

EZ Pilot to niewielki gabarytowo, elektroniczny autopilot zaprojektowany wyłącznie do samolotów kategorii specjalny i ultralekki dla lotów w warunkach VFR. EZ Pilot nie jest urządzeniem certyfikowanym i nie jest przeznaczony do instalacji w samolotach certyfikowanych.
EZ
Pilot jest autopilotem lotniczym kontrolującym oś wzdłużną samolotu w celu
korekty położenia w przestrzeni (poziomowanie skrzydeł) i zapewnia
nawigację obszarową wykorzystując sygnał dostarczony z zewnętrznego
urządzenia GPS. Składa się z dwóch części: jednostki
kontrolno/wyświetlającej i serwomechanizmu.
EZ Pilot nie zawiera w sobie urządzenia GPS ani żadnego innego źródła danych dla nawigacji. Jako źródło danych musi służyć zewnętrzny GPS prawidłowo podłączony do jednostki kontrolnej w czasie instalacji systemu.
Do
stabilizacji położenia EZ Pilot wykorzystuje elektroniczne czujniki
bezwładnościowe.
Dla funkcji nawigacyjnej pobiera strumień danych z
zewnętrznego GPS. Dane te mogą być w formatach: NMEA 0183 V2.XX lub
Aviation Link.
Uwaga: EZ Pilot wykorzystuje również informację uzyskaną z GPS do monitorowania działanie czujników bezwładnościowych i zapewnia automatyczną korekcję danych czujników do poprawek znoszenia spowodowanego termiką, wrodzonymi cechami czujnika i zakłóceniami. EZ Pilot ma pamięć flash EEPROM, która jest automatycznie aktualizowana najnowszą informacją o dynamicznej kalibracji podczas każdego lotu.
Ze względu na doskonałą zdolność do poziomowania skrzydeł najsilniejszym punktem EZ Pilota jest podążanie za aktywnym planem trasy aktywnym w zewnętrznym urządzeniu GPS. Może to być zarówno prosta komenda GOTO jak i skomplikowany, wielosegmentowy plan lotu.
Ważne ostrzeżenie: nie wolno wykorzystywać EZ Pilota do wykonywania podejść GPS, nawet jeśli GPS zapewnia taką funkcję. EZ Pilot jest przewidziany wyłącznie jako pomoc w nawigacji trasowej. Serwomechanizm winien być zawsze odłączany przy sprawdzaniu checklisty przed podejściem do lądowania.
Główne cechy:
Precyzyjna nawigacja: ze względu na wykorzystanie sygnału GPS system jest w stanie bardzo dokładnie podążać za linią drogi wprowadzoną do GPS. W spokojnym powietrzu liniowe boczne odchylenie (XTK cross track) jest mniejsze niż 0,02 mile. Turbulencje mają oczywiście niekorzystny wpływ na dokładność, ale nadal rzeczywista linia drogi będzie bardzo blisko linii nakazanej
Elektroniczny żyroskop: mechaniczne żyroskopy były przez lata podstawą oprzyrządowania samolotów. Jednakże obecnie silną konkurencję dla nich stanowią żyroskopy elektroniczne, które są na tyle małe, że mieszczą się w ¼ calowej kostce. W porównaniu do ich mechanicznych poprzedników żyroskopy te charakteryzuje wysoka czułość, dokładność, nie podlegają mechanicznemu zużyciu i uszkodzeniom. Nowe żyroskopy odróżnia również to, że odniesieniem ich orientacji nie jest siła ciężkości lecz uzyskują ją z elektronicznych sygnałów z odbiorników GPS, elektronicznych czujników magnetycznych lub akcelerometrów. EZ Pilot wykorzystuje takie żyroskopy do uzyskania szybkiej, dokładnej i wiarygodnej informacji.
Sterowanie mikroprocesorem – mikroprocesor zastosowany w EZ Pilot to dużej mocy komputer wykonujący miliony operacji na sekundę. Analizuje informacje otrzymywane z żyroskopu, odbiornika GPS oraz pilota i przesyła instrukcje do serwomechanizmu sterującego lotkami samolotu. Komputer przelicza korekty kursu, szybkość i kąt zbliżania do linii drogi. Kontroluje również zmiany temperatury dla zachowania stabilności pracy żyroskopu i przesyła dane do wyświetlacza. Oprogramowanie zawarte jest w pamięci flash i może być uaktualniane po pojawieniu się poprawek lub nowych możliwości.
Cyfrowa precyzja – informacja otrzymywana z odbiornika GPS jest w formacie cyfrowym. Sygnały VOR i innych pomocy nawigacyjnych wykorzystywane przez inne autopiloty są analogowe (zmienne napięcie) i w pewnym stopniu niedokładne, zatem zasadą pracy tradycyjnych autopilotów jest usiłowanie utrzymania zerowej wartości napięcia aby utrzymać wskazówkę na środku a samolot na linii drogi. GPS zapewnia cyfrowy namiar i informację o drodze, które nie tylko są dokładne ale i jednoznaczne w wartościach. Starsze autopiloty, które chcą korzystać z danych GPS muszą konwertować sygnał cyfrowy na analogowy, który steruje autopilotem. EZ Pilot tego nie potrzebuje ponieważ mikroprocesor bezpośrednio interpretuje sygnał cyfrowy do sterowania samolotem.
Dokładność podążania za trasą w GPS – lot z EZ Pilotem jest tak prosty jak wprowadzenie trasy do Waszego odbiornika GPS i naciśnięcia przycisku „Servo”. Całą resztę pracy autopilot przejmuje na siebie. Wykorzystując sygnał GPS autopilot utrzymuje w spokojnym powietrzu linię drogi z dokładnością do 0,02NM. To większa dokładność niż u niejednego z autopilotów certyfikowanych.
Nastawny kurs – naciśnięcie przycisku „Mode” powoduje zmianę trybu pracy autopilota z Track (TRK) na Course (CRS). W trybie CRS pilot wybiera żądany kurs przy pomocy przełącznika L – R (lewo – prawo) i samolot podąża zadanym kursem względem ziemi. Żądany kurs może być ustawiony z dokładnością 1 stopnia.
Wyjątkowy tryb Intercept – unikalną cechą EZ Pilota jest jego zdolność do przechwycenia zadanej linii drogi. Na przykład jeżeli autopilot został odłączony i samolot, ręcznie sterowany, oddalił się od zaprogramowanej trasy (np. na życzenie ATC) można nacisnąć przycisk MODE by przestawić autopilota w tryb pracy Intercept (INT) i włączyć serwomechanizm. Samolot skręci i skieruje się w kierunku linii drogi pod określonym kątem zbliżania (domyślnie 25 stopni). W odległości około ½ NM od linii drogi (odległość zmienna, zależna od prędkości) autopilot automatycznie przełączy się w tryb pracy Track (TRK) i wejdzie płynnie na nakazany kierunek.
Dodatkowe zdalne odłączenie serwomechanizmu – podczas lotu z włączonym autopilotem pilot może odłączyć serwomechanizm poprzez krótkie naciśniecie zewnętrznego przełącznika umieszczonego na drążku lub wolancie. Stery zostaną zwolnione do ręcznego sterowania. Przycisk „Servo” na froncie urządzenia również służy do odłączania serwomechanizmu.
Wybieralne wyświetlanie danych GPS – wszystkie kursy do punktu i dane o trasie są ciągle wyświetlane. Wygodny przycisk „Display” na froncie urządzenia pozwala w dolnej, prawej strony wyświetlacza sekwencyjnie sprawdzać koordynator zakrętów, odległość do punktu zwrotnego, czas do punktu zwrotnego, identyfikator punktu zwrotnego, liniowe boczne odchylenie, prędkość względem ziemi i przesunięcie względem linii drogi (TOP: Track Offset Position – wyjaśnione dalej).
Współpracuje z przenośnymi i pokładowymi urządzeniami GPS – można by przypuszczać, że wszystkie odbiorniki GPS wysyłają identyczny strumień danych. Niestety nie jest to prawda. Większość pokładowych odbiorników GPS przesyła strumień danych w formacie zwanym AVLINK podczas gdy odbiorniki przenośne przesyłają dane w formacie zgodnym ze standardem NMEZ 0183. Ponadto wiele odbiorników z różnych przyczyn nie jest idEZlnie zgodnych, z tymi dwoma standardami. Mikroprocesor EZ Pilot analizuje strumień danych dla określenia jego formatu (AVLINK czy NMEZ) i następnie konfiguruje odpowiednio autopilota. Jego oprogramowanie rozpoznaje również wiele odbiorników, które nie są ściśle zgodne ze standardami i ustawia do nich odpowiednio autopilota. Lista zgodnych odbiorników GPS jest dostępna u producenta.
Jasny wyświetlacz PLED lub podświetlany LCD – próba odczytania wyświetlacza LCD w większości ręcznych i wielu pokładowych odbiornikach GPS może być utrudnione w warunkach niedostatecznego oświetlenia. EZ Pilot przezwycięża ten problem dostarczając jasny wyświetlacz PLED (Polymer Light Emitting Diode). Ponieważ ten wyświetlacz ma wyższy kontrast niż starszego typu VFD (Vacuum Fluorescent Display) jest on optymalnym rozwiązaniem w większości zastosowań. Dla samolotów, w których często bezpośrednie światło słoneczne pada na tablicę przyrządów dostępna jest wersja z wyświetlaczem LCD i podświetleniem dla lotów nocnych.
Jednostka kontrolna waży tylko 225g a serwomechanizm 680g
Tryb sterowania pilota – zarówno w trybie TRK i CRS wciśnięcie zewnętrznego przełącznika na ponad 3 sekundy powoduje przełączenie autopilota w tryb pracy Pilot Command (PCS) co wskazuje migająca dioda LED „Servo”. Utrzymując wciśnięty przełącznik pilot może ręcznie zmienić kurs. Po zwolnieniu przycisku autopilot wejdzie w tryb CRS i będzie utrzymywał zmieniony kurs względem ziemi.
Nastawne przesunięcie względem linii drogi (TOP – Track Offset Position) – podczas testowania autopilota i latając drogami powietrznymi często napotykaliśmy inne samoloty korzystające z tej samej drogi. Ponieważ zdarzało się to przeważnie podczas wznoszenia lub zniżania (naszego lub innego samolotu) stanowiło to potencjalne zagrożenie. Wraz z wzrastającą liczbą samolotów korzystających z precyzyjnych odbiorników GPS, z których coraz więcej podłączonych jest do autopilotów, częstość takich zagrożeń będzie wzrastać. Dlatego EZ Pilot posiada funkcję nastawnego przesunięcia względem linii drogi (TOP), która pozwala przesunąć ścieżkę samolotu do 1 NM od nakazanej linii drogi. Odsuwa to samolot od środka drogi, gdzie napotkanie ruchu kolizyjnego jest najbardziej prawdopodobne. Można zauważyć, że jeśli wszystkie samoloty ustawiałyby się na prawo od drogi, ruch z kierunków przeciwnych znajdowałby się zawsze po jej drugiej stronie.
Przechylenie zależne od prędkości – standardowy zakręt 3 deg/s przy prędkości 130Kt nie zmniejsza komfortu lotu, jednak ze wzrostem prędkości przechylenie musi ulec również zwiększeniu by zachować szybkość zakręcania. W szybkich samolotach pogłębiony zakręt może być nieprzyjemnie odczuwany przez pasażerów i może również przekroczyć możliwości systemu utrzymania wysokości (altitude hold system) utrzymującego samolot na stałej wysokości. EZ Pilot pozwala rozwiązać ten problem poprzez umożliwienie pilotowi dostosowania maksymalnej szybkości zakręcania do swoich preferencji. Fabrycznie EZ Pilot ustawiony jest w tryb automatyczny, w którym szybkość zakręcania jest automatycznie dostosowywana do prędkości względem ziemi (wg GPS). W samolotach latających z prędkościami 140 kt lub więcej tryb automatyczny zmniejszy dozwoloną szybkość zakręcania tak by ograniczyć maksymalne przechylenie do ok. 15 stopni. Przy niższych prędkościach umożliwia wykonanie standardowego zakrętu 3 deg/s.
Regulowane maksymalne przechylenie – jeżeli prędkość podróżna jest mniejsza od 150 kt lub jeśli większe kąty przechylenia nie stanowią przeszkody, pilot może wybrać tryb ręczny (manual). W trybie ręcznym można ustawić maksymalną wartość szybkości zakręcania. Zakres regulacji od 1 deg/s do 3 deg/s z krokiem 1/10 deg/s.
Awaryjny
powrót – tryb ten został wprowadzony jako wynik
stałej troski o bezpieczeństwo i życie. Może on być wykorzystany
jako pomoc dla pilota VFR, który nieumyślnie dostał się w
warunki IMC i musi wykonać natychmiastowy nawrót.
Ważne:
autopilot musi być włączony i otrzymywać prawidłowy sygnał GPS!
Może się zdarzyć, że wykonując lot zgodnie z planem samolot
napotka nagle niekorzystne zjawiska pogodowe i nie będzie czasu na
przeprogramowanie GPS by odwrócić trasę. Opisana tu procedura
nie wymaga przestawiania GPS. Procedura ta również działa
przy ręcznym sterowaniu samolotem, ponieważ do jej aktywacji
serwomechanizm nie musi być podłączony!
Procedura jest prosta i
bezpośrednia. Należy nacisnąć i trzymać przez 3 sekundy przycisk
MODE. To wszystko! Po 3 sekundach nastąpi:
zasilenie serwomechanizmu (jeśli było wyłączone) i aktywuje się funkcja poziomowania skrzydeł.
W górnej prawej linii wyświetlacza pojawi się napis „TRN 180”
Dolna prawa linia wyświetlacza przejdzie w tryb wyświetlania koordynatora zakrętu
Wykonany zostanie zakręt 175 stopni w prawo
Po wykonaniu nawrotu pilot może zmienić kurs wykorzystując przełącznik L – R lub tryb PCS.
Automatyczna kompensata wyważenia – EZ Pilot automatycznie skompensuje niewyważenie spowodowane zużyciem paliwa, niedokładnością ustawienia trymeru tip.
Automatyczne odłączenie serwomechanizmu przy starcie – jako zabezpieczenie, przy kołowaniu EZ Pilot sprawdza status serwomechanizmu. Jeżeli niechcący serwomechanizm był włączony przed startem to przy przy prędkości 25kt (wg GPS) zostanie on automatycznie odłączony pozwalając na swobodne ruchy lotkami. Jest to zabezpieczenie rezerwowe i nie powinno zastępować koniecznego punktu listy czynności przed lotem. Własności ta wspiera się na prawidłowym sygnale GPS i nie będzie działać jeśli GPS jest odłączony lub nie przekazuje danych do autopilota.
Doskonałe działanie w turbulencji – elektroniczny żyroskop MEMS wykorzystany w EZ Pilot jest bardzo czuły na nawet najmniejsze ruchy. Ponieważ żyroskop jest montowany tak by wyczuwał zarówno moment poprzeczny jak i odchylenie, reaguje on natychmiast na przechylenia spowodowane turbulencją. Wysoka czułość i szybka odpowiedź systemu daje w efekcie doskonałe zachowanie w turbulencji.
W pełni konfigurowalny wyświetlacz – większość autopilotów, nawet bardzo drogich, zadowala się prostym śledzeniem kursu. EZ Pilot aspiruje do wyższych celów. Dwa okienka, górna i dolna prawa ćwiartka wyświetlacza, mogą być wykorzystane do prezentacji informacji zawartych w strumieniu danych GPS. Oba okienka mogą być skonfigurowane do wyświetlania dowolnych danych wymienionych w pkt. 9 Wybieralne wyświetlanie danych GPS powyżej. Jednakże prawe górne okienko może być wykorzystane do prezentacji danych GPS wybranych przez użytkownika. Wielu pilotów korzystających z EZ Pilota zauważyło, że po wprowadzeniu trasy nie śledzą już wyświetlacza GPS. Łatwiejszy jest odczyt informacji z EZ Pilota.
Funkcja skanowania danych GPS – dwukrotne, szybkie naciśnięcie przycisku DISPLAY spowoduje wejście (lub wyjście) prawego dolnego okienka w tryb skanowania. W trybie tym oznaczenie punktu zwrotnego, RNG, GS, XTK, TOP i ETE wyświetlane są sekwencyjnie co 1,2 sekundy. Jest to użyteczne do sekwencyjnego monitorowania wszystkich parametrów wysyłanych przez odbiornik GPS bez konieczności ręcznego przełączania.
Zgodność z istniejącymi serwomechanizmami Navaid
Trzy
tryby nawigacyjne
pozwalają pilotowi podążać za wybranym na GPS
kursem lub planem lotu.
Track
mode (TRK) – wykorzystywany do nawigacji śledzącej plan
lotu w GPS (lub dane GOTO).

Course
mode (CRS) – wykorzystywany do wektorowania jak pokazano
poniżej. CRS pozwala również na śledzenie kursu ustawionego
na autopilocie kiedy funkcja route GPS nie jest
wykorzystywana. Tryb CRS wykorzystuje sygnał z GPS do ustalenia
kursu względem ziemi. Może on być przydatny dla ominięcia stref
ograniczonych, zjawisk pogodowych lub ruchu kolizyjnego.

Intercept
mode (INT) – wykorzystywany do wejścia na wcześniej
zdefiniowaną linię drogi (DTK – desired track) zgodnie z
poniższym rysunkiem. Tryb INT również wykorzystuje sygnał GPS
do ustalenia kursu względem ziemi. Tryb ten jest użyteczny do
powrotu na wcześniejszą linię drogi po konieczności zmiany kursu ze
względu na wcześniej wymienione przeszkody.

W
obu trybach CRS i INT linia drogi może być wybrana przez pilota albo
za pomocą przełącznika L/R lub trybu pracy PCS.
EZ Pilot
automatycznie przełączy się z trybu INT na TRK po zbliżeniu się do
zakładanej linii drogi na założoną odległość zależną od prędkości.
Uwaga: powyższe urządzenia nawigacyjne przeznaczone są do samolotów kategorii specjalny i ultralekki. Nie są one dopuszczone do użycia w samolotach certyfikowanych

Do poruszania lotkami oraz opcjonalnie sterem wyskości należy stosować serwomechanizmy Trio Avionics - "Gold Standard" Servo.
wkrótce na www.skleplotniczy.pl
Autopilot Systemy kontroli wysokości EZ-1, EZ-2 i EZ-3:
Więcej o EZ Altitude Hold System »