ऑटो-पायलट: Difference between revisions
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[[File:FMS B747-cockpit.jpg|thumb|upright=1.35|[[बोइंग 747-200]] विमान का ऑटोपायलट कंट्रोल पैनल]]एक ऑटोपायलट एक प्रणाली है जिसका उपयोग किसी मानव ऑपरेटर द्वारा निरंतर मैनुअल नियंत्रण की आवश्यकता के बिना एक विमान, समुद्री शिल्प या अंतरिक्ष यान के मार्ग को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऑटोपायलट मानव ऑपरेटरों की जगह नहीं लेते हैं। इसके बजाय, ऑटोपायलट वाहन के ऑपरेटर के नियंत्रण में सहायता करता है, जिससे ऑपरेटर संचालन के व्यापक पहलुओं पर ध्यान केंद्रित कर सकता है (उदाहरण के लिए, प्रक्षेपवक्र, मौसम और ऑन-बोर्ड सिस्टम की निगरानी)।<ref>{{cite web |url=http://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/advanced_avionics_handbook/media/aah_ch04.pdf |title=Automated Flight Controls |author=<!--Staff writer(s); no by-line.--> |website=faa.gov |publisher= Federal Aviation Administration |access-date=20 February 2014}}</ref> | [[File:FMS B747-cockpit.jpg|thumb|upright=1.35|[[बोइंग 747-200]] विमान का ऑटोपायलट कंट्रोल पैनल]]एक ऑटोपायलट एक प्रणाली है जिसका उपयोग किसी मानव ऑपरेटर द्वारा निरंतर मैनुअल नियंत्रण की आवश्यकता के बिना एक विमान, समुद्री शिल्प या अंतरिक्ष यान के मार्ग को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऑटोपायलट मानव ऑपरेटरों की जगह नहीं लेते हैं। इसके बजाय, ऑटोपायलट वाहन के ऑपरेटर के नियंत्रण में सहायता करता है, जिससे ऑपरेटर संचालन के व्यापक पहलुओं पर ध्यान केंद्रित कर सकता है (उदाहरण के लिए, प्रक्षेपवक्र, मौसम और ऑन-बोर्ड सिस्टम की निगरानी)।<ref>{{cite web |url=http://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/advanced_avionics_handbook/media/aah_ch04.pdf |title=Automated Flight Controls |author=<!--Staff writer(s); no by-line.--> |website=faa.gov |publisher= Federal Aviation Administration |access-date=20 February 2014}}</ref> | ||
जब मौजूद होता है, तो एक ऑटोपायलट का उपयोग अक्सर एक [[autothrottle]] के साथ संयोजन में किया जाता है, जो इंजन द्वारा दी गई शक्ति को नियंत्रित करने के लिए एक प्रणाली है। | जब मौजूद होता है, तो एक ऑटोपायलट का उपयोग अक्सर एक [[autothrottle]] के साथ संयोजन में किया जाता है, जो इंजन द्वारा दी गई शक्ति को नियंत्रित करने के लिए एक प्रणाली है। | ||
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[[पियासेकी एचयूपी रिट्रीवर]] | पियासेकी एचयूपी-2 रिट्रीवर एक ऑटोपायलट के साथ पहला उत्पादन [[हेलीकॉप्टर]] था।<ref>{{cite web |url=https://www.boeing.com/history/products/hup-h-25-army-mule.page |title=HUP-1 Retriever/H-25 Army Mule Helicopter |author=<!--Not stated--> |website=boeing.com |publisher=[[Boeing]] |access-date=1 November 2018}}</ref> | [[पियासेकी एचयूपी रिट्रीवर]] | पियासेकी एचयूपी-2 रिट्रीवर एक ऑटोपायलट के साथ पहला उत्पादन [[हेलीकॉप्टर]] था।<ref>{{cite web |url=https://www.boeing.com/history/products/hup-h-25-army-mule.page |title=HUP-1 Retriever/H-25 Army Mule Helicopter |author=<!--Not stated--> |website=boeing.com |publisher=[[Boeing]] |access-date=1 November 2018}}</ref> | ||
अपोलो कार्यक्रम का [[अपोलो चंद्र मॉड्यूल]] डिजिटल ऑटोपायलट अंतरिक्ष यान में पूरी तरह से डिजिटल ऑटोपायलट सिस्टम का एक प्रारंभिक उदाहरण था।<ref>{{cite journal|title=Lunar Module Digital Autopilot, Journal of Spacecraft|author=William S. Widnall, vol 8, no. 1, 1970|journal=Journal of Spacecraft and Rockets|date=October 1970|volume=8|issue=1|pages=56–62|doi=10.2514/3.30217|access-date=September 7, 2019|url=https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.30217}}</ref> | अपोलो कार्यक्रम का [[अपोलो चंद्र मॉड्यूल]] डिजिटल ऑटोपायलट अंतरिक्ष यान में पूरी तरह से डिजिटल ऑटोपायलट सिस्टम का एक प्रारंभिक उदाहरण था।<ref>{{cite journal|title=Lunar Module Digital Autopilot, Journal of Spacecraft|author=William S. Widnall, vol 8, no. 1, 1970|journal=Journal of Spacecraft and Rockets|date=October 1970|volume=8|issue=1|pages=56–62|doi=10.2514/3.30217|access-date=September 7, 2019|url=https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/3.30217}}</ref> | ||
== आधुनिक ऑटोपायलट == | == आधुनिक ऑटोपायलट == | ||
[[File:A340 FCU.jpg|thumb|एयरबस A340 की आधुनिक उड़ान नियंत्रण इकाई]]आज उड़ान भरने वाले सभी यात्री [[विमान]]ों में ऑटोपायलट सिस्टम नहीं होता है। पुराने और छोटे सामान्य विमानन विमान विशेष रूप से अभी भी हाथ से उड़ाए जाते हैं, और यहां तक कि बीस सीटों से कम वाले छोटे विमान भी ऑटोपायलट के बिना हो सकते हैं क्योंकि उनका उपयोग दो पायलटों के साथ छोटी अवधि की उड़ानों में किया जाता है। बीस से अधिक सीटों वाले विमान में ऑटोपायलट की स्थापना आम तौर पर अंतरराष्ट्रीय विमानन नियमों द्वारा अनिवार्य कर दी जाती है। छोटे विमानों के लिए ऑटोपायलट में नियंत्रण के तीन स्तर होते हैं। एक एकल-अक्ष ऑटोपायलट केवल उड़ान गतिकी अक्ष में एक विमान को नियंत्रित करता है; ऐसे ऑटोपायलट को बोलचाल की भाषा में विंग लेवलर के रूप में भी जाना जाता है, जो उनकी एकल क्षमता को दर्शाता है। एक दो-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष के साथ-साथ रोल में एक विमान को नियंत्रित करता है, और सीमित पिच दोलन-सुधार करने की क्षमता वाले विंग लेवलर से थोड़ा अधिक हो सकता है; या यह ऑन-बोर्ड रेडियो नेविगेशन सिस्टम से इनपुट प्राप्त कर सकता है ताकि विमान के उतरने से कुछ समय पहले तक सही स्वचालित उड़ान मार्गदर्शन प्रदान किया जा सके; या इसकी क्षमताएं इन दो चरम सीमाओं के बीच कहीं स्थित हो सकती हैं। एक तीन-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष में नियंत्रण जोड़ता है और कई छोटे विमानों में इसकी आवश्यकता नहीं होती है। | [[File:A340 FCU.jpg|thumb|एयरबस A340 की आधुनिक उड़ान नियंत्रण इकाई]]आज उड़ान भरने वाले सभी यात्री [[विमान]]ों में ऑटोपायलट सिस्टम नहीं होता है। पुराने और छोटे सामान्य विमानन विमान विशेष रूप से अभी भी हाथ से उड़ाए जाते हैं, और यहां तक कि बीस सीटों से कम वाले छोटे विमान भी ऑटोपायलट के बिना हो सकते हैं क्योंकि उनका उपयोग दो पायलटों के साथ छोटी अवधि की उड़ानों में किया जाता है। बीस से अधिक सीटों वाले विमान में ऑटोपायलट की स्थापना आम तौर पर अंतरराष्ट्रीय विमानन नियमों द्वारा अनिवार्य कर दी जाती है। छोटे विमानों के लिए ऑटोपायलट में नियंत्रण के तीन स्तर होते हैं। एक एकल-अक्ष ऑटोपायलट केवल उड़ान गतिकी अक्ष में एक विमान को नियंत्रित करता है; ऐसे ऑटोपायलट को बोलचाल की भाषा में विंग लेवलर के रूप में भी जाना जाता है, जो उनकी एकल क्षमता को दर्शाता है। एक दो-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष के साथ-साथ रोल में एक विमान को नियंत्रित करता है, और सीमित पिच दोलन-सुधार करने की क्षमता वाले विंग लेवलर से थोड़ा अधिक हो सकता है; या यह ऑन-बोर्ड रेडियो नेविगेशन सिस्टम से इनपुट प्राप्त कर सकता है ताकि विमान के उतरने से कुछ समय पहले तक सही स्वचालित उड़ान मार्गदर्शन प्रदान किया जा सके; या इसकी क्षमताएं इन दो चरम सीमाओं के बीच कहीं स्थित हो सकती हैं। एक तीन-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष में नियंत्रण जोड़ता है और कई छोटे विमानों में इसकी आवश्यकता नहीं होती है। | ||
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===कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग=== | ===कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग=== | ||
[[File:EBACE 2019, Le Grand-Saconnex (EB190664).jpg|thumb|ऑटोपायलट अनुप्रयोगों के लिए सर्वो मोटर]]पूरी तरह से स्वचालित उड़ान और मैन्युअल उड़ान के बीच में एक विकल्प कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग (CWS) है। हालांकि यह आधुनिक एयरलाइनरों में एक स्टैंड-अलोन विकल्प के रूप में कम इस्तेमाल होता जा रहा है, सीडब्ल्यूएस आज भी कई विमानों पर एक समारोह है। आम तौर पर, एक ऑटोपायलट जो CWS से लैस होता है, उसकी तीन स्थितियाँ होती हैं: ऑफ, CWS और CMD। सीएमडी (कमांड) मोड में ऑटोपायलट के पास विमान का पूर्ण नियंत्रण होता है, और इसका इनपुट या तो हेडिंग/एल्टीट्यूड सेटिंग, रेडियो और नेवाइड्स, या एफएमएस (फ्लाइट मैनेजमेंट सिस्टम) से प्राप्त करता है। CWS मोड में, पायलट योक या स्टिक पर इनपुट के माध्यम से ऑटोपायलट को नियंत्रित करता है। इन सूचनाओं का एक विशिष्ट शीर्षक और दृष्टिकोण में अनुवाद किया जाता है, जिसे ऑटोपायलट तब तक धारण करेगा जब तक कि अन्यथा करने का निर्देश न दिया जाए। यह पिच और रोल में स्थिरता प्रदान करता है। कुछ विमान मैनुअल मोड में भी CWS का एक रूप नियोजित करते हैं, जैसे कि MD-11 जो रोल में निरंतर CWS का उपयोग करता है। कई मायनों में, एक आधुनिक एयरबस फ्लाई-बाय-वायर विमान उड़ान नियंत्रण मोड में # सामान्य कानून हमेशा CWS मोड में होता है। प्रमुख अंतर यह है कि इस प्रणाली में विमान की सीमाओं को [[उड़ान कंप्यूटर]] द्वारा संरक्षित किया जाता है और पायलट इन सीमाओं से आगे विमान को नहीं चला सकता है।<ref>{{cite web |url=https://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/steering-wheel-controls.htm|title=How Steering Wheel Controls Work|date=22 April 2009}}</ref> | [[File:EBACE 2019, Le Grand-Saconnex (EB190664).jpg|thumb|ऑटोपायलट अनुप्रयोगों के लिए सर्वो मोटर]]पूरी तरह से स्वचालित उड़ान और मैन्युअल उड़ान के बीच में एक विकल्प कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग (CWS) है। हालांकि यह आधुनिक एयरलाइनरों में एक स्टैंड-अलोन विकल्प के रूप में कम इस्तेमाल होता जा रहा है, सीडब्ल्यूएस आज भी कई विमानों पर एक समारोह है। आम तौर पर, एक ऑटोपायलट जो CWS से लैस होता है, उसकी तीन स्थितियाँ होती हैं: ऑफ, CWS और CMD। सीएमडी (कमांड) मोड में ऑटोपायलट के पास विमान का पूर्ण नियंत्रण होता है, और इसका इनपुट या तो हेडिंग/एल्टीट्यूड सेटिंग, रेडियो और नेवाइड्स, या एफएमएस (फ्लाइट मैनेजमेंट सिस्टम) से प्राप्त करता है। CWS मोड में, पायलट योक या स्टिक पर इनपुट के माध्यम से ऑटोपायलट को नियंत्रित करता है। इन सूचनाओं का एक विशिष्ट शीर्षक और दृष्टिकोण में अनुवाद किया जाता है, जिसे ऑटोपायलट तब तक धारण करेगा जब तक कि अन्यथा करने का निर्देश न दिया जाए। यह पिच और रोल में स्थिरता प्रदान करता है। कुछ विमान मैनुअल मोड में भी CWS का एक रूप नियोजित करते हैं, जैसे कि MD-11 जो रोल में निरंतर CWS का उपयोग करता है। कई मायनों में, एक आधुनिक एयरबस फ्लाई-बाय-वायर विमान उड़ान नियंत्रण मोड में # सामान्य कानून हमेशा CWS मोड में होता है। प्रमुख अंतर यह है कि इस प्रणाली में विमान की सीमाओं को [[उड़ान कंप्यूटर]] द्वारा संरक्षित किया जाता है और पायलट इन सीमाओं से आगे विमान को नहीं चला सकता है।<ref>{{cite web |url=https://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/steering-wheel-controls.htm|title=How Steering Wheel Controls Work|date=22 April 2009}}</ref> | ||
=== कंप्यूटर सिस्टम विवरण === | === कंप्यूटर सिस्टम विवरण === | ||
एक ऑटोपायलट का हार्डवेयर कार्यान्वयन के बीच भिन्न होता है, लेकिन आम तौर पर अतिरेक और विश्वसनीयता के साथ डिजाइन किया जाता है। उदाहरण के लिए, [[बोइंग 777]] में प्रयुक्त रॉकवेल कोलिन्स एएफडीएस-770 ऑटोपायलट फ्लाइट डायरेक्टर सिस्टम ट्रिपलेटेड एफसी-2002 माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करता है जिन्हें औपचारिक रूप से सत्यापित किया गया है और विकिरण-प्रतिरोधी प्रक्रिया में निर्मित किया गया है।<ref>{{cite web | url=http://www.rockwellcollins.com/ecat/at/AFDS-770.html | title=Rockwell Collins AFDS-770 Autopilot Flight Director System| publisher=Rockwell Collins | date=3 February 2010 | access-date=14 July 2010| archive-url= https://web.archive.org/web/20100822151603/http://www.rockwellcollins.com/ecat/AT/AFDS-770.html| archive-date= 22 August 2010 | url-status=live}}</ref> | एक ऑटोपायलट का हार्डवेयर कार्यान्वयन के बीच भिन्न होता है, लेकिन आम तौर पर अतिरेक और विश्वसनीयता के साथ डिजाइन किया जाता है। उदाहरण के लिए, [[बोइंग 777]] में प्रयुक्त रॉकवेल कोलिन्स एएफडीएस-770 ऑटोपायलट फ्लाइट डायरेक्टर सिस्टम ट्रिपलेटेड एफसी-2002 माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करता है जिन्हें औपचारिक रूप से सत्यापित किया गया है और विकिरण-प्रतिरोधी प्रक्रिया में निर्मित किया गया है।<ref>{{cite web | url=http://www.rockwellcollins.com/ecat/at/AFDS-770.html | title=Rockwell Collins AFDS-770 Autopilot Flight Director System| publisher=Rockwell Collins | date=3 February 2010 | access-date=14 July 2010| archive-url= https://web.archive.org/web/20100822151603/http://www.rockwellcollins.com/ecat/AT/AFDS-770.html| archive-date= 22 August 2010 | url-status=live}}</ref> | ||
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== रेडियो-नियंत्रित मॉडल == | == रेडियो-नियंत्रित मॉडल == | ||
रेडियो-नियंत्रित मॉडलिंग और विशेष रूप से आरसी रेडियो-नियंत्रित विमान और [[रेडियो नियंत्रित हेलीकाप्टर]] में, एक ऑटोपायलट आमतौर पर अतिरिक्त हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का एक सेट होता है जो मॉडल की उड़ान के पूर्व-प्रोग्रामिंग से संबंधित होता है।<ref>{{cite web |author=Alan Parekh |title=Autopilot RC Plane |url=http://hackedgadgets.com/2008/04/14/autopilot-rc-plane/ | work=Hacked Gadgets | date=14 April 2008 | access-date=14 July 2010| archive-url= https://web.archive.org/web/20100727204021/http://hackedgadgets.com/2008/04/14/autopilot-rc-plane/| archive-date= 27 July 2010 | url-status=live}}</ref> | रेडियो-नियंत्रित मॉडलिंग और विशेष रूप से आरसी रेडियो-नियंत्रित विमान और [[रेडियो नियंत्रित हेलीकाप्टर]] में, एक ऑटोपायलट आमतौर पर अतिरिक्त हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का एक सेट होता है जो मॉडल की उड़ान के पूर्व-प्रोग्रामिंग से संबंधित होता है।<ref>{{cite web |author=Alan Parekh |title=Autopilot RC Plane |url=http://hackedgadgets.com/2008/04/14/autopilot-rc-plane/ | work=Hacked Gadgets | date=14 April 2008 | access-date=14 July 2010| archive-url= https://web.archive.org/web/20100727204021/http://hackedgadgets.com/2008/04/14/autopilot-rc-plane/| archive-date= 27 July 2010 | url-status=live}}</ref> | ||
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Revision as of 19:47, 31 January 2023
एक ऑटोपायलट एक प्रणाली है जिसका उपयोग किसी मानव ऑपरेटर द्वारा निरंतर मैनुअल नियंत्रण की आवश्यकता के बिना एक विमान, समुद्री शिल्प या अंतरिक्ष यान के मार्ग को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऑटोपायलट मानव ऑपरेटरों की जगह नहीं लेते हैं। इसके बजाय, ऑटोपायलट वाहन के ऑपरेटर के नियंत्रण में सहायता करता है, जिससे ऑपरेटर संचालन के व्यापक पहलुओं पर ध्यान केंद्रित कर सकता है (उदाहरण के लिए, प्रक्षेपवक्र, मौसम और ऑन-बोर्ड सिस्टम की निगरानी)।[1]
जब मौजूद होता है, तो एक ऑटोपायलट का उपयोग अक्सर एक autothrottle के साथ संयोजन में किया जाता है, जो इंजन द्वारा दी गई शक्ति को नियंत्रित करने के लिए एक प्रणाली है।
एक ऑटोपायलट प्रणाली को कभी-कभी बोलचालवाद कहा जाता है जिसे जॉर्ज कहा जाता है[2] (उदाहरण के लिए हम जॉर्ज को थोड़ी देर के लिए उड़ने देंगे)। उपनाम की व्युत्पत्ति स्पष्ट नहीं है: कुछ का दावा है कि यह आविष्कारक जॉर्ज डी बीसन के संदर्भ में है, जिन्होंने 1930 के दशक में एक ऑटोपायलट का पेटेंट कराया था, जबकि अन्य का दावा है कि शाही वायु सेना के पायलटों ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान यह शब्द गढ़ा था कि उनका विमान तकनीकी रूप से संबंधित था। किंग जॉर्ज VI को।[3]
पहला ऑटोपायलट
उड्डयन के शुरुआती दिनों में, विमान को सुरक्षित रूप से उड़ान भरने के लिए पायलट के निरंतर ध्यान की आवश्यकता होती थी। जैसे-जैसे विमान की सीमा में वृद्धि हुई, कई घंटों की उड़ानों की अनुमति दी गई, लगातार ध्यान देने से गंभीर थकान हुई। एक ऑटोपायलट को पायलट के कुछ कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
पहला विमान ऑटोपायलट 1912 में स्पेरी कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित किया गया था। ऑटोपायलट ने जाइरोस्कोपिक हेडिंग इंडिकेटर और हाइड्रॉलिक रूप से संचालित एलेवेटर (विमान) और पतवार के लिए रवैया संकेतक जोड़ा। (एलेरॉन्स जुड़े नहीं थे क्योंकि विंग डायहेड्रल (विमान) को आवश्यक रोल स्थिरता उत्पन्न करने के लिए गिना जाता था।) इसने विमान को पायलट के ध्यान के बिना कम्पास कोर्स पर सीधे और स्तर पर उड़ान भरने की अनुमति दी, जिससे पायलट का कार्यभार बहुत कम हो गया।
प्रसिद्ध आविष्कारक एल्मर स्पेरी के पुत्र लॉरेंस स्पेरी ने 1914 में पेरिस में आयोजित एक विमानन सुरक्षा प्रतियोगिता में इसका प्रदर्शन किया। स्पेरी ने नियंत्रण से दूर और दर्शकों को दिखाई देने वाले अपने हाथों से विमान उड़ाकर आविष्कार की विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया। लॉरेंस स्पेरी के बेटे एल्मर स्पेरी जूनियर और कैप्टन शिरास ने युद्ध के बाद एक ही ऑटोपायलट पर काम करना जारी रखा और 1930 में, उन्होंने एक अधिक कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय ऑटोपायलट का परीक्षण किया जिसने अमेरिकी सेना के एयर कॉर्प्स विमान को सही दिशा और ऊंचाई पर रखा। तीन घंटे तक।[4] 1930 में, यूनाइटेड किंगडम में शाही विमान प्रतिष्ठान ने एक ऑटोपायलट विकसित किया, जिसे पायलट्स असिस्टर कहा जाता है, जो उड़ान नियंत्रण को स्थानांतरित करने के लिए न्यूमेटिकली-स्पून जाइरोस्कोप का उपयोग करता है।[5] ऑटोपायलट को और विकसित किया गया था, उदाहरण के लिए, बेहतर नियंत्रण एल्गोरिदम और हाइड्रोलिक सर्वोमैकेनिज्म को शामिल करने के लिए। रेडियो-नेविगेशन एड्स जैसे और उपकरणों को जोड़ने से रात में और खराब मौसम में उड़ना संभव हो गया। 1947 में, संयुक्त राज्य वायु सेना|यू.एस. वायु सेना डगलस सी-53|C-53 ने पूरी तरह से एक ऑटोपायलट के नियंत्रण में टेकऑफ़ और लैंडिंग सहित एक ट्रान्साटलांटिक उड़ान भरी।[6][7] बिल लियर ने अपना F-5 स्वचालित पायलट और स्वचालित दृष्टिकोण नियंत्रण प्रणाली विकसित की, और 1949 में कोलियर ट्रॉफी से सम्मानित किया गया।[8] 1920 के दशक की शुरुआत में, मानक तेल टैंकर जे.ए. मोफेट ऑटोपायलट का उपयोग करने वाला पहला जहाज बन गया।
पियासेकी एचयूपी रिट्रीवर | पियासेकी एचयूपी-2 रिट्रीवर एक ऑटोपायलट के साथ पहला उत्पादन हेलीकॉप्टर था।[9] अपोलो कार्यक्रम का अपोलो चंद्र मॉड्यूल डिजिटल ऑटोपायलट अंतरिक्ष यान में पूरी तरह से डिजिटल ऑटोपायलट सिस्टम का एक प्रारंभिक उदाहरण था।[10]
आधुनिक ऑटोपायलट
आज उड़ान भरने वाले सभी यात्री विमानों में ऑटोपायलट सिस्टम नहीं होता है। पुराने और छोटे सामान्य विमानन विमान विशेष रूप से अभी भी हाथ से उड़ाए जाते हैं, और यहां तक कि बीस सीटों से कम वाले छोटे विमान भी ऑटोपायलट के बिना हो सकते हैं क्योंकि उनका उपयोग दो पायलटों के साथ छोटी अवधि की उड़ानों में किया जाता है। बीस से अधिक सीटों वाले विमान में ऑटोपायलट की स्थापना आम तौर पर अंतरराष्ट्रीय विमानन नियमों द्वारा अनिवार्य कर दी जाती है। छोटे विमानों के लिए ऑटोपायलट में नियंत्रण के तीन स्तर होते हैं। एक एकल-अक्ष ऑटोपायलट केवल उड़ान गतिकी अक्ष में एक विमान को नियंत्रित करता है; ऐसे ऑटोपायलट को बोलचाल की भाषा में विंग लेवलर के रूप में भी जाना जाता है, जो उनकी एकल क्षमता को दर्शाता है। एक दो-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष के साथ-साथ रोल में एक विमान को नियंत्रित करता है, और सीमित पिच दोलन-सुधार करने की क्षमता वाले विंग लेवलर से थोड़ा अधिक हो सकता है; या यह ऑन-बोर्ड रेडियो नेविगेशन सिस्टम से इनपुट प्राप्त कर सकता है ताकि विमान के उतरने से कुछ समय पहले तक सही स्वचालित उड़ान मार्गदर्शन प्रदान किया जा सके; या इसकी क्षमताएं इन दो चरम सीमाओं के बीच कहीं स्थित हो सकती हैं। एक तीन-अक्ष ऑटोपायलट उड़ान गतिकी अक्ष में नियंत्रण जोड़ता है और कई छोटे विमानों में इसकी आवश्यकता नहीं होती है।
आधुनिक जटिल विमानों में ऑटोपायलट तीन-अक्ष होते हैं और आम तौर पर एक उड़ान को जमीन पर चलाना, टेकऑफ़, क्लाइम्ब, क्रूज़ (लेवल फ़्लाइट), डिसेंट, एप्रोच और लैंडिंग चरणों में विभाजित करते हैं। टैक्सी और टेकऑफ़ को छोड़कर इन सभी उड़ान चरणों को स्वचालित करने वाले ऑटोपायलट मौजूद हैं। एक रनवे पर लैंडिंग के लिए एक ऑटोपायलट-नियंत्रित दृष्टिकोण और रोलआउट पर विमान को नियंत्रित करना (अर्थात इसे रनवे के केंद्र में रखना) एक ऑटोलैंड के रूप में जाना जाता है, जहां ऑटोपायलट एक इंस्ट्रूमेंट लैंडिंग सिस्टम (ILS) कैट IIIc दृष्टिकोण का उपयोग करता है, जो है दृश्यता शून्य होने पर उपयोग किया जाता है। ये दृष्टिकोण आज कई प्रमुख हवाई अड्डों के रनवे पर उपलब्ध हैं, विशेष रूप से कोहरे जैसी प्रतिकूल मौसम की घटनाओं के अधीन हवाई अड्डों पर। विमान आमतौर पर अपने दम पर रुक सकता है, लेकिन रनवे से बाहर निकलने और गेट से टैक्सी लेने के लिए ऑटोपायलट के विघटन की आवश्यकता होगी। एक ऑटोपायलट अक्सर एक उड़ान प्रबंधन प्रणाली का एक अभिन्न अंग होता है।
आधुनिक ऑटोपायलट विमान को नियंत्रित करने के लिए कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं। सॉफ्टवेयर विमान की वर्तमान स्थिति को पढ़ता है, और फिर विमान का मार्गदर्शन करने के लिए एक विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली को नियंत्रित करता है। ऐसी प्रणाली में, क्लासिक उड़ान नियंत्रण के अलावा, कई ऑटोपायलट जोर नियंत्रण क्षमताओं को शामिल करते हैं जो एयरस्पीड को अनुकूलित करने के लिए थ्रॉटल को नियंत्रित कर सकते हैं।
एक आधुनिक बड़े विमान में ऑटोपायलट आमतौर पर एक जड़त्वीय मार्गदर्शन प्रणाली से अपनी स्थिति और विमान के रवैये को पढ़ता है। जड़त्वीय मार्गदर्शन प्रणालियाँ समय के साथ त्रुटियों को जमा करती हैं। वे त्रुटि कम करने वाली प्रणालियों को शामिल करेंगे जैसे कि हिंडोला प्रणाली जो एक मिनट में एक बार घूमती है ताकि किसी भी त्रुटि को अलग-अलग दिशाओं में प्रसारित किया जा सके और समग्र रूप से शून्य प्रभाव हो। जाइरोस्कोप में त्रुटि को बहाव के रूप में जाना जाता है। यह सिस्टम के भीतर भौतिक गुणों के कारण है, चाहे वह यांत्रिक या लेजर निर्देशित हो, जो स्थितीय डेटा को दूषित करता है। दोनों के बीच असहमति को अंकीय संकेत प्रक्रिया के साथ सुलझाया जाता है, जो अक्सर एक छह-आयामी कलमन फिल्टर होता है। छह आयाम आमतौर पर रोल, पिच, यव, ऊंचाई, अक्षांश और देशांतर होते हैं। विमान उन मार्गों पर उड़ान भर सकता है जिनमें एक आवश्यक प्रदर्शन कारक होता है, इसलिए उन विशेष मार्गों पर उड़ान भरने के लिए त्रुटि की मात्रा या वास्तविक प्रदर्शन कारक की निगरानी की जानी चाहिए। उड़ान जितनी लंबी होती है, सिस्टम में उतनी ही अधिक त्रुटियाँ जमा होती जाती हैं। विमान की स्थिति को ठीक करने के लिए डीएमई, डीएमई अपडेट और GPS जैसी रेडियो सहायता का उपयोग किया जा सकता है।
कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग
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पूरी तरह से स्वचालित उड़ान और मैन्युअल उड़ान के बीच में एक विकल्प कंट्रोल व्हील स्टीयरिंग (CWS) है। हालांकि यह आधुनिक एयरलाइनरों में एक स्टैंड-अलोन विकल्प के रूप में कम इस्तेमाल होता जा रहा है, सीडब्ल्यूएस आज भी कई विमानों पर एक समारोह है। आम तौर पर, एक ऑटोपायलट जो CWS से लैस होता है, उसकी तीन स्थितियाँ होती हैं: ऑफ, CWS और CMD। सीएमडी (कमांड) मोड में ऑटोपायलट के पास विमान का पूर्ण नियंत्रण होता है, और इसका इनपुट या तो हेडिंग/एल्टीट्यूड सेटिंग, रेडियो और नेवाइड्स, या एफएमएस (फ्लाइट मैनेजमेंट सिस्टम) से प्राप्त करता है। CWS मोड में, पायलट योक या स्टिक पर इनपुट के माध्यम से ऑटोपायलट को नियंत्रित करता है। इन सूचनाओं का एक विशिष्ट शीर्षक और दृष्टिकोण में अनुवाद किया जाता है, जिसे ऑटोपायलट तब तक धारण करेगा जब तक कि अन्यथा करने का निर्देश न दिया जाए। यह पिच और रोल में स्थिरता प्रदान करता है। कुछ विमान मैनुअल मोड में भी CWS का एक रूप नियोजित करते हैं, जैसे कि MD-11 जो रोल में निरंतर CWS का उपयोग करता है। कई मायनों में, एक आधुनिक एयरबस फ्लाई-बाय-वायर विमान उड़ान नियंत्रण मोड में # सामान्य कानून हमेशा CWS मोड में होता है। प्रमुख अंतर यह है कि इस प्रणाली में विमान की सीमाओं को उड़ान कंप्यूटर द्वारा संरक्षित किया जाता है और पायलट इन सीमाओं से आगे विमान को नहीं चला सकता है।[11]
कंप्यूटर सिस्टम विवरण
एक ऑटोपायलट का हार्डवेयर कार्यान्वयन के बीच भिन्न होता है, लेकिन आम तौर पर अतिरेक और विश्वसनीयता के साथ डिजाइन किया जाता है। उदाहरण के लिए, बोइंग 777 में प्रयुक्त रॉकवेल कोलिन्स एएफडीएस-770 ऑटोपायलट फ्लाइट डायरेक्टर सिस्टम ट्रिपलेटेड एफसी-2002 माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग करता है जिन्हें औपचारिक रूप से सत्यापित किया गया है और विकिरण-प्रतिरोधी प्रक्रिया में निर्मित किया गया है।[12] ऑटोपायलट में सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर को कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है, और व्यापक परीक्षण प्रक्रियाएं लागू की जाती हैं।
कुछ ऑटोपायलट डिजाइन विविधता का भी उपयोग करते हैं। इस सुरक्षा सुविधा में, महत्वपूर्ण सॉफ़्टवेयर प्रक्रियाएँ न केवल अलग-अलग कंप्यूटरों पर और संभवतः विभिन्न आर्किटेक्चर का उपयोग करते हुए भी चलेंगी, बल्कि प्रत्येक कंप्यूटर अलग-अलग इंजीनियरिंग टीमों द्वारा बनाए गए सॉफ़्टवेयर चलाएगा, जिन्हें अक्सर विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में प्रोग्राम किया जाता है। आमतौर पर यह असंभाव्य माना जाता है कि विभिन्न इंजीनियरिंग दल समान गलतियाँ करेंगे। जैसे-जैसे सॉफ्टवेयर अधिक महंगा और जटिल होता जाता है, डिजाइन विविधता कम आम होती जा रही है क्योंकि कम इंजीनियरिंग कंपनियां इसे वहन कर सकती हैं। अंतरिक्ष शटल पर उड़ान नियंत्रण कंप्यूटरों ने इस डिजाइन का इस्तेमाल किया: पांच कंप्यूटर थे, जिनमें से चार अनावश्यक रूप से समान सॉफ़्टवेयर चलाते थे, और पांचवां बैकअप चलने वाला सॉफ़्टवेयर जो स्वतंत्र रूप से विकसित किया गया था। पाँचवीं प्रणाली के सॉफ़्टवेयर ने शटल को उड़ाने के लिए आवश्यक केवल बुनियादी कार्य प्रदान किए, जिससे चार प्राथमिक प्रणालियों पर चलने वाले सॉफ़्टवेयर के साथ किसी भी संभावित समानता को कम किया जा सके।
स्थिरता वृद्धि प्रणाली
एक स्थिरता वृद्धि प्रणाली (एसएएस) एक अन्य प्रकार की स्वचालित उड़ान नियंत्रण प्रणाली है; हालांकि, विमान की आवश्यक ऊंचाई या उड़ान पथ को बनाए रखने के बजाय, एसएएस अस्वीकार्य गतियों को नम करने के लिए विमान नियंत्रण सतहों को स्थानांतरित करेगा। एसएएस स्वचालित रूप से विमान को एक या अधिक अक्षों में स्थिर करता है। एसएएस का सबसे आम प्रकार रास्ते से हटना है जिसका उपयोग स्वेप्ट-विंग विमान की डच रोल प्रवृत्ति को कम करने के लिए किया जाता है। कुछ यॉ डैम्पर्स ऑटोपायलट सिस्टम का हिस्सा हैं जबकि अन्य स्टैंड-अलोन सिस्टम हैं।[13] यॉ डैम्पर्स एक सेंसर का उपयोग यह पता लगाने के लिए करते हैं कि विमान कितनी तेजी से घूम रहा है (या तो जाइरोस्कोप या एक्सेलेरोमीटर की एक जोड़ी),[14] एक कंप्यूटर/एम्पलीफायर और एक एक्चुएटर। सेंसर तब पता लगाता है जब विमान डच रोल के जम्हाई वाले हिस्से को शुरू करता है। गति को कम करने के लिए आवश्यक रडर विक्षेपण निर्धारित करने के लिए एक कंप्यूटर सेंसर से सिग्नल को संसाधित करता है। कंप्यूटर एक्ट्यूएटर को पतवार को गति के विपरीत दिशा में ले जाने के लिए कहता है क्योंकि पतवार को इसे कम करने के लिए गति का विरोध करना पड़ता है। डच रोल नम हो जाता है और विमान याव अक्ष के बारे में स्थिर हो जाता है। क्योंकि डच रोल एक अस्थिरता है जो सभी स्वेप्ट-विंग एयरक्राफ्ट में निहित है, अधिकांश स्वेप्ट-विंग एयरक्राफ्ट को किसी प्रकार के यॉ डैम्पर की आवश्यकता होती है।
यॉ डैम्पर दो प्रकार के होते हैं: सीरीज़ यॉ डैम्पर और पैरेलल यॉ डैम्पर।[15] एक समानांतर यॉ डैम्पर का एक्चुएटर पतवार को पायलट के रडर पैडल से स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करेगा, जबकि एक श्रृंखला यॉ डैम्पर के एक्ट्यूएटर को रूडर कंट्रोल क्वाड्रेंट से जोड़ा जाता है और जब रडर चलता है तो पैडल मूवमेंट होता है।
कुछ विमानों में स्थिरता वृद्धि प्रणालियाँ होती हैं जो विमान को एक से अधिक अक्षों में स्थिर करती हैं। उदाहरण के लिए, बोइंग बी-52 को पिच और यौ एसएएस दोनों की आवश्यकता होती है[16] एक स्थिर बमबारी मंच प्रदान करने के लिए। कई हेलीकॉप्टरों में पिच, रोल और यॉ एसएएस सिस्टम होते हैं। पिच और रोल एसएएस प्रणालियां ठीक उसी तरह काम करती हैं जैसे ऊपर बताए गए यव डैम्पर; हालाँकि, डच रोल को नम करने के बजाय, वे विमान की समग्र स्थिरता में सुधार के लिए पिच और रोल दोलनों को नम करेंगे।
ILS लैंडिंग के लिए ऑटोपायलट
Autoland | इंस्ट्रूमेंट-एडेड लैंडिंग को अंतर्राष्ट्रीय नागरिक उड्डयन संगठन या आईसीएओ द्वारा श्रेणियों में परिभाषित किया गया है। ये आवश्यक दृश्यता स्तर और उस डिग्री पर निर्भर हैं जिस पर पायलट द्वारा इनपुट के बिना स्वचालित रूप से लैंडिंग आयोजित की जा सकती है।
कैट I - यह श्रेणी पायलटों को एक साधन दृष्टिकोण # निर्णय ऊंचाई या ऊंचाई के साथ उतरने की अनुमति देती है 200 feet (61 m) और एक आगे की दृश्यता या रनवे विज़ुअल रेंज (आरवीआर)। 550 metres (1,800 ft). ऑटोपायलट की आवश्यकता नहीं है।[17] कैट II - यह श्रेणी पायलटों को निर्णय ऊंचाई के बीच उतरने की अनुमति देती है 200 feet (61 m) और 100 feet (30 m) और एक आरवीआर 300 metres (980 ft). ऑटोपायलट की निष्क्रिय निष्क्रिय आवश्यकता होती है।
CAT IIIa - यह श्रेणी पायलटों को उतनी ही कम डिसीजन हाइट के साथ लैंड करने की अनुमति देती है 50 feet (15 m) और एक आरवीआर 200 metres (660 ft). इसे एक असफल-निष्क्रिय ऑटोपायलट की जरूरत है। केवल 10 होना चाहिए−6 निर्धारित क्षेत्र के बाहर उतरने की संभावना।
CAT IIIb - IIIa के रूप में लेकिन रनवे के साथ कुछ दूरी पर नियंत्रण रखने वाले पायलट के साथ शामिल टचडाउन के बाद स्वचालित रोल आउट के अतिरिक्त के साथ। यह श्रेणी पायलटों को 50 फीट से कम निर्णय ऊंचाई या बिना निर्णय ऊंचाई और आगे की दृश्यता के साथ उतरने की अनुमति देती है 250 feet (76 m) यूरोप में (76 मीटर, इसकी तुलना विमान के आकार से करें, जिनमें से कुछ अब खत्म हो चुके हैं 70 metres (230 ft) लंबा) या 300 feet (91 m) संयुक्त राज्य अमेरिका में। लैंडिंग-बिना-निर्णय सहायता के लिए, एक विफल-परिचालन ऑटोपायलट की आवश्यकता होती है। इस श्रेणी के लिए कुछ प्रकार के रनवे मार्गदर्शन प्रणाली की आवश्यकता होती है: कम से कम विफल-निष्क्रिय लेकिन बिना निर्णय ऊंचाई के लैंडिंग के लिए या नीचे आरवीआर के लिए विफल-परिचालन की आवश्यकता होती है 100 metres (330 ft).
CAT IIIc - IIIb के रूप में लेकिन निर्णय ऊंचाई या दृश्यता न्यूनतम के बिना, जिसे शून्य-शून्य भी कहा जाता है। अभी तक लागू नहीं किया गया है क्योंकि इसके लिए पायलटों को शून्य-शून्य दृश्यता में टैक्सी करने की आवश्यकता होगी। एक विमान जो कैट IIIb में उतरने में सक्षम है जो ऑटोब्रेक से लैस है, रनवे पर पूरी तरह से रुकने में सक्षम होगा लेकिन टैक्सी की क्षमता नहीं होगी।
विफल-निष्क्रिय ऑटोपायलट: विफलता के मामले में, विमान नियंत्रणीय स्थिति में रहता है और पायलट चारों ओर जाने या लैंडिंग समाप्त करने के लिए इसे नियंत्रित कर सकता है। यह आमतौर पर एक दोहरी-चैनल प्रणाली है।
फेल-ऑपरेशनल ऑटोपायलट: अलर्ट हाइट से नीचे फेल होने की स्थिति में, एप्रोच, फ्लेयर और लैंडिंग अभी भी अपने आप पूरी हो सकती है। यह आमतौर पर एक ट्रिपल-चैनल सिस्टम या डुअल-डुअल सिस्टम है।
रेडियो-नियंत्रित मॉडल
रेडियो-नियंत्रित मॉडलिंग और विशेष रूप से आरसी रेडियो-नियंत्रित विमान और रेडियो नियंत्रित हेलीकाप्टर में, एक ऑटोपायलट आमतौर पर अतिरिक्त हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर का एक सेट होता है जो मॉडल की उड़ान के पूर्व-प्रोग्रामिंग से संबंधित होता है।[18]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ "Automated Flight Controls" (PDF). faa.gov. Federal Aviation Administration. Retrieved 20 February 2014.
- ↑ "George the Autopilot". Historic Wings. Thomas Van Hare. Retrieved 18 March 2014.
- ↑ Baker, Mark (1 April 2020). "PRESIDENT'S POSITION: GIVING GEORGE A BREAK". aopa.org. Aircraft Owners and Pilots Association. Retrieved 16 May 2020.
- ↑ "Now – The Automatic Pilot" Popular Science Monthly, February 1930, p. 22.
- ↑ "Robot Air Pilot Keeps Plane on True Course" Popular Mechanics, December 1930, p. 950.
- ↑ Stevens, Brian; Lewis, Frank (1992). Aircraft Control and Simulation. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-61397-8.
- ↑ Flightglobal/Archive [1] [2] [3] [4]
- ↑ Collier Trophy awards
- ↑ "HUP-1 Retriever/H-25 Army Mule Helicopter". boeing.com. Boeing. Retrieved 1 November 2018.
- ↑ William S. Widnall, vol 8, no. 1, 1970 (October 1970). "Lunar Module Digital Autopilot, Journal of Spacecraft". Journal of Spacecraft and Rockets. 8 (1): 56–62. doi:10.2514/3.30217. Retrieved September 7, 2019.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ "How Steering Wheel Controls Work". 22 April 2009.
- ↑ "Rockwell Collins AFDS-770 Autopilot Flight Director System". Rockwell Collins. 3 February 2010. Archived from the original on 22 August 2010. Retrieved 14 July 2010.
- ↑ Automatic Flight Control Fourth Edition, Pallett and Coyle, ISBN 978 1 4051 3541 2, p.79
- ↑ Avionics Fundamentals, Aviation Technician Training Series, ISBN 0 89100 293 6, p.287
- ↑ Automatic Flight Control Fourth Edition, Pallett and Coyle, ISBN 978 1 4051 3541 2, p.204
- ↑ Johnston, D. E. (1 February 1975). "Flight control systems properties and problems. Volume 2: Block diagram compendium". NASA.
- ↑ "Aeronautical Information manual". faa.gov. FAA. Retrieved 16 June 2014.
- ↑ Alan Parekh (14 April 2008). "Autopilot RC Plane". Hacked Gadgets. Archived from the original on 27 July 2010. Retrieved 14 July 2010.
बाहरी कड़ियाँ
- "How Fast Can You Fly Safely", June 1933, Popular Mechanics page 858 photo of Sperry Automatic Pilot and drawing of its basic functions in flight when set
