Структура та характеристики LCD панелей бортової інформаційно - розважальної системи пасажирського літака

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра авіоніки

 

 

 

КУРСОВА РОБОТА

 

з дисципліни "Інтелектуальна власність та патентоз обладнання авіоніки"

 

Тема: «Структура та характеристики LCD панелей бортової інформаційно - розважальної системи пасажирського літака»

 

 

Виконав: студент групи 511ОС

Єлманов А.Ю.

номер залікової книжки №  209003

 

Перевірив: Бєлінський В.М

 

 

Київ 2012

 

Зміст

 

    1.Вступ. 

    Вимоги призначення та характеристики до системи відтворення інформації…………………………………………………………………………….3

     2. Основна частина

     2.1 Принцип  дії класифікація призначення  LCD панелей для БІРСП……..…8

     2.2 Структура  системи відтворення інформації магістральних та міжрегіональних літаків……………………………………………………………13

     2.3 Патентний  пошук…………... ………………………………………………20

 

Висновки

Використана література

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ВСТУП

Вимоги призначення  та характеристики

 

«ЕТЮД» призначення   технічні характеристики склад та вимоги до системи.

  Система «ЕТЮД» призначена  для формування та відображення  однієї відео програми в складі  інформаційно-розважальної системи  пасажирського літака. Система розрахована  на роботу з односторонніми  або двосторонніми DVD-дисками  діаметром 120 мм формату DVD-VIDEO. Система забезпечує безперервне  послідовне відтворення відео  програми, а також можливість  оперативного доступу до будь-якого  фрагменту. Система забезпечує  можливість як колективного, так  і індивідуального перегляду  відео програми пасажирами.

Склад системи:

• пристрій відтворення DVD-дисків М-900 - 1 шт;
• пульт управління відео системою ПВ-400 (ПВ-400vip, ПВ-400vip2) - 1шт;
• монітори М-800 - кількість залежить від компонування літака;
• пульт комутації ПК-410 - призначений для 2-х канального виконання системи "ЕТЮД".

Технічні характеристики:

- розмір панелей моніторів М-800 по діагоналі - 6,4" ; 10,4"; 15 ";

20";

- кількість одночасно відтворюваних відео програм - 1;

 

 

 

 

- кількість одночасно заряджених DVD-дисків - 6;

- максимальний час відтворення без зміни дисків - 12 годин;

- стандарт кодування кольору - PAL / SECAM / NTSC;

- робочий діапазон частот відео тракту - 0,05 ... 4,5 МГц ;

- номінальний рівень вихідної напруги відео тракту - 1 В

  на навантаженні 75 Ом;

- робочий діапазон частот звукового тракту - 20 ... 20000 Гц;

- номінальний рівень вихідної напруги звукового тракту - 0,775 В

  на навантаженні 600 Ом;

        - коефіцієнт нелінійних спотворень звукового тракту, не більше - 0,01%.

 

 

Рис.1.1.Панель монітору

 

«РИТМ» призначення   технічні характеристики склад та вимоги до системи.

   Виріб «РИТМ» призначено для формування від 2-х до 16-ти стереофонічних звукових програм у складі інформаційно-розважальної системи та монофонічних програм для спільної роботи з апаратурою гучномовного оповіщення пасажирських літаків. Виріб розрахований на роботу зі звуковими компакт-дисками діаметром 120 мм. формату CD-DA, CD-R, відповідними стандарту. Виріб забезпечує безперервне відтворення кожної з програм по замкнутому циклу з послідовним або випадковим вибором музичних фрагментів з встановленого комплекту дисків, а також можливість оперативного доступу до будь-якого фрагменту.

Зверху в корпусі блоку  відтворення є два завантажувальних вікна для установки касет з компакт-дисками. На передній панелі пристрою відтворення розміщені світло сигналізатори «ОТКАЗ КАНАЛ 1» і «ОТКАЗ КАНАЛ 2» червоні кольори для сигналізації відмовлення відповідного каналу.

Склад виробу:

- пристрій відтворення  CD-дисків М-600 - від 1 до 8 шт;

- пульт управління аудіо системою ПА-500 (ПА-500vip, ПА-500vip2) - 1шт;

Технічні характеристики:

- кількість одночасно  відтворених звукових програм  - від 2 до 16;

- кількість одночасно заряджених CD-дисків - від 12 до 96;

- максимальний час звучання без повторів фрагментів і зміни дисків - 8 годин;

- споживана потужність  від борт мережі 27 В - 20 Вт (для  двоканального варіанту) ;

- робочий діапазон частот  звукового тракту - 20 ... 20000 Гц;

- номінальний рівень  вихідної напруги - 0,775 В на навантаженні 600 Ом;

- відношення сигнал / шум  звукового тракту, не менше - 90 дБ;

- коефіцієнт нелінійних спотворень звукового тракту, не більше - 0,01%.

Рис.1.2. РИТМ

 

«МУЗА А» призначення   технічні характеристики склад та вимоги до системи.

Бортова інформаційно-розважальна  система МУЗА-А призначена для  розподілу чотирьох звукових стереофонічних програм та інформаційних повідомлень  першим (другим) пілотом або борт-провідником по кріслах пасажирів. На літаку задіяні дві програми. Система забезпечує формування, розподіл і вибір кожним пасажиром однієї з двох програм.

Прослуховування звукових програм  та інформаційних повідомлень забезпечується за допомогою індивідуальних стереонавушників. У підлокітнику кожного пасажирського крісла встановлений пульт пасажира, який забезпечує кожному пасажирові можливість вибору і прослуховування через стереонавушники однієї з двох програм, а також регулювання гучності прослуховуваних програм.

Система забезпечує примусове прослуховування на кожному пасажирському кріслі сигналів оповіщення пасажирів екіпажем і бортпровідником літака з номінальним рівнем гучності незалежно від положення регулятора гучності на пульті пасажира.

Система МУЗА-А має вбудовану  систему контролю, яка дозволяє опе-ративно  перевірити функціонування системи.

В системі використані  цифрові принципи тимчасового кодування декодування звукових сигналів.

 

Склад виробу:

- Мультиплексор звукових програм (блок М-100);

- Блок крісел (М-200А);

- Пульт пасажирів (блок М-300);

- Навушники стереофонічні;

- Щиток «ИРС» МУЗА-А;

- Автомат захисту з  трафаретом «ИРС».

 

Вимоги технічні характеристики  плазмової панелі:

- діагональ екрану не  менше   42 дюймів ;

- кут огляду 170 градусів;

- роздільна здатність  1024x768;

- яскравість 1500 кд/м2;

- контрастність 3000000:1;

- частота розгортки 600 Гц;

- система кольоровості PAL / SECAM / NTSC / DVB-T / DVB-C;

- підтримуючі формати вхідного сигналу: 480i, 480p, 576i, 576p, 720p, 1080i ;

- формати: HD DivX, MPEG1/MPEG2: DAT, MPG, MPEG, TS, TRP, VOB, MKV, DivX, AVI ,MPEG4: MP4, MKV, DivX, AVI  H.264: TS, TRP, MP4, MKV, DivX.

-Підтримувані відеосигнали  480i, 480p, 576i, 576p, 720p, 1080i;

- роз'єми (порти)   аудіо, компонентний, SCART, RGB, 2 x HDMI, USB, RS-232;

- енергоспоживання не більше 250 Вт;

- розміри   992 x 667 x 231 мм не більше  1202 x 733 x 50 мм (глибина панелі: 37 мм).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Основна частина

 

2.1 Принцип дії класифікація призначення LCD панелей для БІРСП.

Екрани LCD - моніторів (Liquid Crystal Display, рідкокристалічні монітори) зроблені з речовини (цианофенил), яка знаходиться в рідкому стані, але при цьому володіє деякими властивостями, властивими кристалічним тілам. Фактично це рідини, що володіють анізотропією властивостей (зокрема оптичних), пов'язаних з впорядкованістю в орієнтації молекул. Як не дивно, але рідкі кристали старше ЕЛТ майже на десять років, перший опис цих речовин був зроблений ще в 1888 р. Проте довгий час ніхто не знав, як їх застосувати на практиці: є такі речовини і все, і нікому, окрім фізиків і хіміків, вони не були цікаві.

Отже, рідкокристалічні матеріали були відкриті ще в 1888 році австрійським ученим Ф. Ренітцером, але  тільки в 1930-му дослідники з британської  корпорації Marconi отримали патент на їх промислове застосування. Втім, далі за це справа не пішла, оскільки технологічна база у той час була ще дуже слабка. Перший справжній прорив зробили учені Фергесон (Fergason) і Вільямс (Williams) з корпорації RCA (Radio Corporation of America). Один з них створив на базі рідких кристалів термодатчик, використовуючи їх виборчий відбивний ефект, інший вивчав дію електричного поля на нематические кристали. І ось в кінці 1966 р. корпорація RCA продемонструвала прототип LCD-монитора – цифровий годинник. Значну роль в розвитку LCD-технологии зіграла корпорація Sharp. Вона і до цих пір знаходиться в числі технологічних лідерів.

Перший в світі  калькулятор CS10A був проведений в 1964 р. саме цією корпорацією. У жовтні 1975 р. вже за технологією TN LCD був виготовлений перший компактний цифровий годинник. У другій половині 70-х почався перехід від восьмисегментних рідкокристалічних індикаторів до виробництва матриць з адресацією кожної крапки. Так, в 1976 р. Sharp випустила чорно-білий телевізор з діагоналлю екрану 5,5 дюйма, виконаного на базі LCD-матрицы дозволом 160х120 пікселів. Робота РКД заснована на явищі поляризації світлового потоку. Відомо, що так звані кристали поляроїди здатні пропускати тільки ту складову світла, вектор електромагнітної індукції якої лежить в площині, паралельній оптичній площині поляроїда.

 

 

Для частини світлового потоку, що залишилася, поляроїд буде непрозорим.

Таким чином поляроїд як би "просіває" світло, даний  ефект називається поляризацією світла. Коли були вивчені рідкі  речовини, довгі молекули яких чутливі  до електростатичного і електромагнітного  поля і здатні поляризувати світло, з'явилася можливість управляти  поляризацією. Ці аморфні речовини за їх схожість з кристалічними речовинами по електрооптичних властивостях, а  також за здатність приймати форму  судини, назвали рідкими кристалами.

Ґрунтуючись на цьому  відкритті і в результаті подальших  досліджень, стало можливим виявити  зв'язок між підвищенням електричної  напруги і зміною орієнтації молекул  кристалів для забезпечення створення  зображення. Перше своє застосування рідкі кристали знайшли в дисплеях для калькуляторів і в електронному годиннику, а потім їх сталі використовувати  в моніторах для портативних  комп'ютерів. Сьогодні, в результаті прогресу в цій області, починають  набувати всього більшого поширення  LCD-дисплеи для настільних комп'ютерів.

Екраном LCD монітора є масив маленьких сегментів (званих пікселями), якими можна маніпулювати для відображення інформації. LCD монітор має декілька шарів, де ключову роль грають дві панелі, зроблені з вільного від натрію і дуже чистого скляного матеріалу, званого субстрат або підкладка, які власне і містять тонкий шар рідких кристалів між собою [див. мал. 1.4]. На панелях є борозенки, які направляють кристали, повідомляючи їм спеціальну орієнтацію. Борозенки розташовані таким чином, що вони паралельні на кожній панелі,                Рис. 1.3                           але перпендикулярні між двома панелями. Подовжні борозенки виходять в результаті розміщення на скляній поверхні тонких плівок з прозорого пластика, який потім спеціальним чином обробляється. Стикаючись з борозенками, молекули в рідких кристалах орієнтуються однаково у всіх осередках. Молекули однієї з різновидів рідких кристалів

Рис. 1.4

(нематиків) за  відсутності напруги повертають  вектор електричного (і магнітного) поля в світловій хвилі на  деякий кут в площині, перпендикулярній  осі розповсюдження пучка. Нанесення  борозенок на поверхню скла  дозволяє забезпечити однаковий  кут повороту площини поляризації  для всіх осередків. Дві панелі  розташовано дуже близько один  до одного. Рідкокристалічна панель  освітлює джерелом світла (залежно  від того, де він розташований, рідкокристалічні панелі працюють  на віддзеркалення або на проходження  світла).

Площина поляризації  світлового променя повертається на 90° при проходженні однієї панелі .

            

 

 

 

 

                       Рис. 1.5                                                             Рис. 1.6

                                                                                                           
При появі електричного поля, молекули рідких кристалів частково шикуються вертикально уздовж поля, кут повороту площини поляризації світла стає відмінним від 90 градусів і світло безперешкодно проходить через рідкі кристали [див. мал. 2.3]. Поворот площини поляризації світлового променя непомітний для ока, тому виникла необхідність додати до скляних панелей ще два інших шаруючи, що є поляризаційними фільтрами. Ці фільтри пропускають тільки ту компоненту світлового пучка, у якої вісь поляризації відповідає заданому

             Рис. 1.7                 Тому при проходженні поляризатора пучок світла буде ослаблений залежно від кута між його площиною поляризації і віссю поляризатора. За відсутності напруги осередок прозорий, оскільки перший поляризатор пропускає тільки світло з відповідним вектором поляризації. Завдяки рідким кристалам вектор поляризації світла повертається, і до моменту проходження пучка до другого поляризатора він вже повернений так, що проходить через другий поляризатор без проблем [див. рис 2.4а].

У присутності електричного поля повороту вектора поляризації  відбувається на менший кут, тим самим  другий поляризатор стає тільки частково прозорим для випромінювання. Якщо різниця потенціалів буде такою, що повороту площини поляризації  в рідких кристалах не відбудеться  зовсім, то світловий промінь буде повністю поглинений другим поляризатором, і екран при освітленні ззаду  спереду здаватиметься чорним (промені  підсвічування поглинаються в екрані повністю). Якщо розташувати велике число електродів, які створюють  різні електричні поля в окремих  місцях екрану (осередки), то з'явиться  можливість при правильному управлінні потенціалами цих електродів відображати  на екрані букви і інші елементи зображення. Електроди поміщаються  в прозорий пластик і можуть мати будь-яку форму.