Введение

Электронная система авиационных приборов

Garmin G1000 – это электронная система авиационных приборов (EFIS), как правило состоящая из двух дисплейных блоков, один из которых выполняет функцию основного дисплея полета, а другой – многофункционального дисплея. Производимая компанией Garmin Aviation, она заменяет большинство традиционных авиационных приборов и авионику. Представленная в июне 2004 года, система с тех пор стала одним из наиболее популярных интегрированных решений для "стеклянных кабин" в авиации общего назначения и бизнес-авиации.

Основная версия полета

Основной дисплей полета (PFD) отображает основные приборы полета, такие как указатель положения в пространстве, указатель скорости, высотомер, указатель курса и указатель отклонения от курса. В углу экрана может быть включена небольшая карта, называемая "вставной картой". Кнопки на PFD используются для установки кодового ответчика на транспондере. PFD также может использоваться для ввода и активации плана полета. PFD также имеет "режим резервирования", способный отображать всю информацию, показываемую на MFD (например, приборы двигателя и навигационные данные). Эта функция предусмотрена на случай отказа PFD.

Многофункциональный дисплей

Многофункциональный дисплей (МФД) обычно отображает подвижную карту справа и приборы двигателя слева. Доступ к большинству других экранов системы G1000 осуществляется поворотом регулятора в правом нижнем углу устройства. Помимо карты, на МФД доступны экраны с меню настроек, информацией о ближайших аэропортах и радиомаяках, сообщениями о трафике Mode S, системой предупреждения о близости земли, XM-радио, программированием плана полета и прогнозом RAIM для GPS.

Реализация

Система G1000 состоит из нескольких интегрированных компонентов, которые собирают и обмениваются данными, а также отображают информацию для пилота.

Дисплей GDU

Дисплей GDU служит основным источником информации о полете для пилота. Каждый дисплей может взаимозаменяемо использоваться как основной дисплей полета (PFD) или многофункциональный дисплей (MFD). Электрическая проводка в самолете определяет роль каждого дисплея по умолчанию. Все дисплеи в самолете объединены высокоскоростной Ethernet-шиной данных. Установка G1000 может включать два GDU (один PFD и один MFD) или три (один PFD для каждого пилота и один MFD). Существует несколько различных моделей GDU, отличающихся размером экрана (от 10 до 15 дюймов) и органами управления на рамке. В нормальном режиме дисплей перед пилотом является PFD и отображает информацию об ориентации самолета, воздушной скорости, высоте, вертикальной скорости, курсе, скорости разворота, скольжению и сносу, навигационные данные, информацию от транспондера, встроенную карту (отображающую карту, информацию о воздушном движении и рельефе местности), а также системные сообщения. Второй дисплей, обычно расположенный справа от PFD, работает в режиме MFD и отображает приборы двигателя и движущуюся карту. Движущуюся карту можно заменить или наложить другими данными, такими как спутниковая информация о погоде, контрольные списки, системная информация, данные о путевых точках, данные датчиков погоды и информация об обстановке в воздушном пространстве. Оба дисплея предоставляют резервную информацию о настройках радиочастот связи и навигации, хотя каждый дисплей обычно сопряжен только с одним интегрированным авиационным блоком GIA. В случае отказа одного дисплея, оставшийся дисплей переходит в комбинированный "режим резервирования" и автоматически становится PFD, объединяя данные приборов двигателя и другие функции MFD. Пилот также может вручную активировать этот режим, нажав красную кнопку с надписью "режим резервирования" или "резервное копирование дисплея", расположенную на аудиопанели GMA.

Аудио панель GMA

На панели GMA расположены кнопки для выбора источников звука, которые слышит каждый член экипажа кабины. Она также включает кнопку для принудительного перевода интегрированной кабины в безопасный резервный режим.

Дистанционные контроллеры GMC/GCU

Контроллеры GMC и GCU – это модули, предназначенные для установки на панели приборов, которые предоставляют пилоту более интуитивно понятный интерфейс по сравнению с интерфейсом GDU. GMC управляет автопилотом системы G1000, а GCU используется для ввода навигационных данных и управления функциями GDU.

Интегрированный блок авианики GIA

ГИА – это комбинированное радиосвязное и навигационное устройство, а также основной агрегатор данных для системы G1000. Оно обеспечивает двухстороннюю VHF-связь, VHF-навигационный приемник с глиссадой, GPS-приемник и ряд вспомогательных процессоров. Каждое устройство работает в паре с дисплеем GDU, который выполняет функции управляющего блока. GIA 63W, устанавливаемая во многих новых системах G1000, является обновленной версией более ранней GIA 63 и поддерживает систему WAAS (Wide Area Augmentation System).

Компьютер данных GDC

Компьютер GDC заменяет внутренние компоненты системы Пито-статического давления в традиционных авиационных приборах. Он измеряет воздушную скорость, высоту, вертикальную скорость и температуру наружного воздуха. Эти данные затем поступают на все дисплеи и интегрированные приборы авионики.

Система отсчета положения и курса ГРС (AHRS)

Система GRS использует твердотельные датчики для измерения углового положения самолета, скорости крена и скольжения. Эти данные затем поступают во все интегрированные блоки авионики и дисплеи GDU. В отличие от многих конкурирующих систем, AHRS может быть перезагружена и перекалибрована в полете даже при крене до 20 градусов.

Магнетометр GMU

Магнетометр GMU измеряет направление движения самолета и представляет собой цифровую версию традиционного компаса. Он определяет направление, ориентируясь по магнитным линиям поля Земли.

Транспондер GTX

В системе G1000 можно использовать транспондер GTX 32 или GTX 33, хотя GTX 33 встречается значительно чаще. GTX 32 обеспечивает стандартные ответы в режиме C на запросы ATC, а GTX 33 обеспечивает двустороннюю связь в режиме S с ATC и, следовательно, может отображать воздушный трафик в районе, а также самостоятельно передавать информацию посредством "сквиттера" без предварительного запроса.

Мотор/аэрофлот GEA

Устройство GEA измеряет широкий спектр параметров двигателя и планера, включая обороты двигателя, давление во впускном коллекторе, температуру масла, температуру головки блока цилиндров, температуру выхлопных газов и уровень топлива в каждом баке. Эти данные затем поступают в интегрированные блоки авионики.

Агрегатор данных GSD

GSD — это система агрегации данных, входящая в состав сложных систем G1000, например, используемой на Embraer Phenom 100. Она выступает в качестве точки подключения, обеспечивающей связь внешних систем с G1000.

Резервные системы

В качестве условия сертификации все воздушные суда, оснащенные интегрированной кабиной G1000, должны иметь резервный указатель скорости, высотомер, указатель крена и тангажа, а также магнитный компас. В случае отказа приборов G1000, эти резервные приборы становятся основными. Кроме того, требуется дополнительный источник питания для обеспечения работы приборов G1000 в течение ограниченного времени в случае отказа генератора и основной батареи воздушного судна.

Сертификация

Garmin G1000 обычно сертифицируется для установки на новые самолеты общей авиации, включая Beechcraft, Cessna, Diamond, Cirrus, Mooney, Piper, Quest (Quest Kodiak) и Tiger. В конце 2005 года Garmin впервые представила G1000 на самолете Columbia Aircraft Model 400, который впоследствии был продан Cessna. В 2007 году Garmin объявила о своей первой программе модернизации до G1000 для Beechcraft C90 King Air. В том же году G1000 стал использоваться на реактивных самолетах, став системой авионики для очень легкого реактивного самолета Cessna Citation Mustang. Различные версии G1000 также применяются в Embraer Phenom 100 и Embraer Phenom 300, PiperJet, а также в вертолете Bell SLS.

Соревнование

G1000 конкурирует с системами «стеклянной кабины» Avidyne Entegra и Chelton FlightLogic EFIS. Однако существуют существенные различия в функциональности, степени интеграции, интуитивности дизайна и общей практической ценности. Следует отметить, что система Chelton обычно не устанавливается на самолеты, оснащенные более доступными системами G1000 или Avidyne. В 2009 году Garmin представила Garmin G500 как систему «стеклянной кабины» для модернизации. G500 обладает большинством возможностей G1000, за исключением интеграции с авиационным двигателем.

Преимущества и недостатки

Поскольку система оснащена встроенными GPS, средствами связи и радионавигации, она не только объединяет компоненты в централизованном месте, но и по этой же причине может быть более дорогой в ремонте или замене. Система способна сократить время простоя, так как ключевые компоненты, такие как AHRS, ADC и PFD, являются модульными и легко заменяемыми. Конструкция системы также предотвращает распространение отказа одного компонента на другие. G1000 совместим с новейшей технологией системы улучшенного обзора (EVS). Системы улучшенного обзора используют тепловизионные и инфракрасные камеры для получения изображений в реальном времени, преобразуя такие препятствия, как плохая погода, ночное время, туман, пыль и дым, в более четкие изображения, видимые в 8-10 раз дальше, чем невооруженным глазом. Существуют определенные соображения безопасности, связанные со всеми кабинами с электронными дисплеями, например, отказ основных индикаторов полета (PFD). Система Garmin G1000 предлагает резервный режим, который отображает всю основную летную информацию на оставшемся дисплее. Кроме того, система включает в себя несколько GPS-приемников и широкое применение электронной избыточности в своей конструкции.

Обучение и ресурсы для обучения

Для управления любым самолетом со стеклянной кабиной требуется переходное обучение, чтобы ознакомить пилота с системами воздушного судна. Переходное обучение наиболее эффективно, когда пилот готовится заранее. Большинство производителей авиации общего назначения, использующих систему G1000, предлагают программы обучения, соответствующие стандартам FAA Industry Training Standards (FITS), для пилотов, переходящих на их самолеты. Обучение, соответствующее требованиям FAA FITS, рекомендуется для любого пилота, переходящего на G1000 или любую другую стеклянную кабину, перед полетом в приборо-метеорологических условиях (IMC) или при первом управлении самолетом со стеклянной кабиной. Самолеты со стеклянной кабиной могут быть не предназначены для первоначального обучения. Одним из наиболее эффективных ресурсов для подготовки к переходу на G1000 является программное обеспечение симулятора Garmin. Кроме того, некоторые летные школы теперь оснащены тренажерами для обучения полетам G1000 (FTD), обеспечивающими реалистичное моделирование. Все самые актуальные руководства для пилотов Garmin G1000 доступны на сайте Garmin для бесплатного скачивания в формате PDF.