Pilote automatique
Un pilote automatique est un circuit mécanique, électrique, ou hydraulique employé pour guider un véhicule sans aide d'un être humain. La plupart des personnes comprennent un pilote automatique pour se référer spécifiquement aux avions , mais la vitesse d'Individu-direction de pour des bateaux et des bateaux s'appelle parfois également par cette limite.
Premiers pilotes automatiques
En débuts d'aviation, les avions ont exigé de l'attention continue d'un pilote afin de voler sans risque. Car les avions s'étendent accru permettant des vols de beaucoup d'heures, l'attention constante a mené à la fatigue sérieuse. Un pilote automatique est conçu pour effectuer certaines des tâches du pilote.
Le premier pilote automatique d'avions a été développé par le Sperry Corporation en 1912. Lawrence que Sperry (le fils de célèbre Elmer Sperry d'inventeur) l'a démontré deux ans après en 1914, et a prouvé la crédibilité de l'invention en pilotant les avions avec ses mains à partir des commandes et évident aux spectateurs.
Le pilote automatique a relié un indicateur gyroscopique de titre de du et l'horizon de vol aux ascenseurs à commande hydraulique , au gouvernail de direction et aux ailerons il a permis aux avions de voler directement et de niveau sur un cours de boussole sans attention d'un pilote, réduisant considérablement la charge de travail du pilote.
Au début des années 20, le standard J.A Moffet de camion-citerne de l'huile est devenu le premier bateau pour utiliser un pilote automatique.
Pilotes automatiques modernes
Non tout le vol d'avions de transport de passagers ont aujourd'hui un système de pilote automatique. Des avions généraux de l'aviation plus ancien et plus petit particulièrement main-sont encore volés, alors que les petites avions de ligne à moins de vingt sièges peuvent également être sans pilote automatique comme elles sont employées sur des vols de court-durée avec deux pilotes. L'équipement des pilotes automatiques aux avions de ligne avec plus de vingt sièges est généralement rendu obligatoire par des règlements internationaux d'aviation. Il y a trois niveaux de commande dans des pilotes automatiques pour de plus petits avions. Les contrôles pilote automatique de simple-axe un avion dans le roulent l'axe de seulement ; de tels pilotes automatiques sont également connus familièrement comme " ; levellers" d'aile ; , reflétant leurs limitations. Les contrôles pilote automatique biaxiaux un avion à l'axe du lancement aussi bien que le pain, et peuvent être peu plus qu'un " ; leveller" d'aile ; avec la capacité de lancer-oscillation-correction limitée ; ou elle peut recevoir des entrées des systèmes à bord de radionavigation pour fournir de véritables conseils de pilotage automatique une fois que l'avion a décollé jusque peu avant au débarquement ; ou ses possibilités peuvent se trouver quelque part entre ces deux extrémités. Un pilote automatique gyroscopique ajoute la commande à l'axe du lacet et n'est pas exigé dans beaucoup de petits avions.
Les pilotes automatiques dans des avions complexes modernes sont gyroscopiques et divisent généralement un vol en phases de taxi, de décollage, de montée, de niveau, de descente, d'approche et d'atterrissage. Les pilotes automatiques existent qui automatisent toutes ces phases de vol excepté le roulement sur le sol. Un atterrissage pilote-commandé sur une piste et le contrôle des avions sur le déroulement (c. le gardant au centre de la piste) est connu en tant qu'un atterrissage ou Autoland de CAT IIIb, disponible sur les pistes de beaucoup d'aéroports importants aujourd'hui, particulièrement au sbject d'aéroports aux phénomènes de temps défavorable tels que le brouillard . L'atterrissage, le déroulement et la commande de taxi dans la position de stationnement d'avions est connu comme CAT IIIc. Ceci n'est pas employé jusqu'ici mais peut être employé à l'avenir. Quelques pilotes automatiques incorporent la collision-action d'éviter automatisée ; l'évitement anticollision le plus populaire pour des avions s'appelle le système d'évitement anticollision du trafic (TCAS). Un pilote automatique est souvent un composant intégral d'un système de gestion de vol .
Les pilotes automatiques modernes emploient le logiciel de l'ordinateur pour commander les avions. Le logiciel lit la position actuelle de l'avion, et commande un système de contrôle de vol pour guider les avions. Un tel système, sans compter que des commandes de vol classiques, beaucoup de pilotes automatiques incorporent les possibilités de commande de poussée qui peuvent commander des commandes de puissance pour optimiser la vitesse anémométrique, et déplacent le carburant à différents réservoirs pour équilibrer les avions dans une attitude optimale dans le ciel. Bien que les pilotes automatiques manipulent de nouvelles ou dangereuses situations inflexiblement, ils pilotent généralement un avion avec une carburant-consommation inférieure qu'un pilote humain.
Le pilote automatique dans un porteur moderne indique typiquement sa position et l'attitude de l'avion d'un système d'orientation à inertie . Les systèmes d'orientation à inertie accumulent des erreurs avec le temps. Ils incorporeront des systèmes de réduction des erreurs tels que le système de carrousel qui tourne une fois une minute de sorte que toutes les erreurs soient absorbées dans différentes directions et avoir un effet de annulation global. L'erreur dans des gyroscopes est connue comme dérive. C'est dû aux propriétés physiques dans le système, que ce soit mécaniques ou à guidage laser, qui corrompent des données de position. Les désaccords entre les deux sont résolus avec le traitement numérique du signal De , le plus souvent un filtre six-dimensionnel de Kalman de . Les six dimensions sont habituellement pain, lancement, lacet, altitude , latitude et longitude . Les avions peuvent piloter les itinéraires qui ont un facteur d'exécution required, donc la quantité de facteur d'erreur ou d'exécution réelle doit être surveillée afin de piloter ces itinéraires particuliers. Plus est long le vol que plus l'erreur accumule dans le système. Des aides par radio telles que les mises à jour et le GPS de télémètre radar, de télémètre radar peuvent être employées pour corriger la position d'avions. Les unités de référence à inertie, c. gyroscopes, sont la base de la position à bord d'avions déterminant, car le GPS et d'autres systèmes par radio de mise à jour dépendent d'un tiers pour fournir l'information. Les IRU sont pesanteur complètement d'un seul bloc et d'utilisation et rotation de la terre pour déterminer leur position initiale (taux de la terre). Ils mesurent alors l'accélération pour calculer où ils sont par rapport par à où ils étaient de commencer. À partir de l'accélération la vitesse peut être calculée et à partir de la vitesse la distance peut être calculée. Tant que la direction est connue (des accéléromètres) le bidon de l'IRU déterminer où ils sont (personne à charge de logiciel).
Détails de système informatique
Le matériel d'un pilote automatique typique du porteur est un ensemble de cinq unités centrales de traitement du 80386 , chacun sur sa propre carte électronique . Les 80386 est une conception peu coûteuse et bien-examinée qui peut mettre en application un véritable ordinateur virtuel. De nouvelles versions sont mises en application qui sont le résistant aux radiations, et sont durcies pour l'usage aérospatial. La conception très vieille d'ordinateur est intentionnellement favorisée, parce qu'elle est peu coûteuse, et son comportement de fiabilité et de logiciel bien-sont caractérisés.
Le fait sur commande du système d'exploitation fournit une machine virtuelle pour chaque processus . Ceci signifie que le logiciel de pilote automatique ne commande directement jamais l'électronique de l'ordinateur. Au lieu de cela il agit sur une simulation de logiciel de l'électronique. La plupart des opérations inadmissibles de logiciel sur l'électronique se produisent pendant des échecs bruts. Elles tendent à être évidemment incorrectes, détectées et jetées. En fonction, le processus est arrêté, et remis en marche d'une copie fraîche du logiciel. Dans l'essai, de tels échecs extrêmes sont notés par la virtualisation, et les ingénieurs les emploient pour corriger le logiciel.
Habituellement, un des processus sur chaque ordinateur est un processus de priorité basse qui examine continuellement l'ordinateur.
Généralement, chaque processus du pilote automatique tire plus de deux copies, distribuées à travers différents ordinateurs. Le système vote alors sur les résultats de ces processus. Pour Autoland triple, ceci s'appelle le camout, et emploie des valeurs médianes des commandes de pilote automatique contre le mécanisme mécanique de centre et de sensation plaçant comme calcul possible. Des valeurs extrêmes sont jetées avant qu'elles puissent être employées pour commander les avions.
Quelques pilotes automatiques emploient également la diversité de conception de . Dans ce dispositif de sûreté, les processus critiques de logiciel fonctionneront non seulement sur les ordinateurs séparés, mais chaque ordinateur courra le logiciel créé par différentes équipes de technologie. Il est peu probable que les différentes équipes de technologie feront les mêmes erreurs. Pendant que le logiciel devient plus cher et complexe, la diversité de conception devient moins commune parce que peu de compagnies de technologie peuvent se permettre la.
Catégories de pilote automatique d'aviation de l'atterrissage
des atterrissages Instrument-facilités sont définis dans les catégories par l'Organisation de l'aviation civile internationale . Ce dépendent du niveau required de visibilité et du degré auxquels l'atterrissage peut être conduit automatiquement sans entrée par le pilote.
CAT de I - cette catégorie permet à des pilotes de débarquer avec une taille de décision de 200 pi (61 m) et une visibilité vers l'avant ou une portée optique de piste (RVR) de 2400 pi (730 m). Les pilotes automatiques recto sont suffisants.
CAT de II - cette catégorie permet à des pilotes de débarquer avec une taille de décision entre 200 pi et 100 pi (&asymp ; 30 m) et un RVR de 1000 pi (305 m). Les pilotes automatiques ont une condition de chute passive.
CAT IIIa - cette catégorie permet à des pilotes de débarquer avec une taille de décision aussi bas que 50 pi (15 m) et un RVR de 700 pi (213 m). Elle a besoin d'un pilote automatique de chute passive. Il doit y avoir seulement de 1 - la probabilité 10-6 du débarquement en dehors du secteur prescribed.
CAT IIIb - comme IIIa mais avec l'addition du déroulement automatique après atterrissage a incorporé avec la commande de prise pilote une certaine distance le long de la piste. Cette catégorie permet à des pilotes de débarquer avec une taille de décision plus moins de 50 pieds ou aucune taille de décision et une visibilité vers l'avant de 250 pi (76 m, comparent ceci à la taille d'avions, certains dont être maintenant plus de 70 m de long) ou de 300 pi (91 m) aux Etats-Unis. Pour une aide d'atterrissage-sans-décision, un pilote automatique tomber en panne-opérationnel est nécessaire. Pour cette catégorie une certaine forme de système d'orientation de piste est nécessaire : au moins la chute passive mais elle doit être tomber en panne-opérationnelles pour débarquer sans taille de décision ou pour RVR en-dessous de 375 pieds (114 m).
CAT de IIIc - comme IIIb mais sans taille de décision ou minimum de visibilité, également connus sous le nom de " ; zero-zero" ;. Aucun avion n'est approuvé pour cette catégorie. Il rendrait nécessaire une manière fiable pour que des avions et des véhicules moulus manoeuvrent au sol sans n'importe quelle référence visuelle.
Pilote automatique de chute passive : en cas d'échec, les séjours d'avions en position contrôlable et le pilote peuvent prendre la commande de elle pour circuler ou finir le débarquement. C'est habituellement un système à canal double.
pilote automatique Tomber en panne-opérationnel : en cas d'échec au-dessous de taille alerte, l'approche, la fusée et l'atterrissage peuvent encore être accomplis automatiquement. C'est habituellement un système de triple-canal ou système duel-duel.
↑ - orage < http://www.us/patents/5945943-description.html > de brevet
Voir également
Compas gyroscopique Voiture de Driverless de
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