Come funziona la scatola nera di un aereo. Tutti i dettagli. Cos'è la "scatola nera" di un aereo e come funziona Perché ci vuole molto tempo per decodificare le scatole nere

La frase "scatola nera" suona dall'aria in due casi: quando il programma "Cosa? In cui si? Quando?" e quando c'è un incidente aereo da qualche parte. Il paradosso è che se in un programma televisivo una scatola nera è davvero una scatola nera, allora in aereo non è una scatola e non è nera.

Il registratore di volo - questo è il vero nome del dispositivo - è solitamente realizzato in rosso o arancione e ha una forma sferica o cilindrica. La spiegazione è molto semplice: la forma arrotondata resiste meglio agli influssi esterni inevitabili quando un aereo si schianta, e il colore brillante lo rende più facile da trovare. Scopriamo come funziona la scatola nera di un aereo e come vengono decodificate le informazioni.

Cosa c'è nella scatola?

Il registratore stesso, in generale, è un dispositivo semplice: è una serie di chip di memoria flash e un controller e fondamentalmente non è molto diverso da un'unità SSD nel tuo laptop. È vero, la memoria flash viene utilizzata nei registratori relativamente di recente e nell'aria ora ci sono molti aerei dotati di modelli più vecchi in cui viene utilizzata la registrazione magnetica: su nastro, come nei registratori a nastro o su filo, come nei primissimi registratori a nastro : il filo è più resistente del nastro, il che significa che è più affidabile.

Esiste uno standard speciale FAA TSO C123b / C124b, a cui i registratori moderni sono conformi: i dati devono rimanere intatti a sovraccarichi in 3400G per 6,5 ms (caduta da qualsiasi altezza), copertura completa per 30 minuti (incendio da accensione di carburante in una collisione di aerei con il suolo) e trovarsi a una profondità di 6 km per un mese (quando l'aereo cade in acqua in qualsiasi punto dell'Oceano Mondiale, ad eccezione delle depressioni, la cui probabilità di entrare è statisticamente piccola).

È facile anche trovare un registratore a terra: avendo trovato il relitto dell'aereo e conoscendo la posizione dei registratori, basta, infatti, solo guardarsi intorno.

Sul corpo c'è sempre un'iscrizione "Flight Recorder. Non aprire "on lingua inglese... C'è spesso la stessa iscrizione in francese; potrebbero esserci etichette in altre lingue.

Dove si trovano le scatole?

Ci sono diversi registratori a bordo - è così consueto nell'aviazione che tutti i sistemi vengano sottoposti a backup: la probabilità che nessuno di essi possa essere rilevato e che i dati su quelli trovati vengano danneggiati è minima.

In questo caso, i registratori differiscono anche per i dati registrati in essi.

I registratori di emergenza che si occupano dei disastri sono parametrici (FDR) e vocali (CVR).

Ciascuno dei parametri viene registrato più volte al secondo e quando cambiamento rapido la frequenza di registrazione aumenta. La registrazione avviene ciclicamente, come nei DVR per auto: i nuovi dati sovrascrivono i più vecchi. Allo stesso tempo, la durata del ciclo è di 17-25 ore, ovvero è garantito che sia sufficiente per qualsiasi volo.

I "log" completi (2.000 parametri) di ciò che accade a bordo sono registrati da registratori operativi: i loro dati vengono utilizzati per analizzare le azioni dei piloti, la riparazione e la manutenzione dell'aeromobile, ecc. - non hanno protezione e dopo una catastrofe , i dati da essi non possono più essere ottenuti.

Come decifrare una scatola nera?

La necessità di decifrare i dati dalle scatole nere è un mito tanto quanto il fatto che le scatole siano nere.

Cioè, non c'è crittografia: i dati possono essere letti in qualsiasi aeroporto, non è prevista la protezione dei dati da occhi indiscreti. E poiché le scatole nere sono progettate per analizzare le cause degli incidenti aerei al fine di ridurre il numero di incidenti futuri, non esiste una protezione speciale contro la modifica dei dati.

Alla fine, se le vere cause del disastro devono essere messe a tacere o distorte per motivi politici o di altro tipo, allora puoi sempre dichiarare gravi danni ai registratori e l'impossibilità di leggere tutti i dati.

È vero, in caso di danni (e non sono così rari - circa un terzo di tutti i disastri), i dati possono ancora essere ripristinati - e i frammenti del nastro sono incollati insieme, e anche elaborati da una composizione speciale, e i contatti sono saldati ai microcircuiti superstiti per collegarli al lettore: il processo è complesso, si svolge in appositi laboratori e può protrarsi.

Perché Black Box?

Perché i registratori di volo sono chiamati "scatole nere"? Ci sono diverse versioni. Il nome, ad esempio, potrebbe risalire alla seconda guerra mondiale, quando iniziarono ad essere installati i primi moduli elettronici sugli aerei militari: sembravano davvero delle scatole nere.

O, ad esempio, i primi registratori anche prima della guerra usavano la pellicola fotografica per la registrazione, quindi non dovevano far passare la luce. Tuttavia, non si può escludere l'influenza di “Cosa? In cui si? Quando? ”: Un dispositivo è chiamato scatola nera nella vita di tutti i giorni, il cui principio di funzionamento (cosa c'è nella scatola nera) non ha importanza, solo il risultato è importante. I registratori sugli aerei civili iniziarono ad essere installati in maniera massiccia nei primi anni '60.

I registratori di volo hanno molto da sviluppare. Secondo le previsioni, la prospettiva più ovvia e immediata è la registrazione video da diversi punti di osservazione all'interno e all'esterno dell'aeromobile. Alcuni esperti affermano che ciò aiuterà, tra gli altri vantaggi, a risolvere il problema del passaggio dai comparatori nella cabina di pilotaggio ai display: dicono che i vecchi dispositivi in un incidente si "congelano" alle ultime letture, ma i display no.

Tuttavia, non dimenticare che i comparatori sono ancora utilizzati oltre ai display in caso di guasto di questi ultimi.

Vengono anche prese in considerazione le prospettive per l'installazione di registratori galleggianti sparati: sensori speciali registreranno la collisione di un aereo con un ostacolo e il registratore in questo momento si "espellerà" quasi con un paracadute - il principio è approssimativamente lo stesso di quello degli airbag in un'automobile.

Inoltre, in futuro, gli aerei saranno in grado di trasmettere in tempo reale tutti i dati registrati dalle scatole nere a server remoti, quindi non sarà necessario cercare e decodificare i registratori.

La decodifica dell'oscillogramma è uno studio accurato della pellicola scansionata da un carrello. Nell'articolo considereremo cos'è e qual è lo scopo della decodifica degli oscillogrammi.

consiste nel visualizzare visivamente le registrazioni, trovare su di esse segnali che possono essere segnali di avaria ferroviaria, stabilire la natura di tali danni mediante alcuni segni caratteristici di forme di segnale e determinare le coordinate del binario dei difetti rilevati. Sulla base dei risultati della decrittazione, viene stilato un elenco in base al quale gli addetti alla linea cambiano i binari gravemente difettosi rilevati o eseguono un'ispezione su vasta scala e un controllo secondario di tali binari, il cui grado di difettosità non può essere determinato durante la decodifica degli oscillogrammi.

La decifrazione degli oscillogrammi è una delle operazioni più critiche nella tecnologia generale dell'ispezione ferroviaria da parte dei vagoni rilevatori di difetti. Richiede all'operatore grande concentrazione, attenzione, abilità nel reperire segnali, soprattutto nell'area dei giunti ferroviari e su rotaie fortemente danneggiate, studio costante delle forme d'onda e di quei danni ai binari che causano questi segnali.

Pertanto, di norma, gli oscillogrammi dovrebbero essere decodificati da due operatori contemporaneamente, che si completano e si controllano a vicenda.

La pratica ha sviluppato le seguenti regole di base per la decodifica degli oscillogrammi. Il film deve essere sempre visto dal lato dell'emulsione in direzione dei chilometri. L'area dei giunti delle rotaie, in cui si verificano più spesso i difetti 21, i cui segnali spesso si fondono quasi con i segnali dall'inizio e dalla fine delle strisce di testa, dovrebbe essere osservata con particolare attenzione.

Quando si compila l'elenco dei binari difettosi rilevati, viene indicato il numero del binario, il chilometro, il collegamento e il filo del binario, nonché le coordinate esatte del difetto all'interno del collegamento in base ai segnali dei pad. I collegamenti vengono contati, di regola, lungo il filo del percorso su cui è stato riscontrato il difetto.

Il primo anello è quello su cui c'è il segnale dello "stop" (una fodera cucita alla traversina e appoggiata su un'estremità contro il collo del binario). Al fine di evitare possibili errori durante il conteggio dei collegamenti lungo il percorso, nell'istruzione sono indicati ulteriori punti di riferimento: incroci, collegamenti accorciati, ponti, ecc.

La forma dei segnali di impulso che sorgono nei cercatori è determinata dalla natura del cambiamento campo magnetico(flusso) sopra la rotaia.

I pad provocano una diminuzione locale piuttosto graduale del campo magnetico su una lunghezza relativamente grande lungo la lunghezza della rotaia, pertanto i segnali da essi sono impulsi quasi simmetrici ad alternanza di segno con una durata relativamente lunga e un'ampiezza ridotta.

Quando si guarda il film nella direzione del movimento, questi impulsi iniziano con un'ampiezza negativa (verso il basso) e terminano con un'ampiezza positiva (verso l'alto). I segnali si alternano in una sequenza specifica, in modo che le forme d'onda siano una linea ondulata continua. La transizione degli impulsi attraverso la linea zero corrisponde al centro delle fodere (dormienti).

L'inizio e la fine dei calcioli danno impulsi negativi e positivi praticamente unipolari, rispettivamente, con un'ampiezza significativamente maggiore e una durata più breve rispetto ai cuscinetti.

Il butt gap fornisce un segnale alternato a breve termine che inizia con una semionda positiva.L'ampiezza dei segnali dalle articolazioni è diverse decine di volte maggiore rispetto ai pad (Fig. 1).

Riso. 1. Flusso magnetico nel binario e tensione nella bobina di ricerca

Sullo sfondo dei segnali dei rivestimenti, compaiono segnali di vari tipi di danni e difetti della testata della rotaia. Una caratteristica di questi segnali è la loro durata relativamente breve (10-15 volte inferiore alla durata dei segnali dai pad). L'ampiezza di questi segnali dipende dal grado di sviluppo del difetto.

Ma anche difetti relativamente piccoli e danni superficiali al metallo danno segnali paragonabili in ampiezza ai segnali dei supporti. Ciò è dovuto al fatto che i campi difettosi hanno una lunghezza parecchie volte minore lungo la lunghezza della rotaia rispetto ai campi di rivestimento, e, di conseguenza, hanno una derivata temporale grande, cioè una grandezza maggiore degli impulsi e. ecc. con.

I segnali da danni alla superficie non pericolosi sono caratterizzati da un'ampia varietà di forme ed è praticamente molto difficile determinare la natura del danno dalla forma del segnale, e ciò non è richiesto per l'operatore, poiché nella maggior parte dei casi le rotaie con tale danno non appartengono alla categoria dei difettosi.

I segnali dei difetti delle rotaie sono caratterizzati da un numero relativamente piccolo di impulsi caratteristici e. ecc. con. grazie al quale è possibile distinguerli visivamente da molti altri segnali Allo stesso tempo, l'accuratezza della valutazione delle letture del rilevatore di difetti dipende in gran parte dall'entità dei segnali.

È relativamente facile separare i segnali dai difetti e dai danni superficiali con un'ampiezza relativa di 4-5 A p e oltre, dove A p è l'ampiezza dei segnali dai pad. È molto più difficile separare i segnali con un'ampiezza inferiore (1,5-3 A p) a causa del fatto che in alcuni casi non differiscono nella forma.

Segnali con un'ampiezza relativa inferiore a 1,5 A p, secondo le regole esistenti, la decodifica degli oscillogrammi potrebbe non essere presa in considerazione per questo motivo, sebbene ciò non significhi affatto che tali piccoli segnali siano completamente impossibili da separare .

In un certo numero di casi, i crittografi esperti riescono a valutare piccoli segnali, ma l'affidabilità di tale valutazione è solitamente bassa ed è sempre necessario eseguire un controllo secondario delle rotaie utilizzando tali segnali.

Le crepe trasversali da fatica da contatto nella testa (difetto 21) corrispondono a diversi tipi di forme di segnale, che in una certa misura riflettono il grado di sviluppo del difetto. I segnali più tipici di tali difetti sono mostrati in Fig. 2.

Una delle loro caratteristiche più caratteristiche è un'asimmetria pronunciata, l'ampiezza della parte negativa del segnale è solitamente 3-4 o più volte superiore all'ampiezza massima positiva.

Nella maggior parte dei casi, i difetti interni vengono registrati con segnali di forma aeb con un'ampiezza relativa fino a 3-4 A.

Difetti gravemente sviluppati con un'uscita, che interessano la maggior parte della testa, oltre a entrare nel collo, sono registrati da segnali di tipo d ed e.I segnali di tipo e registrano anche fratture trasversali delle rotaie. L'ampiezza dei segnali di tipo d ed e è solitamente molte volte superiore all'ampiezza dei segnali dai pad.

Riso. 2. Segnali tipici da difetti 21.2

La seconda caratteristica distintiva molto importante della forma del segnale dei difetti 21 è il rapporto tra le ampiezze delle parti positive del segnale; l'ampiezza del lato destro è sempre maggiore o, in casi estremi, uguale all'ampiezza del lato sinistro.

Eccezioni a questa regola sono: segnali da difetti molto sviluppati con uscita (segnali d e f), dalla maggior parte dei difetti a una velocità inferiore a 15-20 km / h, quando il difetto è orientato "scorrettamente", cioè la fessura ha un'inclinazione nel senso di marcia non dall'alto verso il basso, ma viceversa.

Ciò può verificarsi in binari sovrapposti e su sezioni a binario unico del binario, quando il controllo viene effettuato non nella direzione preferita di movimento dei treni merci.

Nel caso di difetti interni, i cui segnali sono solitamente paragonabili in ampiezza ai segnali di danno superficiale, le deviazioni rilevate nel rapporto tra le ampiezze delle parti sinistra e destra del segnale creano serie difficoltà nella decodifica degli oscillogrammi.

Il punto è che un numero significativo di segnali di danneggiamento superficiale differisce dai segnali di difetti 21 solo per il fatto che la loro ampiezza positiva sinistra è maggiore di quella destra. E poiché ci sono molti di questi segnali sul film, l'operatore di solito non presta loro attenzione, ad eccezione di quelli la cui ampiezza è molte volte superiore al livello di fondo.

La delaminazione orizzontale longitudinale della testa (difetto Z0G) è registrata da segnali simmetrici negativi, la cui ampiezza e durata dipendono dal grado di sviluppo del difetto e dalla lunghezza della cricca.

Con una grande lunghezza della fessura, si forma un oscuramento nella parte centrale del segnale, che caratterizza una cessazione a breve termine del processo di e-change. ecc. con. nel mirino sopra la parte centrale del difetto. Esempi di segnali da difetti Z0G sono mostrati in Fig. 3.

Fig 3. Un esempio della registrazione del difetto 30G.2 su pellicola

La delaminazione verticale longitudinale della testa (difetto Z0V) viene registrata con segnali simili. Nel caso di una crepa lunga nella parte centrale del segnale, di solito è presente una serie di piccoli segnali di varia forma, causati da irregolarità di delaminazione.

Se durante la visualizzazione degli oscillogrammi viene rilevato un segnale che, secondo i segni esterni, potrebbe essere un segnale di un difetto, l'operatore deve esaminarlo attentamente attraverso una lente di ingrandimento di 5-10 volte per valutarlo utilizzando la combinazione di quanto sopra e una serie di altre caratteristiche meno caratteristiche.

Nel caso di un difetto molto sviluppato, il segnale da cui nella maggior parte dei casi ha tutti i segni che sono chiaramente espressi per la sua valutazione univoca, questo di solito è abbastanza. Con un difetto sottosviluppato, il segnale da cui, di regola, è piccolo e non ha ancora i tratti caratteristici della forma, per la valutazione finale è necessario attingere al film dei passaggi precedenti alla sezione presentata.

Se sulla pellicola di un dato passaggio il segnale ha più segni di un segnale da difetto ed è aumentato rispetto al segnale corrispondente sulla pellicola del passaggio precedente, allora è causato da un difetto che si è sviluppato sul periodo di tempo trascorso tra i passaggi e ha dato un segnale più grande.

Se, sul film del passaggio precedente, il segnale era lo stesso in grandezza o aumentato in modo insignificante, allora dovresti attingere al film di un passaggio ancora precedente e confrontare i segnali con esso. In questo caso, i risultati migliori si ottengono se il film del passaggio precedente ha 20-25 giorni in zone con densità di traffico fino a 60-70 milioni e 12-15 giorni su linee più cariche.

Se non c'era segnale sul film del passaggio precedente, la guida viene solitamente fornita per l'ispezione e il controllo secondario. Ciò è dovuto al fatto che nel cercatore possono verificarsi segnali molto simili ai segnali dei difetti 21 quando oggetti estranei cadono al di sotto di esso.

In questo caso, durante l'azionamento precedente, non ci saranno segnali sull'oscillogramma. Tuttavia, è possibile che se il difetto 21 si è sviluppato molto intensamente nella rotaia e la pellicola del passaggio precedente era molto tempo fa, allora il segnale potrebbe anche essere assente su di essa. Pertanto, in questa situazione, la rotaia deve essere accuratamente ispezionata e ricontrollata con rilevatori di difetti rimovibili.

Per l'ispezione secondaria delle rotaie secondo le indicazioni, possono essere utilizzati tutti i tipi di rilevatori di difetti su rotaia rimovibili. In questo caso, il rilevatore di difetti MRD deve essere necessariamente dotato di un cercatore di testa, con l'aiuto del quale dovrebbe essere attentamente esaminata la sezione sospetta della testa della rotaia.

In caso di rilevamento durante la decodifica di oscillogrammi di binari rotti o binari con un difetto altamente sviluppato 21 con un'uscita, che rappresentano una minaccia diretta per la sicurezza del traffico ferroviario, i dipendenti dell'auto del defectoscope sono obbligati a informare immediatamente la pista locale lavoratori al riguardo al fine di adottare misure.

Qualsiasi laboratorio elettrico deve essere dotato di strumentazione per determinare sorgenti di segnale, livelli di tensione, amperaggi e così via. Ciò consente di eseguire non solo le ricerche necessarie, ma anche la progettazione o la costruzione di vari dispositivi e dispositivi. In un impianto industriale, soprattutto dove sono presenti correnti alta frequenza, è quasi impossibile fare a meno di un oscilloscopio (il principale strumento per misurare l'elettricità).

Applicazioni dell'oscilloscopio

Questo dispositivo consente di visualizzare la tensione su uno schermo speciale. Produce un oscillogramma, che è un grafico della variazione del parametro della corrente elettrica in un periodo. Il valore principale di un oscilloscopio è la capacità di misurare contemporaneamente tensione, frequenza, corrente e angolo di fase. Tutti i risultati vengono immediatamente elaborati e visualizzati sullo schermo sotto forma di grafico, che mostra la forma del segnale elettrico. Di conseguenza, l'osservatore può vedere i processi che avvengono in circuito elettrico, identificare la fonte del guasto, spegnere il dispositivo in tempo per prevenire danni o disastri.

Generalmente, pressione costanteè una sinusoide perfetta. Tuttavia, in pratica non è sempre così: la tensione nella rete può fluttuare, il che si rifletterà sullo schermo del dispositivo descritto. In una situazione del genere, è quasi impossibile misurare con precisione questo parametro utilizzando un voltmetro standard (ci saranno errori significativi: le apparecchiature di misurazione con le frecce forniranno alcuni valori, strumenti digitali - altri e dispositivi per misurare la tensione CC - ancora altri) . L'unico modo per determinare la tensione in tale rete nel modo più accurato possibile è utilizzare un oscilloscopio.

Caratteristiche dell'uso di un dispositivo digitale

Questi dispositivi di misurazione consentono non solo di tracciare la forma d'onda in tempo reale, ma anche di memorizzare le informazioni ricevute, che possono quindi essere elaborate su computer durante la ricerca e la simulazione di vari processi. L'oscillogramma visualizzato dal dispositivo descritto permette di osservare le seguenti caratteristiche del segnale misurato:

Parametri degli impulsi elettrici;
Valori del segnale di ingresso (negativo o positivo);
La velocità di variazione dei valori degli impulsi da zero al valore massimo;
Il rapporto tra la durata dell'impulso e la pausa.

Molto spesso, gli oscilloscopi vengono utilizzati per studiare segnali di natura periodica.

Il principio di funzionamento del dispositivo

L'elemento chiave del dispositivo è un tubo a raggi catodici (CRT). L'aria viene evacuata da esso in modo che si formi un vuoto all'interno, in cui si trova il catodo (sostanza caricata positivamente). Quando esposto a una corrente elettrica, inizia ad emettere particelle cariche negativamente, che vengono poi focalizzate tramite un sistema speciale e dirette verso la superficie interna dello schermo. Questa superficie è ricoperta da una sostanza speciale: un fosforo, su cui appare un bagliore quando colpisce un raggio di elettroni. Di conseguenza, se guardi il dispositivo dall'esterno, puoi osservare il movimento del punto luminoso sullo schermo.

La messa a fuoco e la guida del raggio in un CRT viene eseguita utilizzando due coppie di piastre che controllano il movimento degli elettroni su due piani. In orizzontale - il raggio di elettroni viene deviato in proporzione alla variazione del tempo e in verticale - in proporzione alla tensione misurata.

Scansione

Quando si osserva la natura del segnale utilizzando un oscilloscopio, la tensione deve essere applicata alle piastre posizionate verticalmente. Il grafico risultante della modifica del parametro, di regola, ha la forma di una sega: in primo luogo, la differenza di potenziale aumenta in una relazione lineare, quindi segue un forte calo. Inoltre, osservando il movimento del raggio sullo schermo, è possibile vedere la sua deviazione a sinistra oa destra. Questo indica il segno della tensione: quando è negativo si sposta a sinistra e quando è positivo si sposta a destra. Molto spesso, il raggio si sposta da sinistra a destra a velocità costante.

Questo movimento di un punto sullo schermo del dispositivo è chiamato sweep. La linea orizzontale tracciata dal raggio è chiamata linea zero. Le misurazioni del tempo vengono effettuate in relazione ad esso. La frequenza di scansione si riferisce alla frequenza con cui vengono ripetuti gli impulsi a dente di sega.

Procedura di connessione dell'oscilloscopio

Poiché la tensione è una differenza di potenziale, dovrebbe essere misurata in due punti. A tale scopo, l'oscilloscopio è dotato di due terminali, con l'aiuto dei quali viene applicata la tensione alle piastre. Il primo terminale è un ingresso ed è collegato alla sorgente del segnale, che porta a una deflessione verticale del raggio. Il secondo è chiamato filo comune ed è messo a terra (in cortocircuito con il corpo del dispositivo stesso).

Per collegare correttamente il dispositivo, è necessario sapere in anticipo quale dei fili è una fase (attraverso quale filo scorre la corrente elettrica). Nei dispositivi estranei per questo, ci sono sonde speciali che consentono di determinare la presenza di tensione all'ingresso e a quale sorgente collegare quale terminale. In questo caso, il filo comune termina con una clip a coccodrillo, che facilita il fissaggio sulla custodia metallica del misuratore. Il terminale che entra in contatto con la fase ha la forma di un ago, il che rende facile misurare un segnale elettrico ovunque: una presa, un filo, un circuito stampato o anche sulla gamba di un chip del microprocessore.

Dopo aver installato i terminali, puoi passare direttamente alle misurazioni. In quasi tutti i circuiti elettrici c'è un singolo filo e si consiglia di misurare le caratteristiche del segnale su di esso per controllare i parametri. Ma questa situazione potrebbe non essere sempre così. Quindi dovresti selezionare i punti in cui desideri effettuare le misurazioni ed eseguirle (il più delle volte i luoghi del malfunzionamento più probabile vengono scelti come tali punti).

Nota! Il compito principale di un oscilloscopio è monitorare la tensione nel tempo. Ma collegando una resistenza, puoi anche indagare sulla forma del segnale di corrente elettrica. In questo caso, il valore della resistenza dovrebbe essere significativamente inferiore alla resistenza totale del circuito esaminato. Solo se questa condizione è soddisfatta, le misurazioni saranno corrette, poiché il dispositivo non influenzerà il funzionamento del circuito.

Caratteristiche del collegamento di dispositivi domestici

Gli standard per l'organizzazione dei circuiti elettrici nella Federazione Russa differiscono da quelli stranieri, pertanto l'apparecchiatura di misurazione deve essere collegata in un modo diverso. In particolare vengono utilizzate spine con un diametro dello stilo di 4 millimetri. Poiché sono gli stessi, per collegare correttamente il dispositivo, è necessario prestare attenzione ai seguenti segni:

Il cavo collegato alla sorgente di corrente, di regola, ha una lunghezza maggiore;
Il filo di terra (attacco al telaio) è solitamente nero o marrone;
Una spina di messa a terra ha spesso una scritta o un'indicazione che dovrebbe essere collegata a terra.

Importante! Tuttavia, tali designazioni non si trovano sempre. I dispositivi possono essere riparati, le spine possono essere sostituite, quindi, per determinare quale filo ha una fase e quale filo è zero, si consiglia di utilizzare un metodo collaudato. Per fare ciò, devi prima toccare una presa con la mano e poi - con l'altra. Se l'utente tocca la spina sul filo negativo, sullo schermo apparirà una linea orizzontale. Quando si tocca il filo di fase, sullo schermo verrà visualizzata un'onda sinusoidale con molto rumore (interferenza). Questo metodoè privo di errori e l'interferenza appare a causa dell'influenza di altri apparecchi elettrici nella stanza.

Caratteristiche di un dispositivo a due canali

Una caratteristica di questo dispositivo è la capacità di visualizzare contemporaneamente sullo schermo un segnale proveniente da due diverse sorgenti. Questo tipo di misuratore ha due canali, contrassegnati di conseguenza. In questo caso, i terminali del filo neutro di entrambi i canali vengono portati nella custodia, quindi, quando si misurano gli impulsi con un tale dispositivo, non si dovrebbe consentire loro di essere collegati in punti diversi nello stesso circuito elettrico, poiché in questo caso potrebbe verificarsi un cortocircuito e le informazioni sulla tensione saranno errate.

L'unico inconveniente di un oscilloscopio a doppio canale è l'impossibilità di osservare due diverse tensioni contemporaneamente. Tuttavia, tale problema non è critico, poiché nella maggior parte dei casi il filo di neutro è collegato al corpo ed è comune a due fasi, il che significa che la misurazione della tensione viene eseguita utilizzando questo conduttore.

Il vantaggio di un tale dispositivo è la capacità di controllare due parametri del circuito elettrico: corrente e tensione. Per misurare la corrente nel circuito, è indispensabile includere una resistenza aggiuntiva con determinati parametri (non dovrebbe superare la resistenza totale del circuito, in modo da non creare errori di misurazione). L'uso di un tale oscilloscopio è un compito piuttosto difficile, quindi si consiglia di avere sempre libri di riferimento e diagrammi per il suo corretto collegamento.

Informazioni aggiuntive. Dovrebbe essere presa in considerazione anche la caratteristica di progettazione di un oscilloscopio a due canali. C'è una certa asimmetria in esso: la sincronizzazione del primo canale ne ha di più alta qualità e stabilità rispetto al secondo. Pertanto, per ottenere un oscillogramma corretto, si consiglia di utilizzare il primo canale per monitorare la tensione e il secondo per monitorare la corrente.

Procedura di misurazione della tensione

Per monitorare questa caratteristica del segnale utilizzando un oscilloscopio, dovresti essere guidato dai valori della scala verticale dello schermo. Per ottenere i valori, è necessario collegare tra loro i terminali del dispositivo, quindi attivare la modalità di misurazione. Successivamente, è necessario regolare il dispositivo in modo che la linea di scansione sia allineata con la linea orizzontale centrale sullo schermo.

Solo dopo aver completato le azioni preparatorie descritte, il dispositivo può essere passato alla modalità per l'esecuzione delle misurazioni. Per fare ciò, il terminale di ingresso deve essere posizionato sulla sorgente del segnale da testare.

Importante!È un po 'più difficile effettuare misurazioni con un oscilloscopio portatile, poiché ha un numero significativamente maggiore di impostazioni e regolazioni, quindi si consiglia di utilizzarlo con esperienza adeguata o controllando ogni passaggio con le istruzioni.

Dopo che un segnale è stato inviato all'ingresso del dispositivo, sullo schermo apparirà un grafico. Per misurare l'altezza della sinusoide (livello di tensione), è inoltre necessario effettuare una regolazione: posizionare le piastre in modo che il punto sullo schermo sia su una linea verticale. Ciò renderà la misurazione molto più semplice, poiché ad essa viene applicata una scala con valori.

Ordine di cambio frequenza

L'oscilloscopio consente di misurare i periodi del segnale. Per calcolare la frequenza in futuro, puoi usare una semplice formula, poiché la frequenza è inversamente proporzionale al periodo del segnale (un aumento del periodo porta a una diminuzione della frequenza e viceversa).

Il modo più semplice per misurare il periodo è dove la forma d'onda attraversa l'asse orizzontale. Pertanto, per ottenere valori corretti, si consiglia di regolare la linea di scansione prima di iniziare lo studio nello stesso modo del monitoraggio della tensione.

Successivamente, è necessario impostare l'inizio del movimento del punto sulla linea di estrema sinistra sullo schermo. Inoltre, devi solo fissare il valore in corrispondenza del quale il punto attraversa la linea orizzontale. Dopo aver calcolato il valore del periodo, è possibile utilizzare una formula speciale per determinare la frequenza. Per aumentare la precisione della misurazione, il grafico dovrebbe essere allungato il più possibile sul piano orizzontale. La precisione ottimale è considerata inferiore all'uno percento, ma tali parametri possono essere ottenuti solo su dispositivi digitali con una scansione lineare.

Determinazione dell'angolo di fase

Questo fenomeno dimostra la posizione dei grafici di due segnali elettrici l'uno rispetto all'altro in un certo periodo di tempo. La misurazione dell'entità dello spostamento viene eseguita in parti del periodo (gradi) e non in unità di tempo. Ciò è dovuto alla particolarità del grafico, che nella sua forma rappresenta una sinusoide, il che significa che la differenza nei grafici dipende dalla differenza nella grandezza degli angoli.

La massima precisione può essere ottenuta anche allungando il grafico in senso longitudinale. A causa del fatto che ogni segnale viene visualizzato con la stessa luminosità e colore, si consiglia di impostare un'ampiezza diversa per loro. Per fare ciò, applicare la massima tensione possibile al primo canale, che migliorerà la sincronizzazione dell'immagine sullo schermo.

Pertanto, l'uso di un oscilloscopio richiede determinate abilità e conoscenze teoriche, ma misurare i parametri di un segnale elettrico che questo dispositivo consente di rilevare può rilevare vari malfunzionamenti e progettare nuovi prodotti di alta qualità.

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Cosa c'è nella scatola?

1. Il registratore stesso, in generale, è un dispositivo semplice: è una serie di chip di memoria flash e un controller e fondamentalmente non è molto diverso da un'unità SSD nel tuo laptop. È vero, la memoria flash viene utilizzata nei registratori relativamente di recente e nell'aria ora ci sono molti aerei dotati di modelli più vecchi in cui viene utilizzata la registrazione magnetica: su nastro, come nei registratori a nastro o su filo, come nei primissimi registratori a nastro : il filo è più resistente del nastro, il che significa che è più affidabile. In ogni caso, la scatola nera dovrebbe essere disponibile su qualsiasi aeromobile. Che si tratti di un aereo passeggeri o di un aereo cargo progettato per il trasporto aereo di container acquistabili.

2. La cosa principale è che tutto questo ripieno dovrebbe essere adeguatamente protetto: una custodia completamente sigillata è realizzata in titanio o acciaio ad alta resistenza, all'interno c'è un potente strato di isolamento termico e materiali di smorzamento.

3. A proposito, per quanto riguarda la caduta in acqua: i registratori sono dotati di fari ad ultrasuoni che si accendono quando entrano in contatto con l'acqua. Il faro emette un segnale alla frequenza di 37.500 Hz, e, avendo tracciato questo segnale, il registratore si trova facilmente in basso, da dove viene recuperato da sommozzatori o robot telecomandati per lavori subacquei. È facile anche trovare un registratore a terra: avendo trovato il relitto dell'aereo e conoscendo la posizione dei registratori, basta, infatti, solo guardarsi intorno.

4. Sul corpo c'è sempre un'iscrizione "Flight Recorder. Non aprire "in inglese. C'è spesso la stessa iscrizione in francese; potrebbero esserci etichette in altre lingue.

Dove si trovano le scatole?

6. In un aeroplano, di solito si trovano nella fusoliera di poppa, che statisticamente è sempre meno probabile che venga danneggiata in caso di incidente, poiché l'impatto è solitamente preso dalla parte anteriore. Ci sono diversi registratori a bordo - è così consueto nell'aviazione che tutti i sistemi vengano sottoposti a backup: la probabilità che nessuno di essi possa essere rilevato e che i dati su quelli trovati vengano danneggiati è minima.

7. In questo caso, i registratori differiscono anche per i dati registrati in essi.

I registratori di emergenza che si occupano dei disastri sono parametrici (FDR) e vocali (CVR).

Oltre alle conversazioni degli equipaggi e degli spedizionieri, il registratore vocale salva anche i suoni ambientali (4 canali in totale, la durata della registrazione è delle ultime 2 ore) e il registratore parametrico registra le informazioni da vari sensori - a partire da coordinate, rotta, velocità e passo e termina con i giri di ciascuno dei motori. Ciascuno dei parametri viene registrato più volte al secondo e con un rapido cambiamento la frequenza di registrazione aumenta. La registrazione avviene ciclicamente, come nei DVR per auto: i nuovi dati sovrascrivono i più vecchi. Allo stesso tempo, la durata del ciclo è di 17-25 ore, ovvero è garantito che sia sufficiente per qualsiasi volo.

I registratori vocali e parametrici possono essere combinati in uno, ma in ogni caso le registrazioni hanno un preciso riferimento temporale. Nel frattempo, i registratori parametrici registrano lontano da tutti i parametri di volo (anche se ora ce ne sono almeno 88 e più recentemente, prima del 2002, ce n'erano solo 29), ma solo quelli che possono essere utili nelle indagini sui disastri. I "log" completi (2.000 parametri) di ciò che accade a bordo sono registrati da registratori operativi: i loro dati vengono utilizzati per analizzare le azioni dei piloti, la riparazione e la manutenzione dell'aeromobile, ecc. - non hanno protezione e dopo una catastrofe , i dati da essi non possono più essere ottenuti.

La necessità di decifrare i dati dalle scatole nere è un mito tanto quanto il fatto che le scatole siano nere.

8. Il fatto è che i dati non sono crittografati in alcun modo e la parola "decrittazione" è usata qui nello stesso senso in cui i giornalisti hanno una trascrizione dell'intervista. Il giornalista ascolta il dittafono e scrive il testo, mentre la commissione di esperti legge i dati dal vettore, li elabora e li trascrive in una forma conveniente per l'analisi e la percezione. Cioè, non c'è crittografia: i dati possono essere letti in qualsiasi aeroporto, non è prevista la protezione dei dati da occhi indiscreti. E poiché le scatole nere sono progettate per analizzare le cause degli incidenti aerei al fine di ridurre il numero di incidenti futuri, non esiste una protezione speciale contro la modifica dei dati. Alla fine, se le vere cause del disastro devono essere messe a tacere o distorte per motivi politici o di altro tipo, allora puoi sempre dichiarare gravi danni ai registratori e l'impossibilità di leggere tutti i dati.

Come decifrare una scatola nera?

Perché Black Box?

9. Perché i registratori di volo sono chiamati "scatole nere"? Ci sono diverse versioni. Il nome, ad esempio, potrebbe risalire alla seconda guerra mondiale, quando iniziarono ad essere installati i primi moduli elettronici sugli aerei militari: sembravano davvero delle scatole nere. O, ad esempio, i primi registratori anche prima della guerra usavano la pellicola fotografica per la registrazione, quindi non dovevano far passare la luce. Tuttavia, non si può escludere l'influenza di “Cosa? In cui si? Quando? ”: Un dispositivo è chiamato scatola nera nella vita di tutti i giorni, il cui principio di funzionamento (cosa c'è nella scatola nera) non ha importanza, solo il risultato è importante. I registratori sugli aerei civili iniziarono ad essere installati in maniera massiccia nei primi anni '60.

10. I registratori di volo hanno molto da sviluppare. Secondo le previsioni, la prospettiva più ovvia e immediata è la registrazione video da diversi punti di osservazione all'interno e all'esterno dell'aeromobile. Alcuni esperti affermano che ciò aiuterà, tra gli altri vantaggi, a risolvere il problema del passaggio dai comparatori nella cabina di pilotaggio ai display: dicono che i vecchi dispositivi in un incidente si "congelano" alle ultime letture, ma i display no. Tuttavia, non dimenticare che i comparatori sono ancora utilizzati oltre ai display in caso di guasto di questi ultimi.

11. Vengono anche prese in considerazione le prospettive per l'installazione di registratori galleggianti sparati: sensori speciali registreranno la collisione di un aereo con un ostacolo e il registratore in questo momento si "espellerà" quasi con un paracadute - il principio è approssimativamente lo stesso degli airbag in una macchina. Inoltre, in futuro, gli aerei saranno in grado di trasmettere in tempo reale tutti i dati registrati dalle scatole nere a server remoti, quindi non sarà necessario cercare e decodificare i registratori.

La cosa principale è che tutto questo ripieno dovrebbe essere adeguatamente protetto: una custodia completamente sigillata è realizzata in titanio o acciaio ad alta resistenza, all'interno c'è un potente strato di isolamento termico e materiali di smorzamento. Secondo il sito web, esiste uno standard speciale FAA TSO C123b / C124b, a cui i moderni registratori rispettano: i dati devono rimanere intatti a sovraccarichi in 3400G per 6,5 ms (caduta da qualsiasi altezza), copertura completa del fuoco per 30 minuti (fuoco da combustibile per l'accensione quando l'aereo si scontra con il suolo) e trovandosi a una profondità di 6 km per un mese (quando l'aereo cade in acqua in qualsiasi punto dell'Oceano Mondiale, ad eccezione delle depressioni, la probabilità di entrare in cui è statisticamente piccola ).

A proposito, per quanto riguarda la caduta in acqua: i registratori sono dotati di fari ad ultrasuoni che si accendono quando entrano in contatto con l'acqua. Il faro emette un segnale alla frequenza di 37.500 Hz, e, avendo tracciato questo segnale, il registratore si trova facilmente in basso, da dove viene recuperato da sommozzatori o robot telecomandati per lavori subacquei. È facile anche trovare un registratore a terra: avendo trovato il relitto dell'aereo e conoscendo la posizione dei registratori, basta, infatti, solo guardarsi intorno.

Sul corpo c'è sempre un'iscrizione "Flight Recorder. Non aprire "in inglese. C'è spesso la stessa iscrizione in francese; potrebbero esserci etichette in altre lingue.

Dove si trovano le scatole?

In un aereo, le "scatole nere" si trovano solitamente nella fusoliera di poppa, che statisticamente ha sempre meno probabilità di essere danneggiata in caso di incidenti, poiché la parte anteriore di solito subisce il colpo. Ci sono diversi registratori a bordo - è così consueto nell'aviazione che tutti i sistemi vengano sottoposti a backup: la probabilità che nessuno di essi possa essere rilevato e che i dati su quelli trovati vengano danneggiati è minima.

Allo stesso tempo, i registratori differiscono anche nei dati registrati in essi.

I registratori di emergenza che si occupano dei disastri sono parametrici (FDR) e vocali (CVR).

Come decifrare una scatola nera?

La necessità di decifrare i dati dalle scatole nere è un mito tanto quanto il fatto che le scatole siano nere.

Il fatto è che i dati non sono crittografati in alcun modo, e la parola "decrittazione" è usata qui nello stesso senso in cui i giornalisti hanno una trascrizione dell'intervista. Il giornalista ascolta il dittafono e scrive il testo, mentre la commissione di esperti legge i dati dal vettore, li elabora e li trascrive in una forma conveniente per l'analisi e la percezione. Cioè, non c'è crittografia: i dati possono essere letti in qualsiasi aeroporto, non è prevista la protezione dei dati da occhi indiscreti. E poiché le scatole nere sono progettate per analizzare le cause degli incidenti aerei al fine di ridurre il numero di incidenti futuri, non esiste una protezione speciale contro la modifica dei dati. Alla fine, se le vere cause del disastro devono essere messe a tacere o distorte per motivi politici o di altro tipo, allora puoi sempre dichiarare gravi danni ai registratori e l'impossibilità di leggere tutti i dati.

fonte in inglese. - Enciclopedia Britannica