حاسوب بيانات الهواء

يقوم حاسوب بيانات الهواء ( ADC ) أو حاسوب بيانات الهواء المركزي ( CADC ) بحساب بيانات الطيران الحيوية في الوقت الفعلي. ^{[ 1 ]} وهو مكون أساسي من مكونات إلكترونيات الطيران الموجودة في الطائرات الحديثة. يستطيع هذا الحاسوب، بدلاً من الأجهزة الفردية ، تحديد سرعة الهواء المعايرة ، ورقم ماخ، والارتفاع، وبيانات اتجاه الارتفاع من مدخلات الضغط ودرجة الحرارة من نظام بيتوت-ستاتيك الخاص بالطائرة . ^{[ 2 ] [ 3 ]} في بعض الطائرات فائقة السرعة، مثل مكوك الفضاء ، تُحسب سرعة الهواء المكافئة بدلاً من سرعة الهواء المعايرة. عادةً ما تحتوي حواسيب بيانات الهواء أيضًا على مدخلات لدرجة حرارة الهواء الكلية . وهذا يُمكّن من حساب درجة حرارة الهواء الساكنة وسرعة الهواء الحقيقية .

في طائرات إيرباص، يتم دمج حاسوب بيانات الهواء مع مصادر بيانات الوضع والاتجاه والملاحة في وحدة واحدة تُعرف باسم وحدة مرجعية بيانات الهواء بالقصور الذاتي (ADIRU)، والتي تم استبدالها الآن بنظام مرجعية بيانات الهواء بالقصور الذاتي للملاحة العالمية (GNADIRS). ^{[ 4 ]}

في عائلة طائرات إمبراير إي-جيت، تم تطوير هذا المفهوم بشكل أكبر من خلال فصل عملية جمع بيانات الهواء وقياسها - والتي تتم بواسطة مجسات ذكية مدمجة لبيانات الهواء الساكنة والأنبوبية مزودة بمستشعرات مدمجة - عن حساب المعلمات بواسطة تطبيقات بيانات الهواء (ADA) التي تُنفذ على وحدات معالجة غير مخصصة. وبما أن جميع المعلومات من المستشعرات تُنقل كهربائيًا، يتم تجنب تمديد أنابيب الضغط الساكنة والأنبوبية عبر الطائرة وما يترتب على ذلك من مهام صيانة. ^{[ 5 ]}  

في الطائرات والمروحيات البسيطة، تُسمى حواسيب بيانات الهواء، والتي عادةً ما تكون اثنتين، وأصغر حجمًا وأخف وزنًا وأبسط تصميمًا من وحدة ADIRU، بوحدات بيانات الهواء، على الرغم من أن قدرتها الحسابية الداخلية لا تزال كبيرة. تحتوي هذه الحواسيب عادةً على مدخلات ضغط بيتوت والضغط الساكن، بالإضافة إلى درجة حرارة الهواء الخارجي من مقياس حرارة مقاومة البلاتين ، وقد تتحكم في تسخين أنبوب بيتوت وفتحة التهوية الساكنة لمنع انسدادهما بسبب الجليد. في الطائرات البسيطة، لا يوجد عادةً نظام تحكم إلكتروني، لذا تُرسل المخرجات عادةً إلى مقياس الارتفاع أو نظام العرض في قمرة القيادة، ومسجل بيانات الرحلة، ونظام الطيار الآلي. تكون واجهات الإخراج عادةً من نوع ARINC 429 أو Gillham أو حتى IEEE 1394 (Firewire). قد تشمل البيانات المُقدمة السرعة الجوية الحقيقية، وارتفاع الضغط، وارتفاع الكثافة ، ودرجة حرارة الهواء الخارجي ، ولكن دون أي تأثير على وضعية الطائرة أو اتجاهها، لعدم وجود جيروسكوبات أو مقاييس تسارع داخلية. عادةً ما تكون هذه الأجهزة مستقلة ولا تتطلب تدخل الطيار، إذ تقوم فقط بإرسال بيانات محدثة باستمرار إلى الأنظمة المستقبلة أثناء تشغيل الطائرة. بعضها، مثل وحدة بيانات الهواء المحسّنة القابلة للبرمجة (ESCADU) ^{[ 6 ]} ، قابلة للبرمجة لتناسب العديد من تطبيقات الطائرات المختلفة.

إلى جانب محولات الإشارة التناظرية الرقمية التجارية، تتوفر تطبيقات يمكنك صنعها بنفسك، وتطبيقات مفتوحة المصدر. ^{[ 7 ]}

طُوِّرت حواسيب بيانات الهواء الكهروميكانيكية في أوائل الخمسينيات لتوفير مصدر مركزي لبيانات سرعة الهواء والارتفاع وغيرها من الإشارات لأنظمة الطيران التي تحتاج إلى هذه البيانات. وقد ساهم حاسوب بيانات الهواء المركزي في تجنب ازدواجية معدات الاستشعار، كما تميز بدقته وتطوره. ^{[ 8 ]} وقد قامت شركة كولسمان إنسترومنتس ببناء أول حاسوب لبيانات الهواء لقاذفة القنابل B-52 . ^{[ 9 ]} وبدأت شركة بنديكس بإنتاج حاسوب مركزي لبيانات الهواء عام 1956 لاستخدامه في طائرات القوات الجوية الأمريكية المقاتلة النفاثة. ^{[ 10 ]} وطورت شركة غاريت إير ريسيرش أنظمة حاسوب مركزية مبكرة لبيانات الهواء، دمجت فيها المكونات الهوائية والكهربائية والإلكترونية. ^{[ 11 ]}

شهدت أواخر الستينيات من القرن العشرين ظهور حواسيب بيانات الطيران الرقمية. ففي عام 1967، كان حاسوب بيانات الطيران ILAAS من شركة Garrett AiResearch أول وحدة رقمية بالكامل. ^{[ 12 ]} استخدمت طائرة DC-10 نظام بيانات الطيران الرقمي من شركة Honeywell في عام 1969 ^{[ 13 ]} ، بينما استخدم حاسوب بيانات الطيران الرقمي (CADC) الخاص بطائرة F-14، والذي استُخدم في عام 1970 ، دوائر متكاملة مصممة خصيصًا .

ابتداءً من أواخر ثمانينيات القرن العشرين، جرى تحديث معظم أساطيل الطائرات التابعة للقوات الجوية الأمريكية والبحرية الأمريكية بنظام حاسوب البيانات الجوية المركزي القياسي (SCADC) الذي طورته شركة GEC Avionics Rochester. ^{[ 14 ] [ 15 ]} وشملت الطائرات المُجهزة: A-4 Skyhawk ، وA-6 Intruder ، وA-7 Corsair ، وC-5A/B Galaxy ، و EA-6B Prowler ، وF-111 Aardvark ، وF-4 Phantom ، وS-3 Viking ، وC-141 Starlifter ، وC-135 Stratolifter ، وC-2 Greyhound ، و E-2 Hawkeye ، ^{[ 16 ]} والذي نالت الشركة بفضله جائزة الملكة للإنجاز التكنولوجي . ^{[ 17 ]}

• الاختصارات والمصطلحات في إلكترونيات الطيران
• حاسوب بيانات الهواء المركزي للطائرة إف-14 ، المستخدم في الطائرة إف-14
• نظام بيانات الهواء الاصطناعي