Malé zástavbové EFISy: JE Avionics Horizon 80

Když jsem loni v srpnu narazil na sletu LAA na 57 mm EFIS od firmy JE Avionics z Lanškrouna, byl jsem rozhodnutý, že o něm musím napsat článek. Bohužel díky pracovním povinnostem jsem se k tomu nedostal až do konce roku. A když na psaní konečně došlo, kontaktoval jsem výrobce s tím, zda by mi mohl pro článek poskytnout nějaké fotografie. Tak se obratem stalo ovšem zároveň s upozorněním, že během pár týdnů bude k dispozici 80 mm verze a zda nechci s psaním článku počkat. Tak se také stalo, a proto vám nyní chci popsat necertifikovaný přístroj, který perfektně „pasuje“ do naší série článků o malých EFISech.

Jak už jsem uvedl, na Horizon a jeho tvůrce jsem narazil na srpnovém sletu LAA v Jihlavě. Zašel jsem se podívat spíše jen ze zvědavosti, ovšem pak už mě čekala jen příjemná překvapení: velmi přesvědčivé zpracování, použité softwarové algoritmy jednotky, snaha o zachování jednoduchosti přístroje, vynikající cena. Možná budete mít po přečtení tohoto článku stejně jako já pocit, že je tím úplně nejdůležitějším v celé sérii.

Popis přístroje

Přístroj má rozměr 85 x 85 mm a hloubku 45 mm a je uložen v duralovém pouzdře z lehkých slitin. Výřez v přístrojovém panelu je kulatý a nad přístrojový panel vystupuje pouze otočný enkodér. TFT IPS displej s rozlišením 320 x 240 pixelů je v této velikosti velice ostrý, svítivost 1000 cd/m2 se zdá být průměrnou, ale panel je i v přímém slunečním světle velice dobře čitelný a ve srovnání s některými jinými displeji

s touto svítivostí výrazně lepší. Což jen potvrzuje zkušenost, že dle některých výrobců „papír snese vše“. Rozlišení je v dané kategorii standardní, ale „zrnitost“ displeje je eliminována použitím tzv. anti-aliasingu (vyhlazením) a zobrazení je podle mě nejlepší v kategorii necertifikovaných přístrojů. Úroveň podsvícení displeje je nastavitelná.

Na předním panelu je pouze otočný enkodér, kterým se ovládají všechny funkce.

Na zadní straně jsou vstupy pro Pitotovu trubici a snímač statického tlaku, SMA konektor GPS antény a napájecí konektor. Požadované napájení je 8–30 V DC. Proudový odběr při plném podsvícení je 200 mA při 12 V (2.4 W).

Jednotka s dvoujádrovým procesorem disponuje barometrickým čidlem s extrémním rozlišením 24 bitů a relativní přesnost barometru je tak ± 0,1 metru! Rozsah nastavení QNH je od 900 do 1100 hPa.

Určení indikovaných úhlů klonění, klopení a zatáčení je prováděno matematickou syntézou údajů z gyroskopu (měřících úhlovou rychlost) a akcelerometrů (měřících zrychlení). Údaje z gyroskopů jsou integrovány cca. 300x za sekundu, s předpokladem konstantní úhlové rychlosti mezi jednotlivými
iteracemi. Veškeré elektronické MEMS gyroskopy však vykazují chybu, která se s každou další iterací kumuluje. Z tohoto důvodu jsou naměřené údaje korigovány fixní veličinou – zemskou gravitací – měřenou akcelerometry. Jelikož však na letadlo během letu působí další prvky inerciálních zrychlení
(např. při zatáčce, zrychlování), je nutné tato zrychlení separovat od zrychlení gravitačního. K tomu účelu je brána v potaz pravá vzdušná rychlost, případně v omezené míře i traťová rychlost. Úhel je stanovován na základě syntézy údajů z GPS a gyroskopů, údaje zatáčkoměru pak z gyroskopů. Akcelerometr má měřící rozsah ± 8 g.

Díky pokročilým softwarovým algoritmům reaguje přístroj velmi rychle a přitom není “utřepaný”. Přesnost přístroje je poměrně špatně měřitelná, ale pokud si prohlédnete srovnávací videa výrobce, můžete si udělat obrázek sami.

Seznam „obrazovek“ Horizonu je bohatý: sdružené zobrazení, jehož základem je horizont (PFD), dále je k dispozici indikátor směru letu (HSI), výškoměr, rychloměr, logbook,
G-metr a chronometr.

Primární displej (PFD)

Samozřejmostí je zobrazení podélného a příčného sklonu. Dále jsou zobrazeny rychlosti (IAS a GS), indikace pádové rychlosti pro aktuální násobek, výška, vertikální rychlost, traťový úhel, zatáčkoměr a „kulička“ příčného sklonoměru, tíhové zrychlení G a hodnota nastaveného QNH. Dále je indikována případná ztráta GPS signálu, čas letu.

Rozložení informací stejně jako barevné provedení je standardní. Náklony jsou zobrazeny na umělém horizontu. Rozteč značek na umělém horizontu je po 2.5, 5 a 10 stupních. Na levé straně je zobrazen sloupec indikované vzdušné rychlosti (IAS). Rychlost je zobrazena jak na posuvné stupnici, tak i přesným údajem v jejím středu. Zároveň je vlevo vedle stupnice zobrazen barevně kódovaný pásek operačních rychlostí (nastavitelný). V levém spodním rohu je zobrazena rychlost vůči zemi (GS) a nad ní je zobrazena doba letu. Přístroj také varuje před pádovou rychlostí. Při rychlosti pod 15 km/h nad aktuální pádovou rychlostí se objeví u údaje rychlosti IAS žluté pole a nastavitelně také začne pomalé pípání, které se plynule zrychluje a při rychlosti pod 5 km/h nad aktuální pádovou rychlostí přejde v trvalý tón. Tento tón je vydáván, dokud rychlost neklesne pod 20 km/h pod VS0. Velmi důležité je, že pádová rychlost je určována s ohledem na aktuální tíhový násobek. Rychlosti mohou být zobrazeny v km/h nebo v uzlech.

Horní část displeje je vyhrazena pro informace o horizontální poloze. Číselná hodnota aktuálního traťového úhlu (určeného z dat GPS) je zobrazena hodnotou na horizontálně posuvném kompasu. Pod kompasem je horizontální indikátor zatáčkoměru.

Informace o vertikální poloze letadla jsou v pravé části PFD. Nadmořská výška je opět zobrazena jak na posuvné stupnici, tak i přesným údajem v jejím středu. Indikace vertikální rychlosti je zobrazena jako fialový svislý indikátor vlevo od stupnice nadmořské výšky. Nad číselným údajem je pak zobrazena hodnota vertikální rychlosti v m/s. Rozsah indikátoru je ±5 m/s. Výška může být zobrazena v metrech nebo stopách. Ve spodní části je „kulička“ relativního příčného sklonoměru a pod ní hodnota tíhového zrychlení G, vpravo vedle ní pak hodnota QNH.

Indikátor směru letu (HSI)

Indikátor směru letu slouží k zobrazování traťového úhlu dle dat z GPS. Pro pokrytí prudkých změn směrů jsou pro rychlou odezvu použity rovněž údaje z gyroskopů. Pro správnou funkci je tedy nutná přítomnost GPS signálu a rychlost nad 10 km/h. Pokud je rychlost nižší (nebo pokud je letadlo v klidu) měření směru je nepřesné; tento stav je indikovaný stupnicí indikátoru se sníženou intenzitou.

Po zapnutí přístroje s letadlem v klidu je vždy indikován traťový úhel 360 neboť informace o směru nejsou z důvodu absence pohybu k dispozici. Po prvním překonání rychlosti 10 km/h se stupnice stočí správným směrem. Pokud dojde za letu ke ztrátě GPS signálu je přes celou obrazovku zobrazen červený kříž. Na zemi je tento stav indikován varováním „NO GPS“.

Zajímavou a velmi důležitou funkcí indikátoru směru letu je možnost navigace na vybrané letiště v ČR. Výběr letiště je proveden otočným enkodérem, kdy se po jeho stisku pilot přepne do podnabídky a tam vybere volbu Navigace. Poté je zobrazen seznam letišť seřazený od aktuálně nebližšího letiště po nejvzdálenější. Pro každé letiště je uvedena zkratka, název, vzdálenost, odhadovaná doba letu k letišti a potřebný kurz. Po výběru požadované destinace dojde k návratu na výchozí obrazovku a nestavení indikátoru do příslušného směru (jak číselně, tak graficky). Tento směr se průběžně mění dle aktuální polohy letadla. Rovněž je zobrazena aktuální vzdálenost (DST) ke zvolenému cíli. Pro zrušení navigace je nutné opět vstoupit do submenu a zvolit možnost „STOP NAVIGATION“. Databáze zahrnuje 92 letišť ČR.
Pokud není funkce Navigace aktivována, fialový ukazatel požadovaného směru (HDG BUG) lze nastavit přímo otočením enkodéru.

Výškoměr a variometr

První z jednoúčelových obrazovek je výškoměr s variometrem. Zobrazení přejímá logiku PFD a variometr je tak zobrazen v levé a výškoměr v pravé polovině displeje. Údaje variometru jsou prezentovány jak graficky, pomocí stupnice s ručičkou, tak číselně. Při překročení stupnice (nad + / - 5 m/s) je zobrazena bílá šipka směrem nahoru nebo dolů. Vpravo nahoře je zobrazeno nastavené QNH a dole výška z přijímače GPS.

Rychloměr

Stejně jako na PFD, rychloměr zobrazuje IAS jak ve formě vertikálního indikátoru se stupnicí a barevným proužkem operačních rychlostí, tak i přesným číselným údajem. Vpravo nahoře je zobrazena rychlost vůči zemi (GS). Vynikající je zobrazení blízkosti pádové rychlosti pro aktuální násobek. Při rychlosti vyšší než 15 km/h nad aktuální pádovou rychlostí (pro daný násobek) je ručička zelená a zcela na spodním okraji stupnice. Při poklesu rychlosti pod tuto hranici ručička stoupá a plynule přechází přes žlutou do červené barvy. Při rychlosti nižší než 5 km/h je rovněž zobrazen nápis „STALL“. Pádová rychlost je určována ve vztahu k V_S1. Jak už bylo zmíněno, pro určení aktuální pádové rychlosti je brán v úvahu momentální násobek a v ostré zatáčce nebo po přitažení tak varování přichází na vyšší rychlosti. Bez ohledu na aktuálně zvolenou obrazovku je toto varování volitelně doprovázeno i akustickou indikací.

Logbook

Funkce Logbook slouží k zaznamenání vybraných parametrů posledních 50 letů. Jednotlivé lety jsou ohraničeny vzletem, který je detekován v případě, že rychlost naroste o více než 20 km/h nad VS1 a přistáním, kdy naopak rychlost poklesne o více než 20 km/h pod VS0. Pro každý let jsou zapisovány a zobrazovány následující hodnoty – číslo letu (z celkového počtu posledních 50 letů), datum, čas vzletu a přistání, doba letu, maximální dosažená rychlost, maximální pozitivní násobek G a maximální dosažená výška.

G-metr

Aktuální zrychlení v příčné ose je zobrazeno jak na obloukové stupnici, tak i číselným údajem. Maximální a minimální hodnoty G jsou zobrazovány jako číselný údaj. Hodnoty jsou platné pro daný let a při každém zapnutí přístroje jsou resetovány. Překročení násobku nad/pod hodnoty +3G / -1G je volitelně indikováno přerušovanou akustickou indikací, překročení nad/pod +3.5G / -1.5G pak trvalou.

Chronometr

Zobrazuje UTC čas z přijímače GPS, letový čas a stopky. Čas letu se spíná automaticky, jakmile dojde k nárustu rychlosti IAS 20 km/h nad V_S1. Při zapnutí se nastaví čas na 0:00:10 (bere se v potaz čas nutný k rozjedu a odpoutání). Po přistání se měření času letu pozastaví v případě poklesu IAS 20 km/h pod V_S0. Čas se opět spustí po opětovném překročení rychlosti IAS o 20 km/h nad V_S1.
Otočením enkodéru doleva dojde v případě běžících stopek k pozastavení stopek. Dalším otočení doleva dojde k vynulování stopek. Otočením doprava se stopky zapnou (resp. obnoví, pokud byly pozastaveny).

 
Přehled jednotlivých obrazovek s ukázkou činnosti je moc pěkně vidět na následujícím videu.

Propojení s tabletem nebo chytrým telefonem

Přístroj je možné prostřednictvím vestavěné Wifi propojit s telefonem či tabletem s operačním systémem Android. Prostřednictvím aplikace HORIZON je možné zrcadlit základní obrazovku PFD. Z principu jsou zobrazované údaje zpožděny o cca. 100–200 ms. Z tohoto důvodu také výrobce zakazuje požívat zrcadlené údaje jako primární letová data. Přesto si však dokážu představit situace, kdy tablet umístěný vpravo před instruktorem najde využití.

Návod a podpora

Návod k přístroji je poměrně stručný, přesto však velice jasný a přímočarý a věřím, že ovládání nebude problémem pro žádného pilota. Instalace je také popsána velmi dobře a průměrně technicky zdatný člověk by ji měl bez problémů zvládnout. Vynikající je možnost podpory v češtině a podle své dosavadní zkušenosti věřím, že výrobce je ochotný naslouchat připomínkám uživatelů na možný další vývoj a vylepšení přístroje.

Závěr

Horizon 80 má při ceně 20 850 korun nejlepší poměr cena / výkon a dokonce si myslím, že v současné době je to i jeden z nejlepších necertifikovaných přístrojů vůbec.
Snad mi laskavý čtenář promine poslední, veskrze subjektivní, poznámku: Jsem nadšen z toho, že malá česká firma dokáže vyvinout přístroj, který může s přehledem konkurovat světové špičce. A pokud by výrobce doladil pár detailů (možnost zobrazení vertikální rychlosti v fpm, zobrazení rychlosti v mph, podpora více letišť neomezená pouze na Českou republiku), jsem přesvědčen, že by dosáhl výrazného rozšíření v globálním měřítku.