grandinės;
PC tai personalinis kompiuteris kuris gauna ir apdoroja i galios grandinės gautą informaciją.
7 pav. Automatinės aerodromų signalinių iburių veikimo sistemos struktūrinė - funkcinė schema.
Pagrindiniai mano siūlomos sistemos funkciniai blogai pavaizduoti 7 pav. Sinchronizacijos įrenginys skaičiuoja galios grandinės kintamos įtampos (220V 50 Hz) perėjimus per nulį, t.y. pusperiodius.
(1)
Signaliniai iburiai tikrinami po vieną kiekvieno pusperiodio metu. Ęsant 50 Hz įtampos daniui per 1 sekundę patikrinama 100 iburių. Procesorius, atpainęs savo pusperiodį, komutacijos įranginio pagalba per filtrą siunčia iburio kodą. Ęsant tam tikriems nesklandumams iburyje (perdegė kaitinimo siūlas ar pan.), ar galios grandinėje signalas nebus perduotas per 3 - 5 paveikslėliuose atavizduotus įrenginius į personalinį kompiuterį ar kitą su ia sistema suderintą skaitmeninį įtaisą. Negavus tam tikro signalo sistema akcentuoja gedimą parodydama jo vietą.
Ivados
Automatizuotos signalinių iburių kontrolės sistemos:
Rekomenduojama įrengti I, II, III klasės oro uostuose;
Tikslinga derinti (adaptuoti) su įrengta oro uoste viturių signaline sistema;
Gali tikrinti kiekvieną iburį atskirai, arba tam tikras iburių grupes, nurodant atitinkamai gedimo pobūdį ir vietą.
Didina oro uostų signalinių sistemų patikimumą.
Signalinių iburių sistemų su automatizuota iburių kontrole eksploatacija:
Sudaro sąlygas ivengti mogikos klaidos faktoriaus;
Reikalauja maesnių eksploatacinių ilaidų;
Maina darbuotojų apkrovimą;
Didina skrydių saugą oro uoste.
Literatūra:
В.В. Жуков, В.А. Воеводзинскии Електрическое и ветовое оборудование аэродpoмов Москва, Транспорт 1991 г.
IVADOS
Diplominiame projekte pateiktas techninis sprendimas kaip atlikti kontrolę apvietimo lygio kiekvieno viesos altinio (lempos) naudojamo aerodromų KTT (kilimo tūpimo tako) prieigų signaliniams iburiams. Informacijos perdavimui apie apvietimo lygį panaudoti lempų maitinimo kabeliai (jėgos linijos), t. y. panaudojama esama sistemos struktūra, kuri nereikalauja pavyzdiui: papildomų radijo siųstuvų įrangos, leidimo daniams gavimo ir pan.
Informacijos buvimas apie kiekvienos lempos intensyvumą leidia:
Leidia laiku priimti sprendimą apie būtinumą keisti lempą, t .y. nereikia periodikai siųsti mogaus vizualiai tikrinti lempas, o be to kas svarbiausia leidia visą laiką turėti kokybiką KKT tako apvietimą, kas didiną skrydių saugą oro uoste.
2. Sudaro sąlygas ivengti mogikos klaidos faktoriaus;
Reikalauja maesnių eksploatacinių ilaidų;
Maina darbuotojų apkrovimą;
Leidia reguliuoti apvietimą priklausomai nuo meteorologinių oro sąlygų bei paros meto.
Papildius projektą techniniais sprendimais, kurie numatytų technines priemones automatiniam apvietimo reguliavimui pagal informaciją apie lempų viesos intensyvumą, tai leistų sutaupyti apie 20 % naudojamos elektros energijos apvietimui.
Projekto efektyvumas tuo didesnis, kuo kontroliuojama daugiau lempų.
LITERATŪRA
T
В.В. Жуков, В.А. Воеводзинскии Електрическое и световое оборудование аэродpoмов Москва, Транспорт 1991 г.
Nr.11 1998 г. 25-28 p.
Nr.12 1998 г. 26-27 p.
Nr.1 1999 г. 18-20 p.
Nr.2 1999 г. 26-27 p.
Informacijos altinis - internetas
www.Casa.gov.an/download/CAAPs/drome/89t_1.PDF (Commissioning of PAPI opproach slope indicator system).
www.airportsystems.honeywell.com
www.airport-technology.com
www.armstrnlighting.com
www.rlocman.ru
www.chipinfo.ru
chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/easy1/easy.htm
rf.atnn.ru/pic/bi2051.html
www.ineltek.ru
cec-mc.ru
PRIEDAI
mov SCON,#11010000B ;9 bitł RS232
mov TMOD,#00100010B ;TC1-reżime 2, TC0-reż.2; OSC ->TL0; ->TH1
mov PCON,#10000000B ;SMOD=1
mov TH1,#100 ;F = 4,8 kBod/12MHz
mov TH0,#156 ;106=256-(100*18/12)=256-(100*F/12)
;156=256-(100*12/12)
mov IP,#01000B ;prioritetas - low
mov TCON,#01010101B ;on: TR1; INT`ai pagal frontŻ
mov R17,#10Q ;pirmas registrł bankas
mov R27,#20Q ;antras registrł bankas
mov R37,#30Q ;treßias registrł bankas
mov pBUFD,#BUFD ;
mov HOLD_,#'H' ;
mov TSTST,#98H ;
mov OFFALS,#4 ;
mov MSEK,#5 ;
mov M100S,#10 ;
mov fALS,#0C0H ;
setb LLPz
mov P1,#0FFH ;
mov P3,#5FH ;
mov sINTRV,#81 ;
mov sNIMP,#1 ;
mov TZUM,#10 ;
jn P3.4,START ; Ne
setb AUTO ;
nop
j P3.4,$-1 ; laukiam kol bus sign
sjmp START ;
.ORG 1C0H ;
START: mov IE,#10001010B ; Leidżiam pertraukimus: ES;ET1;EX1;ET0;EX0;
call INIT_L ;
call CLRIND ;
clr A ;
mov IE,#10001010B ;
setb VERS ;
sjmp MAIN ;
.ORG 1E0H ;
MAIN: call ERROR ;
call WRK_KL ;
call WRKIND ;
sjmp MAIN ;
.ORG 230H ;
.INCLUDE TIM.ASM
.INCLUDE BLKSCH
.ORG 400H ;
WRKIND: jbc f_OFF,1$ ;
jbc NEW,2$ ;duomenys? - Taip
jbc REDR,$+4 ;As³ atnaujint duomenis (kitas parametras)
ret ; ³³
jbc CLEAN,22$ ;
mov pREDR,p_PAR ; ³
mov R0,#QASCI ; ³
call REDRAW ; ³
jnb ER_TIM,$+4 ; ³
ret ; ³
setb BLCK ; ³
ret ; ³
setb ER_OFF ; ³
ret ; ³
jbc POOR,11$ ;
mov OFFALS,#4 ;
jb HOLD,11$ ;
call PUMP ;perpumpuojam naujys duomenis
call LIGHT ;
call CLRIND ;
mov pREDR,p_PAR ;
mov R0,#QASCI ;
call REDRAW ;
jnb ER_TIM,$+4 ;
ret ; jei pp. REDRAW fiksuota klaida
inc R0 ;
mov A,MODE ; 0 0 0 0 HOLD AUTO MORE SMALL (MEAN NORM)
anl A,#0111B ; - -
add A,#1000B ; A - - -
mov @R0,A ; - -
inc R0 ;
mov pREDR,#-1 ; periodo mnemonika
call REDRAW ;
jnb ER_TIM,$+4 ;
ret ; jei pp. REDRAW fiksuota klaida
setb ALL ;
ret ;
.ORG 460H ;
REDRAW: mov DPH,#>T_MNEM ;2 matuojamo parametro mnemonikos lenteló
mov A,pREDR ;1 ir matuojamo parametro numeris
clr C ;1
rlC A ;1
add A,#<T_MNEM ;1
jnC $+4 ;
inc DPH ;
mov DPL,A ;1
clr A ;1
movc A,@A+DPTR ;2
mov @R0,A ;1
inc R0 ;1
inc DPTR ;2
clr A ;1
movc A,@A+DPTR ;2
mov @R0,A ;1
inc R0 ;1
mov A,pREDR ; matuojamo parametro numeris=
jb MINUS,1$ ; periodas? - Taip
cjne A,QN_IMP,2$ ; LPz? - Ne
clr C ;
rlC A ;
mov fPER,C ;
add A,#QBUF ; i÷matuotł parametrł buferis
mov R1,A ;
call EXTR ; konvertuojam
jnb ER_TIM,3$ ;
ret ;
jC 1$ ; impulsai ar pauzes? - Taip
text [----] ; kode nera tiek impulsu
ret ;
mov A,MODE
cjne A,#3,5$ ;
clr A ;
mov R1,#Q_HDL ;
xchd A,@R1 ;
cjne A,#5,$+3 ;
jC 5$ ;
mov A,#10H ;
mov B,#0 ;
call ADD_HD ;
mov A,Q_HDH ;
jb fPER,6$ ; jei netikrinam
cjne A,#11,$+3 ; patikrinam ar reik
jC 6$ ;
setb ER_TIM ;
ret ;
call WRBUF ;
ret ;
.ORG 4C0H ;
WRBUF: mov @R0,#'SP' ;
swap A ;1
anl A,#0FH ;1
jz 1$ ;As
setb SIMB ; ³
add A,#'0' ; ³
mov @R0,A ; ³
inc R0 ;<Ł
;
mov A,Q_HDH ;
anl A,#0FH ;
jb SIMB,22$ ;AAs
mov @R0,#'SP' ; ³
jz 2$ ;As³
setb SIMB ; ³³
add A,#'0' ;<³Ł
mov @R0,A ; ³
inc R0 ;<Ł
mov A,Q_HDL ;
swap A ;
anl A,#0FH ;
jbc SIMB,33$ ;AAs
mov @R0,#'SP' ; ³
jz 3$ ;As³
add A,#'0' ;<³Ł
mov @R0,A ; ³
inc R0 ;<Ł
;
mov A,Q_HDL ;
anl A,#0FH ;
add A,#'0' ;
mov @R0,A ;
inc R0 ;
ret ;
.ORG 500H ;
.INCLUDE PUMP.ASM
.ORG 5B0H ;
INIT_L: mov R0,#6 ;
mov A,R0 ;
add A,#(TBINIT-1$-1); 42H Darbo reżimo nustatymas 42
movc A,@A+PC ; 30H Sinchr./asinchroninis perra÷ymas 30/31
nop ; 14H Dekoderio õjungimas/i÷jungimas 15/14
jb ONE,1$ ;
mov Q_KOM,A ; 00H Mirksójimo atminties i÷valymas 00
setb ONE ; jungimas 11/10
djnz R0,2$ ;
ret ;
TBINIT: .db 11H,00H,20H,14H,30H,42H
.ORG 5D0H ;
CLRIND: mov R0,#QASCI ;1
mov R1,#15 ;1
mov @R0,#'SP' ;1<s
inc R0 ;1 ³
djnz R1,1$ ;2AŁ
ret ;2 64
.ORG 5E0H ;
WT: nop ;1<s
nop ;1 ³ 4mks
djnz R3,$-2 ;2AŁ
djnz R4,$-4 ; (4*256+2)*256 = 262656 mks = ~0,25 sek
ret ;
.ORG 5F0H ;
movc A,@A+DPTR ;2 ³
mov @R0,A ;1 ³
inc R0 ;1 ³
inc DPTR ;1 ³
jnz TXT_X ;2AŁ
ret ;2
mov @R0,A ;<s
inc R0 ; ³
movc A,@A+DPTR ; ³
inc DPTR ; ³
jnz TXT-2 ;AŁ
jmp @A+DPTR ;
.ORG 600H ;
mov A,@R1 ;1
call H_D ;2
dec R1 ;1
mov A,@R1 ;1
jnz $+3 ;2
ret ;
cjne A,#0CH,$+3 ;2
jC $+5 ;2
setb ER_TIM ;
ret ;
rl A ;1
mov B,A ;1
add A,#(T_HDH-1$) ;1
movc A,@A+PC ;2
xch A,B ;1
inc A ;1
add A,#(T_HDH-2$) ;1
movc A,@A+PC ;2
call ADD_HD ;2+9
ret ;2=54
.RADIX H
.RADIX
mov B,#100 ;2
div AB ;4
mov Q_HDH,A ;1
;
mov A,B ;1
mov B,#10 ;2
div AB ;4
swap A ;1
orl A,B ;1
mov Q_HDL,A ;1
ret ;2/19
;
;
ADD_HD: add A,Q_HDL ;1
da A ;1
mov Q_HDL,A ;1
mov A,Q_HDH ;1
addc A,B ;1
da A ;1
mov Q_HDH,A ;1
ret ;2
.ORG 670H
.INCLUDE KLV.ASM
.ORG 6D0H
LIGHT: mov A,QN_IMP ; impulsł skaißius
clr fRED ;
clr C ;
rrC A ;
jC 1$ ;As
setb ER_IMP ; ³<snegalimas variantas: impulsł su pauzómis
clr RED ; ³ ³ skaißius nelyginis arba
clr GREEN ; ³ ³ impulsł per daug
ret ; ³ ³
jnz 2$ ;<Łs³
setb fRED ; ³³
setb RED ; ³³
clr GREEN ; ³³
ret ; ³³
dec A ;<AŁ³
jnz 3$ ;As ³
setb RED ; ³ ³geltona
setb GREEN ; ³ ³
ret ; ³ ³
dec A ;<Ł ³
jnz 11$ ;A³
clr RED ;
setb GREEN ;
ret ; 0123456789ABCDEF
.ORG 700H ;
xch A,ERRFL ;
jnz $+3 ;
ret ;
jb HOLD,$-1 ;
setb CLEAN ;
mov B,#0FFH ; B=FF
inc B ;<s B=0,1,2,3,4,5,6,7
rrc A ; ³
jnC $-3 ;AŁ
mov A,#10H ;
mul AB ;
text_X T_ER ;
setb POOR
setb POOR ;
jb FIKS_A,2$ ;
clr END_Z ;
clr P1.1 ;
setb ER_AKK ;
setb FIKS_A ;
mov MODE,#0 ;
mov NTAKT,#8 ;
mov TH1,#100 ;
cpl DIV_F ;
mov TZUM,NTAKT ;
setb MELODI ;
ret ;
jbc END_Z,$+4 ;
ret ;
djnz NTAKT,1$ ;
mov IE,#0 ;
mov PCON,#2 ;
nop ;
nop ;
nop ;
jmp BEGIN ;
end
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 3423
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved