ISIS(Integrated Standby Instrument System),看來用英文念出來會引起誤會啊,那么中文你們怎么念呢?某航手冊是“綜合備用儀表系統”,某飛報告故障的時候說“整體備用儀表系統”,而我個人愿意叫它“集成備用儀表系統”,因為它尺寸雖小卻“集成”了各種功能,而且有個叫IC的玩意兒大家都習慣叫它“集成”芯片。
好了,不管怎樣,為了方便,下文我們還是意思意思(ISIS)一下得了……
ISIS位于儀表面板中間偏機長側
A320的ISIS位于駕駛艙儀表面板中間,但是偏機長側,布局上的講究,暗示了它的重要性。A380有兩個ISIS,一個作為備用飛行顯示器(SFD),另一個作為備用導航顯示器(SND)。
一、 意外用上了ISIS
聽來的故事,說的是某航的一架A320從浦東起飛以后,不知為何慣導給的位置不準了,接下來觀察員錯誤地把3部慣導的電門放回OFF位然后NAV位,試圖重新校準。我們知道,慣導只能在地面校準,因此觀察員的動作使3個慣導系統同時失效了。
全部正常慣導系統失效后,飛機進入了“直接法則”,這是一個嚴重依賴于各種備用設備的緊急狀態。就這樣,ISIS被意外地用上了。
全部慣導系統失效使飛控系統進入無保護的直接法則狀態
以下是故事里值得展開的知識點——
二、慣導只能在地面校準
慣導只能在地面校準。這是因為地球有自轉運動,飛機只有在相對于地球足夠靜止的狀態下,經過足夠長的時間獲取足夠的樣本,才能以足夠高的精度,得出它與地球的相對位置關系和相對運動關系。這些關系是絕對運動和相對運動之間換算關系。
在地面,換算關系通過被稱為“校準”的過程確定下來,存儲進慣導計算機的存儲器。在其后的運行過程中,由慣導計算機內部的傳感器(陀螺儀、加速計等)所測量到、并由處理器計算出的飛機絕對位置和運動狀態,通過換算關系,輸出為飛機與地球的相對關系(高度、經緯度等),提供給顯示器。
由于這樣的原理,慣導系統無法在空中獲得正確的換算關系,它也沒有為此而設計的相應功能(空中校準)。
三、慣導有多重要
和GPS定位、各類無線電導航相比,慣導一旦完成了校準,就不再需要依賴于外界的參照,而可以自主地為飛機提供定位和引導服務。形象地說,相當于閉著眼睛也知道自己在哪兒、去哪兒。
它的原理決定了它是值得依賴的儀表導航方式。因此無論是飛機的設計本身還是運行方面的規范,都給予它極高的地位。它有多重相互備份的系統,而在所有系統都失效后,飛機將只能進入緊急狀態(備降、返航等等)。
四、ISIS可以作為正常慣導的備份
盡管飛行員才是終的守護者(目視導航),但在極端情況發生之前,ISIS還是能夠及時介入,完成導航功能。因而,ISIS也必須內置有類似于正常慣導的一系列功能,包括初始化時的校準(獲得換算關系)和運行時的測量、計算和顯示功能。
事實上,ISIS之所以能在直接法則時體現出其重要性,正是因為它的功能很全面。
五、尺寸雖小、功能俱全
在顯示的層面上,ISIS“集成”了以下備用儀表:空速表、高度表、地平儀。事實上,在一些舊構型的A320上,這3個備用儀表是相互獨立的。
在處理數據的層面,正常情況下它接收來自MMR或ILS處理過的的下滑道/航向道偏離信號,從ADIRU接收可選的磁航向信號。除此之外,其他原始數據由ISIS內部的處理器完成:
PSU(壓力傳感器組件)對來自備用皮托管、備用靜壓盤的氣壓信號進行模/數轉換,計算高度、速度;
CPGDM(控制處理器和光學顯示模塊)處理按鍵輸入、將其他模塊的數據轉換成光學顯示信號;
IMU(慣性測量組件)對內置傳感器的信號進行模/數轉換,計算相關的位置和姿態數據;
尺寸雖小、功能俱全
數據來源層面。備用的皮托管、靜壓盤提供了用于計算高度、速度的模擬信號;MMR和ADIRU能提供處理過的一部分數據;但ISIS自身也在內部的IMU(慣性測量組件)里“集成”了2個加速度計和3個陀螺儀。
關于ISIS的數據來源
在討論中一名飛行員問道:其他的我都知道了,但是如果3部慣導同時失效,飛機將進入直接法則,唯一可以依賴的只有ISIS,請問ISIS的姿態數據的來源又具體是什么?回答:ISIS內部的加速度計和陀螺儀。
后,我們來一點互動:假設慣導全部失效,是否會導致FMGC也失效,PFD還能用嗎?