Como um PFD lida com alterações abruptas e não físicas nos parâmetros que está exibindo?

Question

Como um PFD lida com alterações abruptas e não físicas nos parâmetros que está exibindo?

#1 resposta do (5 votos)

7

Esta questão é sobre requisitos de fatores humanos no design de componentes de software que exibem instrumentos em uma exibição de voo principal. (Não é sobre como implementar o software.)

Vamos pegar um indicador de velocidade no ar (ASI) como exemplo. Em um ASI de "medidor de vapor", as agulhas adicionam alguma inércia ao instrumento, limitando a taxa máxima de mudança que ele pode exibir. Isso é bom, porque a velocidade do ar indicada (IAS) tem uma taxa máxima de mudança muito menor no mundo real.

Em uma ASI de "fita em movimento" em um monitor de voo primário (PFD), um componente de software recebe atualizações do IAS e altera a exibição apropriadamente. A legibilidade humana do instrumento depende das mudanças serem graduais, de modo que os números gradualmente se "enrolam" como um instrumento físico: se os números saltam abruptamente, é difícil para o piloto perceber e entender o que aconteceu.

Em circunstâncias normais, um salto abrupto em IAS (ou altitude, rumo ou outros parâmetros importantes de vôo) não pode ocorrer, porque há limites físicos na taxa de mudança. Mas o componente de software apenas recebe um fluxo de valores e é possível que um erro em outro lugar do sistema possa causar um salto abrupto.

Existe normalmente um requisito neste componente de software para suavizar a exibição do instrumento ou lidar com essa possível situação? Eu posso imaginar algumas maneiras possíveis de lidar com isso:

O componente de exibição tem um limite definido na taxa de alteração (guiado pelas limitações físicas e o limite de HF na rapidez com que uma alteração pode ser exibida de forma compreensível) e deve rejeitar alterações fora do intervalo ( presumivelmente ligado a uma mensagem EFIS / ECAM). Quando as alterações estão no intervalo, a exibição é atualizada imediatamente sem interpolação.
O componente de exibição tem que interpolar entre os valores recebidos, animando, para que até mesmo mudanças abruptas apareçam para "enrolar" o instrumento. Isso preserva a legibilidade do instrumento, mas introduzirá alguma latência nos valores exibidos.
O componente de exibição não tem nenhum requisito especial e as proteções em outros locais do sistema garantem que ele nunca tenha que lidar com alterações não abreviadas de forma abrupta.

Eu entendo que é improvável que os requisitos por componente sejam publicados por qualquer fornecedor, por isso, ficarei feliz em receber uma resposta não-fundamentada, se tiver uma experiência pessoal. Até mesmo a informação de um experiente piloto de cabine de vidro que viu este erro em primeira mão seria apreciada.

aircraft-design avionics human-factors software glass-cockpit

por Dan Hulme 06.03.2018 / 17:46

1 resposta

Tags aircraft-design avionics human-factors software glass-cockpit

Quem amaldiçoou as moedas de ouro astecas? Como obtenho seguidores no 5e como fiz em AD & D?

score 5 · Accepted Answer

Geralmente, o PFD suaviza a indicação para a maioria dos dados indicados.

Eu não conheço nenhum requisito 'legal' para isso, mas, como você mencionou, a ergonomia básica exige isso.

Tenho experiência em primeira mão com o Garmin G1000, por isso vou tentar explicar o seu comportamento PFD como exemplo. (É um pouco difícil de capturar e postar um vídeo).

A maioria (se não todas) as indicações gráficas são filtradas com a taxa (frequência característica) consistente com a taxa de mudança esperada do parâmetro relevante: lançar / rolar rapidamente (mas ainda visivelmente, cerca de 0,3 s), velocidade aerodinâmica moderadamente temperatura do motor lentamente (3-5 s). Indicações somente digitais (digamos, tensão da bateria) também são filtradas e, além disso, sua precisão é limitada, de modo que as atualizações não acontecem com muita freqüência (por exemplo, em torno de 0,5 V).

O filtro parece ser um passa-baixa de segunda ordem na maioria dos casos. Para alguns parâmetros, notadamente a velocidade indicada, ela é submersa, o que significa que a indicação ultrapassa ligeiramente as mudanças abruptas e geralmente tende a oscilar para mudanças normais. Isso fornece uma resposta mais rápida enquanto continua sendo suave.

Uma mudança abrupta e irreal de parâmetros, por si só, não causa uma falha para o PFD. É apenas filtrada como de costume. No entanto, valores significativamente fora do intervalo falharão na indicação, mas apenas temporariamente, até que os valores sensatos sejam retomados. Geralmente, é o trabalho dos computadores periféricos (ADC, AHRS, etc.), bem como da unidade de integração (GIA), para detectar falhas e transmiti-las em mensagens especiais. O PFD é, afinal de contas, apenas uma exibição.