74. Основные требования к авиационным сои.

Зарубежный и отечественный опыт применения бортовых экранных систем индикации позволил выработать основные требования, предъявляемые к бортовым СОИ:

1. Вид отображаемой информации оговаривается в ТЗ и задается в виде раздела или приложения на ТЗ.

2. Индикационная емкость определяется в несколько тысяч условных знаков и отрезков линий.

3. Если на индикаторах ЭЛТ применяется растровая телевизионная развертка, то она должна иметь формат 1024х1024 или 2048х2048 элементов изображений.

4. Длина алфавита должна быть не более 256 знаков.

5. Размер отображаемого знака должен быть не менее 3,0 мм.

6. Расстояние от глаз пилота до индикатора должно быть не более 4 м для горизонтального полета и  1,5 м для изменяемого полета.

7. Угол обзора должен быть не менее  53 в горизонтальной плоскости и (35 - 40) в вертикальной плоскости.

8. Количество цветов должно быть 7 для ЭЛТ и 1 - 3 для знаковых индикаторов.

9. Яркость должна быть 200-300 кд/м² для зеленого цвета, 150-200 кд/м² для красного цвета и 75-100 кд/м² для синего цвета.

10 Яркостной контраст  80.

11. Внешняя освещенность экрана до 75000 лк или 30000, 61000, 75000 в зависимости от места установки.

12 . Допустимое время задержки появления символов на экран - 5 с.

13 Среднее время наработки на отказ 10000 часов для системы и 7000 для ЭЛТ.

14. Назначенный ресурс 30000 часов.

В дополнение к указанным техническим характеристикам сформулированным в ОТТ 86 для военных самолетов приведем некоторые практические рекомендации для качественной работы СЭИ.

Изображение целесообразно показывать на черном фоне или по желанию Заказчика. Частота смены кадров должна быть не менее 80 Гц во избежание недопустимого для глаз мерцания, особенно для наблюдения боковым зрением. Дискретность и ступенчатости в изображении линий и фигур должна быть практически незаметная для глаза. При соблюдении нормальной наблюдаемости изображения при нормах внешней освещенности, указанной в п. 11 предпочтительной является растровая развертка при формировании изображений Если это условие не может быть выполнено допускается применение функциональной или штриховой развертки, при этом суммарная длина линий изображения в одном кадре должна быть такой, чтобы частота смены кадров не снижалась ниже 50 Гц. для отдельных кадров.

75. Отечественные системы экранной индикации (состав, эволюция развития, структурные схемы, технические характеристики).

Наибольшее распространение для систем экранной индикации нашли электронно-лучевые приборы (ЭЛП) или электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), которые впервые начали применяться для отображения радиолокационных изображений. Монохромные ЭЛТ с радиально-секторной разверткой с высокой разрешающей способностью стали основой индикаторов практически всех радиолокационных станций и индикаторов боевой обстановки для военных самолетов. Необходимость применения цветовых оттенков в изображениях привело к применению 3-х цветных ЭЛТ типа “пенетрон”. Люминофор нанесенный в три слоя возбуждался для свечения различными цветами в зависимости от глубины проникновения луча электронной пушки, которая зависит от уровня прикладываемого к аноду высокого напряжения. Отечественные пенетроны “Ламанш” и “Млада” нашли применение на космической станции и в составе некоторых военных комплексах радиоэлектронного оборудования. В оптико-телевизионных системах нашли применение черно-белые телевизионные индикаторы, а в РЛС различных типов монохромная с зеленым свечением “Литва-2” и др.

Появление масочных ЭЛП отечественного производства , пригодных для применения в авиационной технике связано с приобретением в Германии теневых масок с ячейками диаметром 0,2 и 0,3 мм, С такими масками во Львовском ОКБ “Эратрон” были созданы ЭЛП “Конфета-2”, “Конфета-4”, на базе которых разработаны системы экранной индикации УКБП г. Ульяновск для гражданских самолетов и ОКБ “Электроавтоматика” г. Санкт-Петербург для военных самолетов. Три электронных пушки с дельтаобразным расположением лучей фокусируют свои лучи в отверстиях теневой маски, а затем лучи расходятся, попадая каждый на свое зерно диаметром 0,1 - 0,2 мм триады зерен красного, зеленого и синего цвета и диаметром триады 0,25 - 0,5 мм. Из трех цветов путем коммутации лучей и регулировки напряжения на катоде можно получить 8 цветов: черный, белый, зеленый, голубой, желтый, красный и коричневый (пурпурный).Для питания анодных цепей в трубке используется высоковольтный источник электроэнергии 18-22 В.

Сравнительно большие габариты и вес индикаторов на ЭЛП и требуемая высокая надежность индикаторов усилило стремление к переходу на плоскопанельные экраны. Среди них известны матрицы на светоизлучающих диодах (СИД) красного, зеленого и кирпичного (желтого) цветов. СИД не сложны в изготовлении имеют простую схему управления, совместимую с микросхемами и применяются в основном в индикаторах пультов управления. Недостатки СИД, связанные с большой потребляемой мощностью, малой разрешающей способностью, большим диаметром светящейся точки, которое увеличивается и размывается с повышением напряжения питания, не дает возможности использовать их в качестве экранных индикаторов.

Наиболее приемлемыми для получения полноцветных плоских экранов являются жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ). После того, как был найден способ управления каждым элементом жидкокристаллической матрицы активным полупроводниковым элементом в миниатюрном исполнении в авиации появились индикаторы на ЖКИ, используемые в СЭИ. ЖКИ имеет малую потребляемую мощность, работает в отраженном свете и не боится попадания прямых солнечных лучей, при которых наблюдаемость только улучшается, не создает вредных излучений, поддается смешению цветов и имеет мягкий приятный тон излучения. Основные недостатки ЖКИ такие, как невозможность работы при отрицательных температурах, недостаточный угол наблюдаемости изображения и работа в ночных условиях с подсветкой на просвет, фирмы научились преодолевать путем термостатирования, специальным программно-математическим обеспечением при управлении работой ЖКИ и применением надежных дублированных лампочек накаливания для просвета ЖКИ в ночных условиях.

Были попытки создать индикаторы и на других элементах, например, на тонкопленочных электролюминесцентных индикаторах (ТПЭЛИ), на вакуумно-люминесцентных (катодно-люминесцентные) индикаторах (ВЛИ), газоразрядных индикаторах (ГРИ), электрохромных и электрофотохромных индикаторах (ЭХИ) и (ЭФИ). Эти работы находятся в различных стадиях развития, но авиационная промышленность эксплуатирует ЭСИ на ЭЛП и ЖКИ.