Автопилот жүйесі: ұшақты басқарудың автоматтандырылған тәсілі

Кіріспе

Көлік құралының траекториясын тікелей оператор бұйрығынсыз сақтау жүйесі – ұшақ жүйесі.

Автопилот – бұл ұшақ, теңіз кемесі немесе ғарыш кемесінің бағытын адам оператордың үнемі қолмен басқаруын қажет етпейтін жүйе. Автопилоттар адам операторларын ауыстырмайды. Егер болса, автопилот оператордың көлік құралын басқаруына көмектеседі, операторға операциялардың жалпырақ аспектілеріне назар аударуға мүмкіндік береді (мысалы, траекторияны, ауа райын және борттағы жүйелерді бақылау). Автопилот көбінесе автодроссельмен, яғни қозғалтқыштардың қуатын басқару жүйесімен бірге қолданылады. Автопилот жүйесі кейде әдеттегі тілде "Джордж" деп аталады (мысалы, "Джорджқа біраз уақытқа ұшуды тапсырайық"). Атаудың шығу тегі белгісіз: кейбіреулер бұл 1930 жылдары автопилотқа патент алған Джордж Де Бисонға сілтеме дейді, ал басқалары Корольдік әуе күштерінің ұшқыштары екінші дүниежүзілік соғыс кезінде бұл терминді ұшақтарының техникалық тұрғыдан алғанда VI Георг корольге тиесілі екенін көрсету үшін қолданған деседі.

Бірінші автопилоттар

Әуе қатынасының алғашқы кезеңдерінде ұшақтардың қауіпсіз ұшуы үшін ұшқыштың үнемі назары қажет болды. Ұшақтардың ұшу қашықтығы артқан сайын, сағаттаған ұшуларға мүмкіндік туды, бірақ үнемі назар аудару ұшқыштардың шаршауына себеп болды. Автопилот – ұшқыштың кейбір жұмыстарын автоматтандыруға арналған құрылғы. Алғашқы ұшақ автопилотын 1912 жылы Sperry Corporation әзірледі. Автопилот гироскопиялық бағыт және көлбеу индикаторларын гидравликалық түрде басқарылатын лифттер мен рульге қосты. (Қанаттың бұрылыс тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін қанаттың диэдраль бұрышына сүйенгендіктен айлерондар қосылмады.) Бұл ұшақтың ұшқыштың араласуынсыз, компас бағыты бойынша тікелей және тегіс ұшуына мүмкіндік берді, ұшқыштың жұмыс жүктемесін едәуір азайтты. Атақты өнертапқыш Элмер Сперридің ұлы Лоуренс Сперри 1914 жылы Парижде өткен авиациялық қауіпсіздік байқауында оны көрсетті. Сперри өнертабыстың сенімділігін ұшақты басқару құралдарынан қолдарын алыстатып, көрермендерге көрсете отырып, демонстрациялады. Лоуренс Сперридің ұлы Элмер Сперри және капитан Ширас соғыстан кейін де осы автопилот бойынша жұмысын жалғастырды. 1930 жылы олар АҚШ Әскери Әуе күштерінің ұшағын үш сағат бойы дұрыс бағыт пен биіктікте ұстап тұратын ықшамдатылған және сенімді автопилотты сынақтан өткізді. 1930 жылы Ұлыбританиядағы Корольдік ұшақ құрылысы және зерттеу институты (Royal Aircraft Establishment) ұшуды басқару үшін пневматикалық түрде айналатын гироскопты пайдаланатын «ұшқыш көмекшісі» деп аталатын автопилотты жасады. Автопилот жақсартылған басқару алгоритмдері және гидравликалық сервомеханизмдер сияқты жаңа мүмкіндіктермен одан әрі дамытылды. Радио навигациялық құралдар сияқты қосымша құралдардың енгізілуі түнде және нашар ауа-райы жағдайында ұшуға мүмкіндік берді. 1947 жылы АҚШ Әуе күштерінің C-53 ұшағы Атлантикалық мұхиты арқылы толықтай автопилоттың бақылауымен, ұшып-қону процедураларын қоса алғанда, трансатлантикалық ұшуды жүзеге асырды. Билл Лир өзінің F-5 автоматты пилотын және автоматты жақындауды басқару жүйесін әзірледі және 1949 жылы Коллиер сыйлығымен марапатталды. 1920 жылдардың басында Standard Oil танкері J. A. Moffet автопилотты пайдаланған алғашқы кеме болды. Piasecki HUP-2 Retriever автопилотпен жабдықталған алғашқы сериялық тікұшақ болды. Аполлон бағдарламасының Ай модуліне арналған цифрлық автопилот – ғарыш кемелеріндегі толыққанды цифрлық автопилот жүйесінің ерте мысалы.

In the early days of aviation, aircraft required the continuous attention of a pilot to fly safely. As aircraft range increased, allowing flights of many hours, the constant attention led to serious fatigue. An autopilot is designed to perform some of the pilot's tasks. The first aircraft autopilot was developed by Sperry Corporation in 1912. The autopilot connected a gyroscopic heading indicator and attitude indicator to hydraulically operated elevators and rudder. (Ailerons were not connected as wing dihedral was counted upon to produce the necessary roll stability.) It permitted the aircraft to fly straight and level on a compass course without a pilot's attention, greatly reducing the pilot's workload. Lawrence Sperry, the son of famous inventor Elmer Sperry, demonstrated it in 1914 at an aviation safety contest held in Paris. Sperry demonstrated the credibility of the invention by flying the aircraft with his hands away from the controls and visible to onlookers. Elmer Sperry Jr., the son of Lawrence Sperry, and Capt Shiras continued work on the same autopilot after the war, and in 1930, they tested a more compact and reliable autopilot which kept a U. S. Army Air Corps aircraft on a true heading and altitude for three hours. In 1930, the Royal Aircraft Establishment in the United Kingdom developed an autopilot called a pilots' assister that used a pneumatically spun gyroscope to move the flight controls. The autopilot was further developed, to include, for example, improved control algorithms and hydraulic servomechanisms. Adding more instruments, such as radio navigation aids, made it possible to fly at night and in bad weather. In 1947, a U. S. Air Force C 53 made a transatlantic flight, including takeoff and landing, completely under the control of an autopilot. Bill Lear developed his F 5 automatic pilot and automatic approach control system, and was awarded the Collier Trophy in 1949. In the early 1920s, the Standard Oil tanker J. A. Moffet became the first ship to use an autopilot. The Piasecki HUP 2 Retriever was the first production helicopter with an autopilot. The lunar module digital autopilot of the Apollo program is an early example of a fully digital autopilot system in spacecraft.

Қазіргі заманғы автопилоттар

Қазіргі уақытта ұшып жүрген жолаушылар ұшақтарының барлығында автопилот жүйесі болмайды. Ескі және кішкентай авиациялық ұшақтар көбінесе қолмен басқарылады, тіпті жиырмадан аз орындық шағын лайнерлер де қысқа ұшуларға екі ұшқышпен қолданылатындықтан автопилотсыз болуы мүмкін. Халықаралық авиация ережелері жиырмадан астам орындық ұшақтарға автопилот орнатуды міндетті етеді. Кішкентай ұшақтардағы автопилоттарда үш деңгейлі басқару бар. Бір осьті автопилот ұшақты тек еңкейту осі бойынша басқарады; мұндай автопилоттарды көбінесе "қанатты тегістегіштер" деп атайды, олардың жалғыз мүмкіндігін көрсетеді. Екі осьті автопилот ұшақты еңкейту және көтерілу осі бойынша басқарады, және ол шектеулі көтерілу тербелісін түзетуге қабілетті қарапайым қанат тегістегіш болуы мүмкін; немесе ұшақ ұшып кеткеннен кейін қонуға дейін аз уақыт қалғанға дейін нақты автоматты ұшуды басқару үшін борттағы радио-навигациялық жүйелерден сигналдар алады; немесе оның мүмкіндіктері осы екі шектің арасында болуы мүмкін. Үш осьті автопилот иілу осі бойынша басқаруды қосады және көптеген кішкентай ұшақтарда қажетті емес. Қазіргі заманғы күрделі ұшақтардағы автопилоттар үш осьті болып табылады және ұшуды таксилеу, ұшып көтерілу, көтерілу, круиз (түзу ұшу), түсу, жақындау және қону кезеңдеріне бөледі. Автопилоттар таксилеу және ұшып көтерілуден басқа ұшудың барлық кезеңдерін автоматтандыра алады. Автопилотпен басқарылатын қону және ұшақты ұшу-қону жолағында басқару (яғни оны жолақтың ортасында ұстау) "автоматты қону" деп аталады, онда автопилот Instrument Landing System (ILS) Cat IIIc жүйесін пайдаланады, бұл көру қабілеті шектеулі немесе жоқ болғанда қолданылады. Мұндай қонулар қазіргі уақытта көптеген ірі әуежайларда қолданылады, әсіресе тұманды ауа-райы сияқты қолайсыз жағдайларға ұшырайтын әуежайларда. Ұшақ әдетте өздігінен тоқтайды, бірақ ұшу-қону жолағынан шығып, қақпаға дейін таксилеу үшін автопилотты өшіру қажет. Автопилот көбінесе Ұшуды басқару жүйесінің (Flight Management System) маңызды бөлігі болып табылады. Қазіргі заманғы автопилоттар ұшақты басқару үшін компьютерлік бағдарламаны пайдаланады. Бағдарлама ұшақтың қазіргі орнын анықтап, ұшуды басқару жүйесі арқылы оны басқарады. Мұндай жүйеде классикалық басқарудан басқа, көптеген автопилоттар жылдамдықты оңтайландыру үшін газды басқару мүмкіндіктерін де қамтиды. Қазіргі заманғы ірі ұшақтардың автопилоты ұшақтың орнын және бағытын инерциялық басқару жүйесінен алады. Инерциялық басқару жүйелері уақыт өте келе қателерді жинақтайды. Олар қателерді азайту жүйелерін қамтиды, мысалы, минутына бір рет айналатын карусель жүйесі, бұл кез келген қателерді әртүрлі бағытта таратып, жалпы эффектіні жояды. Гироскоптардағы қателер "дрифт" деп аталады. Бұл жүйедегі механикалық немесе лазерлік басқарудың физикалық қасиеттеріне байланысты туындайды, олар орналасу туралы деректерді бұзады. Екі жүйенің арасындағы келіспеушіліктер цифрлық сигналды өңдеу арқылы шешіледі, көбінесе алты өлшемді Калман сүзгісі қолданылады. Алты өлшем - бұл әдетте еңкейту, көтерілу, иілу, биіктік, ендік және бойлық. Ұшақтар белгілі бір өнімділік талаптары бар маршруттармен ұшуы мүмкін, сондықтан осы маршруттармен ұшу үшін қателік мөлшері немесе нақты өнімділік факторы бақыланады. Ұшу ұзақ болса, жүйедегі қателіктер көбейеді. Ұшақтың орнын түзету үшін DME, DME жаңартулары және GPS сияқты радио көмектер қолданылуы мүмкін.

Not all of the passenger aircraft flying today have an autopilot system. Older and smaller general aviation aircraft especially are still hand flown, and even small airliners with fewer than twenty seats may also be without an autopilot as they are used on short duration flights with two pilots. The installation of autopilots in aircraft with more than twenty seats is generally made mandatory by international aviation regulations. There are three levels of control in autopilots for smaller aircraft. A single axis autopilot controls an aircraft in the roll axis only; such autopilots are also known colloquially as "wing levellers", reflecting their single capability. A two axis autopilot controls an aircraft in the pitch axis as well as roll, and may be little more than a wing leveller with limited pitch oscillation correcting ability; or it may receive inputs from on board radio navigation systems to provide true automatic flight guidance once the aircraft has taken off until shortly before landing; or its capabilities may lie somewhere between these two extremes. A three axis autopilot adds control in the yaw axis and is not required in many small aircraft. Autopilots in modern complex aircraft are three axis and generally divide a flight into taxi, takeoff, climb, cruise (level flight), descent, approach, and landing phases. Autopilots that automate all of these flight phases except taxi and takeoff exist. An autopilot controlled approach to landing on a runway and controlling the aircraft on rollout (i. e. keeping it on the centre of the runway) is known as an Autoland, where the autopilot utilizes an Instrument Landing System (ILS) Cat IIIc approach, which is used when the visibility is zero. These approaches are available at many major airports' runways today, especially at airports subject to adverse weather phenomena such as fog. The aircraft can typically stop on their own, but will require the disengagement of the autopilot in order to exit the runway and taxi to the gate. An autopilot is often an integral component of a Flight Management System. Modern autopilots use computer software to control the aircraft. The software reads the aircraft's current position, and then controls a flight control system to guide the aircraft. In such a system, besides classic flight controls, many autopilots incorporate thrust control capabilities that can control throttles to optimize the airspeed. The autopilot in a modern large aircraft typically reads its position and the aircraft's attitude from an inertial guidance system. Inertial guidance systems accumulate errors over time. They will incorporate error reduction systems such as the carousel system that rotates once a minute so that any errors are dissipated in different directions and have an overall nulling effect. Error in gyroscopes is known as drift. This is due to physical properties within the system, be it mechanical or laser guided, that corrupt positional data. The disagreements between the two are resolved with digital signal processing, most often a six dimensional Kalman filter. The six dimensions are usually roll, pitch, yaw, altitude, latitude, and longitude. Aircraft may fly routes that have a required performance factor, therefore the amount of error or actual performance factor must be monitored in order to fly those particular routes. The longer the flight, the more error accumulates within the system. Radio aids such as DME, DME updates, and GPS may be used to correct the aircraft position.

Басқару дөңгелектің басқаруы

Толық автоматтандырылған ұшу мен қолмен басқарудың арасында Control Wheel Steering (CWS) мүмкіндігі бар. Қазіргі заманғы әуе кемелерінде CWS жеке мүмкіндік ретінде азайып бара жатқанмен, ол әлі де көптеген ұшақтарда қолданылады. Әдетте, CWS жабдықталған автопилоттың үш күйі болады: өшірулі, CWS және CMD. CMD (Бұйрық) күйінде автопилот ұшақты толық бақылайды және кіріс сигналдарын бағыт/биіктік параметрлерінен, радио және навигациялық құралдардан немесе FMS (Ұшуды басқару жүйесі) жүйесінен алады. CWS күйінде ұшқыш руль немесе тұтқа арқылы автопилотты басқарады. Бұл әрекеттер белгілі бір бағытқа және қалыпқа айналдырылады, сосын автопилот басқаша бұйрық алғанша осыны сақтайды. Бұл көлденең және бойлық осінде тұрақтылықты қамтамасыз етеді. Кейбір ұшақтар тіпті қолмен басқару режимінде де CWS-тің бір түрін қолданады, мысалы, MD 11 ұшағы көлденең осінде тұрақты CWS-ті пайдаланады. Көп жағдайда, қазіргі заманғы Airbus ұшағы нормативтік режимде әрдайым CWS күйінде болады. Басты айырмашылық – бұл жүйеде ұшақтың қауіпсіздік шектері ұшуды басқару компьютерімен қадағаланады және ұшқыш ұшақты осы шектерден тыс бағыттай алмайды.

Компьютерлік жүйе туралы мәліметтер

Автопилоттың аппараттық құралы түрліше болуы мүмкін, бірақ көбінесе артықшылықты және сенімділікті ең басты талаптар ретінде ескере отырып жасалады. Мысалы, Boeing 777 ұшағында қолданылатын Rockwell Collins AFDS 770 автопилотты ұшу директоры жүйесі ресми түрде расталған және радиацияға төзімді технологиямен жасалған FCP 2002 микропроцессорларын үш рет қайталап пайдаланады. Автопилоттағы бағдарламалық қамтамасыз ету мен аппараттық жабдық қатаң түрде бақыланады және кең ауқымды сынақ процедуралары қолданылады. Кейбір автопилоттар дизайнның әртүрлілігін де пайдаланады. Бұл қауіпсіздік мүмкіндігі ретінде, маңызды бағдарламалық процестер бөлек компьютерлерде ғана емес, мүмкін тіпті әртүрлі архитектураларды қолдана отырып, әр түрлі инженерлік командалар жасаған бағдарламалық жасақтаманы іске қосады, көбінесе әртүрлі бағдарламалау тілдерінде бағдарламаланады. Әдетте, әртүрлі инженерлік командалардың бірдей қателіктер жіберуі күмәнді. Бағдарламалық жасақтаманың құны мен күрделілігі артқан сайын, дизайнның әртүрлілігі азайып барады, себебі оны қолдауға жететін инженерлік компаниялардың саны шектеулі. Ғарыш шаттлының ұшуды басқару компьютерлері осы принципті қолданды: бес компьютер болды, олардың төртеуі бірдей бағдарламалық жасақтаманы іске қосты, ал бесіншісі тәуелсіз әзірленген бағдарламалық жасақтаманы іске қосты. Бесінші жүйедегі бағдарламалық қамтамасыз ету шаттлды ұшуға қажетті негізгі функцияларды ғана қамтамасыз етті, бұл төрт негізгі жүйеде іске қосылған бағдарламалық қамтамасыз етумен кез келген ортақ белгілерді одан әрі азайтуға мүмкіндік берді.

Тұрақтылықты арттыру жүйелері

Тұрақтылықты арттыру жүйесі (SAS) – автоматты ұшуды басқару жүйесінің тағы бір түрі; алайда, ұшақтың қажетті биіктігін немесе ұшу жолын сақтап тұрудың орнына, SAS ұшақтың басқару беттерін қабылдауға болмайтын қозғалыстарды басу үшін жылжытады. SAS ұшақты бір немесе бірнеше ось бойында автоматты түрде тұрақтандырады. SAS-тың ең көп таралған түрі – желкенді қанатты ұшақтардың голландтық домалануға бейімділігін азайту үшін қолданылатын созу демпфері. Кейбір созу демпферлері автопилот жүйесінің бөлігі, ал қалғандары дербес жүйелер болып табылады. Созу демпферлері ұшақтың қаншалықты жылдам айналып жатқанын анықтау үшін сенсорды (гироскоп немесе екі акселерометрден тұратын жұп), компьютер/күшейткіш және атқарушы механизмді пайдаланады. Сенсор ұшақтың голландтық домаланудың домалану фазасын бастағанын анықтайды. Компьютер сенсордан алынған сигналды өңдеп, қозғалысты басу үшін қажетті рульдің бұрылуын анықтайды. Компьютер атқарушы механизмге рульді қозғалысқа қарсы бағытта жылжытуды бұйырады, себебі руль оны азайту үшін қозғалысқа қарсы тұруы керек. Голландтық домалану басылып, ұшақ домалану осі бойынша тұрақты болады. Голландтық домалану барлық қанатты ұшақтарға тән тұрақсыздық болғандықтан, көптеген қанатты ұшақтарға қандай да бір түрінің созу демпфері қажет. Созу демпферлерінің екі түрі бар: тізбекті және параллельді. Параллельді созу демпферінің атқарушы механизмі рульді пилоттың руль педальдарынан тәуелсіз түрде жылжытады, ал тізбекті созу демпферінің атқарушы механизмі рульдің басқару квадрантына біріктірілген және руль қозғалғанда педальдің қозғалысына әкеледі. Кейбір ұшақтарда ұшақты бірнеше ось бойында тұрақтандыратын тұрақтылықты арттыру жүйелері бар. Мысалы, Boeing B 52 ұшағына тұрақты бомбалау платформасын қамтамасыз ету үшін питч және домалану SAS қажет. Көптеген тікұшақтарда питч, домалану және домалану SAS жүйелері бар. Питч және домалану SAS жүйелері жоғарыда сипатталған созу демпфері сияқты жұмыс істейді; алайда, голландтық домалануды басудың орнына, олар ұшақтың жалпы тұрақтылығын жақсарту үшін питч және домалану тербелістерін басады.

A stability augmentation system (SAS) is another type of automatic flight control system; however, instead of maintaining the aircraft required altitude or flight path, the SAS will move the aircraft control surfaces to damp unacceptable motions. SAS automatically stabilizes the aircraft in one or more axes. The most common type of SAS is the yaw damper which is used to reduce the Dutch roll tendency of swept wing aircraft. Some yaw dampers are part of the autopilot system while others are stand alone systems. Yaw dampers use a sensor to detect how fast the aircraft is rotating (either a gyroscope or a pair of accelerometers), a computer/amplifier and an actuator. The sensor detects when the aircraft begins the yawing part of Dutch roll. A computer processes the signal from the sensor to determine the rudder deflection required to damp the motion. The computer tells the actuator to move the rudder in the opposite direction to the motion since the rudder has to oppose the motion to reduce it. The Dutch roll is damped and the aircraft becomes stable about the yaw axis. Because Dutch roll is an instability that is inherent in all swept wing aircraft, most swept wing aircraft need some sort of yaw damper. There are two types of yaw damper: the series yaw damper and the parallel yaw damper. The actuator of a parallel yaw damper will move the rudder independently of the pilot's rudder pedals while the actuator of a series yaw damper is clutched to the rudder control quadrant and will result in pedal movement when the rudder moves. Some aircraft have stability augmentation systems that will stabilize the aircraft in more than a single axis. The Boeing B 52, for example, requires both pitch and yaw SAS in order to provide a stable bombing platform. Many helicopters have pitch, roll and yaw SAS systems. Pitch and roll SAS systems operate much the same way as the yaw damper described above; however, instead of damping Dutch roll, they will damp pitch and roll oscillations to improve the overall stability of the aircraft.

ILS қонулары үшін автопилот

Құралмен көмек көрсетілетін қонулар Халықаралық азаматтық авиация ұйымы, немесе ИКАО бойынша санаттарға бөлінеді. Бұл қажетті көріну деңгейіне және ұшқыш араласуынсыз қонудың қаншалықты автоматтандырылғанына байланысты. CAT I – Бұл санат пилоттарға 200 фут (61 м) шешім биіктігінде қонуға рұқсат береді және алдыңғы көріну қабілеті немесе ұшу-қону жолағының көріну қашықтығы (RVR) автопилоттарды қажет етпейді. CAT II – Бұл санат пилоттарға 200 фут (61 м) пен 100 фут (30 м) аралығындағы шешім биіктігінде қонуға рұқсат береді және автопилоттардың RVR-і қателікке төзімділік талаптарына ие. CAT IIIa – Бұл санат пилоттарға 50 фут (15 м) дейін төмендеген шешім биіктігінде қонуға мүмкіндік береді және RVR-ге қателік пассив автопилоты қажет. Белгіленген аймақтан тыс жерге қону ықтималдығы 10−6 болуы керек. CAT IIIb – IIIa сияқты, бірақ қонудан кейін автоматты түрде жүріп өту мүмкіндігі қосылған, ал ұшқыш ұшу-қону жолағында белгілі бір қашықтықта басқаруды өз қолына алады. Бұл санат пилоттарға 50 футтан төмен шешім биіктігінде немесе шешім биіктігі болмағанда және 250 фут (76 м) Еуропада (76 метр, кейбір ұшақтардың мөлшерімен салыстырыңыз, олардың кейбіреулері қазір ұзын) немесе 300 фут (91 м) АҚШ-та қонуға рұқсат береді. Шешімді қолдаусыз қону үшін жұмысқа дайын автопилот қажет. Бұл санатта ұшу-қону жолағын басқарудың қандай да бір түрі қажет: кемінде пассивті, бірақ шешім биіктігі жоқ қону үшін немесе RVR төмен болғанда жұмысқа дайын болуы керек. CAT IIIc – IIIb сияқты, бірақ шешім биіктігі немесе көрінудің ең төменгі шегі болмайды, сондай-ақ "нөлдік-нөлдік" деп те аталады. Әлі іске асырылмаған, себебі ол ұшқыштардан нөлдік көрінуде таксилеуді талап етеді. CAT IIIb-де қонуға қабілетті және автоматты тежегішпен жабдықталған ұшақ ұшу-қону жолағында толығымен тоқтап қалуы мүмкін, бірақ таксилеуге мүмкіндігі болмайды. Пассивті автопилот: егер ақаулық туындаса, ұшақ басқарылатын күйде қалады және ұшқыш оны айналып өту үшін немесе қонуды аяқтау үшін басқара алады. Әдетте бұл екі арналы жүйе. Жұмысқа дайын автопилот: егер ескерту биіктігінен төмен ақаулық туындаса, жақындау, жарылыс және қону автоматты түрде аяқталуы мүмкін. Әдетте бұл үш арналы жүйе немесе екі еселенген жүйе.

Instrument aided landings are defined in categories by the International Civil Aviation Organization, or ICAO. These are dependent upon the required visibility level and the degree to which the landing can be conducted automatically without input by the pilot. CAT I – This category permits pilots to land with a decision height of 200 feet (61 m) and a forward visibility or Runway Visual Range (RVR) of Autopilots are not required. CAT II – This category permits pilots to land with a decision height between 200 feet (61 m) and 100 feet (30 m) and a RVR of Autopilots have a fail passive requirement. CAT IIIa This category permits pilots to land with a decision height as low as 50 feet (15 m) and a RVR of It needs a fail passive autopilot. There must be only a 10−6 probability of landing outside the prescribed area. CAT IIIb – As IIIa but with the addition of automatic roll out after touchdown incorporated with the pilot taking control some distance along the runway. This category permits pilots to land with a decision height less than 50 feet or no decision height and a forward visibility of 250 feet (76 m) in Europe (76 metres, compare this to aircraft size, some of which are now over long) or 300 feet (91 m) in the United States. For a landing without decision aid, a fail operational autopilot is needed. For this category some form of runway guidance system is needed: at least fail passive but it needs to be fail operational for landing without decision height or for RVR below
CAT IIIc – As IIIb but without decision height or visibility minimums, also known as "zero zero". Not yet implemented as it would require the pilots to taxi in zero zero visibility. An aircraft that is capable of landing in a CAT IIIb that is equipped with autobrake would be able to fully stop on the runway but would have no ability to taxi. Fail passive autopilot: in case of failure, the aircraft stays in a controllable position and the pilot can take control of it to go around or finish landing. It is usually a dual channel system. Fail operational autopilot: in case of a failure below alert height, the approach, flare and landing can still be completed automatically. It is usually a triple channel system or dual dual system.

Радиомен басқарылатын модельдер

Радиомен басқарылатын модельдеуде, әсіресе RC ұшақтар мен тікұшақтарда, автопилот модельдің ұшуын алдын ала бағдарламалауды қамтамасыз ететін қосымша аппараттық және бағдарламалық құралдар жиынтығы болып табылады.

Ұшу директоры

Ұшу директоры (FD) – ұшақты басқару кезінде өте маңызды компонент. Ол ұшақтың авиаэлектроникалық жүйесінің аса маңызды бөлігі саналады. Ұшу директорының басты міндеті – ұшақты қолмен басқаратын ұшқышқа көру арқылы бағыт беру. Қолмен басқарып жатқанда да, автопилотпен ұшқанда да, ұшу директоры бүгінгі таңда барлық автопилот жүйелерімен бірге қолданылады. Ұшу директоры қосылғанда, ол PFD экранының ортасында қызғылт үшбұрыш немесе "крест" (crosshair) түрінде белгіленеді. FD – бұл ұшақтың компьютері, ол қолмен басқаратын ұшқышқа ұшақты қалай басқару керектігі және горизонт индикаторын қай тұсқа қою керектігі туралы нұсқаулар береді. Егер ұшқыш горизонт индикаторын қызғылт FD кресімен сәйкестірсе, онда ол ұшақтың компьютері көрсеткен дұрыс бағыт бойынша ұшып жатыр деген сөз. Ұшу директоры жағдайға қарай көптеген параметрлерді сақтауға көмектеседі. Ол тік жылдамдық, белгілі бір биіктік, бағыт және/немесе навигациялық бағытты бірдей уақытта сақтауға мүмкіндік береді. Ұшу директоры аспаптық қону кезінде, дәл бағытты сақтау қажет болғанда өте пайдалы, себебі ол ұшақты дұрыс бағытта қалай орналастыру керектігін нақты көрсетеді. Ұшу директоры ұшу процесіне көмектесумен қатар, қауіпсіздікті де қамтамасыз етеді. Ол ұшқыштың жағдайды сезіну қабілетін арттырады және қиын жағдайларда – мысалы, бұлтты немесе ауа райы нашар болғанда – ұшқыштың жұмыс жүктемесін азайтады.