Pilot automat
Această intrare sau secțiune despre aviație nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Un pilot automat (adesea abreviat cu pilot automat ) este un dispozitiv mecanic / electronic care poate conduce un vehicul fără asistența unui om. Majoritatea oamenilor asociază pilotii automat în mod specific cu avioanele , dar pilotii de bărci și nave sunt numiți la fel și au același scop. De asemenea, funcționează într-un mod similar.
Aviaţie
Pilotii automat de avion au simplificat foarte mult zborul. Chiar și cele mai stabile avioane necesită atenția constantă a pilotului pentru a zbura. În primele zile ale transportului aerian, atenția echipajului era foarte mare și oboseala ridicată.
Primul pilot automat a fost dezvoltat de corporația Sperry . Acesta a conectat un orizont artificial giroscopic și o busolă magnetică la actuatoare hidraulice. A permis avionului să zboare drept și la altitudine constantă fără intervenția pilotului, acoperind până la 80% din timpul necesar unui zbor tipic.
Un pilot automat cu aceste funcții este în continuare cel mai comun, cel mai ieftin și cel mai de încredere. De asemenea, are cele mai puține erori posibile, deoarece este cel mai ușor de verificat.
Avioanele moderne împart de obicei un zbor în faze: taxi, decolare, urcare, croazieră, coborâre, apropiere, aterizare și taxi. Există piloți automat care automatizează toți acești pași, cu excepția taxiului, iar unii încorporează chiar și un sistem automat de evitare a coliziunilor ( TCAS ).
Pilotii automati moderni sunt de fapt un program ( software ) care ruleaza pe un computer care controleaza aeronava. Software-ul citește poziția și orientarea curentă a avionului și controlează un sistem fly-by-wire care îl ghidează. Într-un astfel de sistem, în plus față de comenzile de zbor clasice, mulți piloti automatici vor controla, de asemenea, tracțiunea pentru a optimiza viteza ( declanșatorul automat ) și vor muta combustibilul dintr-un rezervor în altul pentru a echilibra avionul și a-l menține în reglaj optim.
Deși pilotii automati se confruntă cu situații neprevăzute sau periculoase inflexibile, în general reușesc să piloteze un avion cu mai puțin combustibil decât majoritatea piloților.
Pilotul automat citește poziția și atitudinea aeronavei dintr-un sistem de navigație inerțial . Cu toate acestea, un astfel de sistem acumulează erori în timp. Erorile sunt corectate folosind un sistem de navigație prin satelit și altimetre. Discrepanțele dintre cele două sisteme sunt rezolvate prin procesarea digitală a semnalului, adesea un filtru Kalman în șase dimensiuni (unghiuri de rulare , pas și gălăgie , altitudine , latitudine și longitudine ).
Hardware-ul unui pilot automat tipic este un set de cinci microprocesoare 80386 , fiecare pe propria sa placă de circuite imprimate . 80386 este cel mai ieftin și mai popular procesor, iar noile versiuni sunt dezvoltate pentru a fi rezistente la radiații și, prin urmare, potrivite pentru utilizarea aerospațială. Acest procesor destul de vechi este preferat intenționat față de versiunile mai noi, deoarece este ieftin și foarte bine cunoscut, testat și prezentat.
Siguranța pilotului automat
Funcționarea corectă a pilotilor automat este esențială pentru siguranța aeronavelor. Prin urmare, acestea sunt concepute pentru a face față defecțiunilor, erorilor de programare și orice altă eventualitate fără a lăsa avionul să cadă. Avioanele sunt în general echipate cu cel puțin o redundanță de doi autopiloti, de fapt în cazul în care pilotul automat utilizat are o defecțiune, computerul intervine prin introducerea celui de-al doilea automat și semnalarea anomaliei către echipaj; acest tip de redundanță este denumit „fail-operational”.
Virtualizare
Sistemul de operare special care rulează pe procesor oferă o mașină virtuală de sine stătătoare. Software-ul de control real rulează pe această mașină virtuală. Prin urmare, software-ul nu se interfață niciodată direct cu electronica de control a aeronavei, ci acționează în schimb pe o simulare software a acesteia din urmă. În acest fel, orice erori de software, care în general tind să producă erori grave și evident greșite, pot fi detectate și eliminate. În timpul operațiunii în zbor, procesul este oprit și repornit dintr-o copie corectă. În timpul testării la sol, aceste erori sunt înregistrate de software-ul de virtualizare, iar inginerii le pot examina pentru a corecta software-ul.
Detectarea defecțiunilor sistemului
De obicei, unul dintre procesele de pe fiecare computer este un proces cu prioritate redusă care verifică continuu dacă computerul funcționează corect, de exemplu prin repetarea aceleiași operații matematice de două ori și verificarea faptului că rezultatele sunt aceleași. Defecțiunile hardware ale computerului pot fi astfel detectate înainte de a putea face daune mai grave.
De obicei, fiecare dintre procesele de pilot automat rulează în mai multe copii identice, răspândite pe diferite computere. Sistemul compară rezultatele diferitelor procese și, în caz de diferențe, decide cu majoritate. Valorile extreme, care sunt aproape întotdeauna greșite, sunt aruncate înainte de a fi utilizate pentru controlul aeronavei.
Unele piloturi automate utilizează, de asemenea, o diversitate de design. În această abordare, procesele software rulează nu numai pe computere diferite și în mai multe copii, ci vor fi proiectate și de diferite grupuri de ingineri. Este foarte puțin probabil ca diferite grupuri să facă aceleași greșeli. Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei informației, software-ul devine din ce în ce mai complex și costisitor, iar această din urmă abordare este mai puțin frecventă, deoarece puțini producători își pot permite.
Marina
Bărci de navigat
Pe o navă cu pânze, pilotul automat are grijă să direcționeze barca de-a lungul unui traseu prestabilit, găsind relația optimă între direcția vântului și cea a ambarcațiunii. Pilotii automati electronici pot folosi informatii de pe dispozitive externe, cum ar fi o busola sau un navigator GPS , pentru a conduce barca spre un punct predeterminat, curs sau directia vantului.
Gyro și pilot automat
Pilotul automat are caracteristici foarte asemănătoare cu pilotul giroscopic , dar diferit de pilotul giroscopic, care acționează pentru a corecta variațiile de direcție, pilotul automat, pe lângă intervenția pentru corectarea variațiilor de direcție, acționează și pentru a corecta variațiile de curs, deoarece primește semnale de la instrumentele de navigație. , atunci când acestea determină poziția navei dacă nava este în deplasare, acționează corectând cursul în funcție de noua poziție.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe pilot automat
linkuri externe
- ( EN ) Pilot automat , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 22984 · LCCN (RO) sh85010104 · GND (DE) 4143715-9 · BNF (FR) cb12350772s (data) |
|---|
