Способ определения параметров движения самолета при его посадке

Изобретение относится к способам посадки самолета. Для определения параметров движения самолета при его посадке размещают одну телевизионную камеру около курсового радиомаяка на оси взлетно-посадочной полосы, а вторую около глиссадного радиомаяка, осуществляют слежение телевизионными камерами за выбранным фрагментом самолета путем поворота камер в горизонтальной и вертикальной плоскостях, измеряют углы поворота камер. По измеренным значениям вычисляют пространственные координаты самолета относительно взлетно-посадочной полосы и его отклонения от заданной глиссады в каждый момент времени. Передают вычисленные данные на борт самолета. Обеспечивается точность определения пространственных координат самолета. 1 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для сертификации курсо-глиссадной радиомаячной системы, контроля посадки самолета руководителем полета, обеспечения работы резервной системы автоматической посадки самолета, контроля посадки беспилотного летательного аппарата.

Известно устройство контроля посадки самолета (свидетельство РФ на полезную модель №10031, «Устройство для документирования взлетов и посадок», опубл. 16.05.1999) заключающееся в наблюдении с противоположных сторон за происходящим на взлетно-посадочной полосе (ВПП) с помощью двух телевизионных камер.

Недостатком известного устройства является невозможность определять параметры траектории движения летательного аппарата при заходе на посадку, оценивать соответствие параметров этой траектории заданным значениям, сообщать руководителю полетов об отклонениях от заданной траектории посадки.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является система телевизионного мониторинга посадки самолетов (патент РФ на полезную модель №82079, «Телевизионная система мониторинга посадки самолетов», опубл. 10.04.2009), содержащая не менее двух, например, три телевизионные камеры, размещенные около ВПП, одна из которых направлена по оси ВПП в сторону самолета, две другие расположены по краям ВПП и образуют стереопару, в поле зрения которой находится посадочная глиссада самолета. Вычислительные устройства, используя соответствующие программы, выделяют характерные точки в изображении самолета (в качестве характерных точек могут использоваться изображение посадочной фары, одно из колес шасси и т.п.), прослеживают положение этих точек в изображениях при движении самолета, определяют координаты этих точек в изображениях и по этим координатам вычисляются пространственные координаты самолета и его отклонения от заданной глиссады в каждый момент времени. Вычисленные данные передают в диспетчерскую аэропорта.

Недостатком данного способа является низкая точность определения параметров полета самолета при посадке, не позволяющая решить задачу сертификации курсо-глиссадной радиомаячной системы. Погрешность определения дальности за счет стереоэффекта зависит от расстояния между телевизионными камерами. С увеличением этого расстояния уменьшается погрешность измерения дальности при условии неизменности чувствительности к углу перемещения самолета в горизонтальной плоскости. Но с увеличением расстояния между телевизионными камерами соответственно увеличивается необходимый угол их обзора, что приводит к снижению их чувствительности к изменению угла перемещения самолета. Поэтому расположение телевизионных камер по краям ВПП не позволяет обеспечить высокую точность определения дальности. К тому же размещение телевизионных камер, как дополнительных пространственных объектов, вблизи ВПП может помешать нормальной работе радиомаяков.

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача, заключающаяся в повышении точности определения пространственных координат самолета относительно ВПП и его отклонений от заданной глиссады.

Указанная задача решается тем, что в способе определения параметров движения самолета при его посадке используют две телевизионные камеры, причем первую телевизионную камеру размещают около курсового радиомаяка на оси ВПП, вторую - около глиссадного радиомаяка. Слежение телекамерами за выбранным фрагментом самолета осуществляют путем поворота телекамер в направлении движения самолета. Затем измеряют углы поворота телекамер в горизонтальной и вертикальной плоскостях и по измеренным углам поворота телекамер и известным расстояниям между телекамерами и точкой пересечения глиссады с осью ВВП вычисляют пространственные координаты самолета относительно ВВП и его отклонения от заданной глиссады в каждый момент времени. Вычисленные данные передают в диспетчерскую аэропорта и на борт самолета.

Размещение второй телевизионной камеры около глиссадного радиомаяка, осуществление слежения за выбранным фрагментом самолета путем поворота телевизионных камер в направлении движения самолета и измерение углов поворота телевизионных камер в горизонтальной и вертикальной плоскостях позволяет увеличить точность определения пространственных координат самолета относительно ВПП и его отклонения от заданной глиссады.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

На чертеже приведена схема определения параметров движения самолета, где 1 - первый телеблок, 2 - второй телеблок, 3 - аппаратный контейнер курсового радиомаяка, 4 - антенна глиссадного радиомаяка, 5 - ось ВПП, 6 - глиссада.

Телеблоки 1 и 2 содержат телевизионную камеру, механизм управления поворота телевизионной камеры, датчики углов поворота телевизионной камеры в горизонтальной и вертикальной плоскости, вычислительное устройство. Оба телеблока соединены с центральным вычислительным устройством.

Изобретение осуществляют следующим образом.

После посадки очередного самолета телевизионные камеры автоматически направляются в область пространства, где ожидается появление следующего самолета, и осуществляется его поиск. При нахождении самолета осуществляется его «захват» путем поворота телевизионных камер в телеблоках 1 и 2 таким образом, чтобы изображение самолета оказалось в центре экрана. Далее осуществляется слежение за движением самолета при посадке. При приближении самолета к ВПП слежение осуществляется за выбранным фрагментом самолета (например, посадочной фарой). В течение посадки производится вычисление параметров полета:

,

h=l·tanθ,

Δk=(r+l)tanβ,

где: l - расстояние от точки пересечения глиссадой оси ВПП до самолета в горизонтальной плоскости, d - расстояние между телеблоком 2 и осью ВПП, α - угол поворота телевизионной камеры телеблока 2 в горизонтальной плоскости относительно оси ВПП, h - высота самолета относительно плоскости ВПП, θ - угол поворота телевизионной камеры телеблока 2 в вертикальной плоскости (угол глиссады), Δk - боковое отклонение по курсу, r - расстояние от телеблока 1, расположенного по оси ВПП, до точки пересечения глиссадой оси ВПП, β - угол поворота телевизионной камеры телеблока 1 относительно оси ВПП в горизонтальной плоскости. Полученные параметры полета предаются в диспетчерскую аэропорта и на борт самолета.

Большое расстояние от телевизионной камеры, расположенной около глиссадного радиомаяка, до оси ВПП, слежение за выбранным фрагментом самолета путем поворота телевизионных камер в направлении движения самолета и высокая точность современных датчиков угла поворота позволяют уменьшить погрешность определения параметров движения самолета при его посадке.

Способ определения параметров движения самолета при его посадке, заключающийся в использовании двух телевизионных камер, размещении первой телевизионной камеры около курсового радиомаяка на оси взлетно-посадочной полосы, слежении телевизионными камерами за выбранным фрагментом самолета, передачи вычисленных данных в диспетчерскую аэропорта, отличающийся тем, что размещают вторую телевизионную камеру около глиссадного радиомаяка, слежение телевизионными камерами за выбранным фрагментом самолета осуществляют путем поворота телевизионных камер в направлении движения самолета, измеряют углы поворота телевизионных камер в горизонтальной и вертикальной плоскостях, по измеренным углам поворота телевизионных камер и известным расстояниям между телевизионными камерами и точкой пересечения глиссады с осью взлетно-посадочной полосы вычисляют пространственные координаты самолета относительно взлетно-посадочной полосы и его отклонения от заданной глиссады в каждый момент времени, передают вычисленные данные на борт самолета.



 

Похожие патенты:

Лазерная система посадки летательных аппаратов содержит курсовой, глиссадные, боковые и маркерные лазерные излучатели, расположенные определенным образом на взлетно-посадочной полосе (ВПП).

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам посадки летательных аппаратов. Лазерная система посадки содержит электросиловой агрегат, курсовой лазерный излучатель, два боковых лазерных излучателя и оптический формирователь.

Изобретение относится к области авиации, в частности к аэродромному и бортовому самолетному оборудованию. Оптическая система определения координат летательного аппарата содержит наземный оптический излучатель-маяк, расположенный в начале взлетно-посадочной полосы и устройство для приема излучения, размещенное на борту воздушного судна.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам посадки воздушных судов. Способ посадки воздушного судна на взлетно-посадочную полосу осуществляется при помощи ультрафиолетовых приемников.

Лазерная система посадки летательных аппаратов (ЛА) на малоразмерные взлетно-посадочные площадки (ВПП) содержит два лазерных излучателя слева и справа вблизи ВПП со стороны захода на посадку, лучи которых направлены параллельно плоскости ВПП в сторону двух оптических устройств, выполненных с возможностью поворота направления лучей лазерных излучателей в плоскость глиссады.

Способ визуальной посадки летательного аппарата (ЛА) заключается в выводе ЛА в посадочный коридор, определении положения ЛА относительно плоскости глиссады и посадочного курса, определении соответствия текущей скорости ЛА, заданной по виду лазерного луча, направленного под углом к плоскости глиссады сбоку от ЛА.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, а именно к оборудованию для автоматического управления посадкой летательного аппарата. Лазерная система автоматического управления посадкой летательного аппарата состоит из двух полусферических датчиков лазерного излучения, имеющих встроенные лазеры и радио-приемопередатчики, и четырех цилиндрических датчиков лазерного излучения, содержащих встроенные радио-приемопередатчики, и радио-приемопередатчика, сферического датчика лазерного излучения и лазерного излучателя.

Способ посадки летательного аппарата, при котором используется штатные приводные радиолокационные и навигационные системы, а также лазерная система автоматического управления посадкой, содержащая два полусферических, сферический, четыре цилиндрических датчика лазерного излучения, контроллер лазерной системы, лазерный излучатель, включающий лазер и два электромеханических преобразователя, объединенные в двухкоординатный модуль поворота мощного лазера.

Изобретение относится к осветительному прибору для освещения летного поля аэродрома, в частности для подачи сигналов летательному аппарату. Техническим результатом является создание прибора, обладающего высокой отказоустойчивостью, уменьшение эксплуатационных затрат на монтаж и техническое облуживание.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам оптической навигации. Система визуальной посадки летательных аппаратов состоит из двух глиссадных лазерных излучателей, курсового и двух боковых лазерных излучателей, лазерной подсистемы визуальной индикации оси ВПП, подсистемы начального торца ВПП, подсистемы конечного торца ВПП и подсистемы конечного участка боковых границ ВПП.

Группа изобретений относится к способу и системе обеспечения посадки ЛА в сложных метеоусловиях. Для обеспечения посадки устанавливают на уровне земли симметрично от оси ВПП вдоль заданной траектории посадки N- пар оптических излучателей с лучами малой расходимости в качестве визуальных ориентиров на линиях, образованных проекциями на уровень земли правой и левой боковых границ допустимых траекторий посадки, лучи направляют перпендикулярно плоскости глиссады, определяют отклонения ЛА от заданной траектории по изменению расстояний и углов между линейными ориентирами. Система обеспечения посадки содержит дальнюю и ближнюю приводные радиостанции, N-пар оптических излучателей, выполненных с возможностью амплитудной модуляции мощности излучения, или изменения спектрального состава, или на основе лазерных излучателей, или на основе светодиодных излучателей, расположенных определенным образом. Обеспечивается увеличение участка визуальной ориентации для посадки в сложных метеоусловиях. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройствам ориентации транспортных средств по лазерному лучу. Для ориентации транспортного средства направляют лазерный луч в сторону транспортного средства параллельно или под небольшим углом к траектории его движения, формируют линейную поляризацию излучения, устанавливают положение плоскости поляризации перпендикулярно плоскости, проходящей через лазерный луч и траекторию движения, определяют отклонение от заданной траектории движения. Устройство (варианты) для ориентации по лазерному лучу содержит лазерный излучатель с линейной поляризацией излучения, либо с неполяризованным излучением, либо с эллиптически поляризованным излучением, либо с циркулярно поляризованным излучением, механизм поворота плоскости поляризации. Обеспечивается видимость луча для ориентации транспортных средств. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ориентации при движении транспортных средств. Способ ориентации по лазерному лучу заключается в том, что формируют удлиненное поперечное сечение лазерного луча с отношением длин большой и малой осей 2…5, поворачивают лазерный луч относительно его продольной оси до установления большой оси поперечного сечения луча в плоскости, проходящей через продольную ось луча и заданную траекторию, и направляют в сторону транспортного средства лазерный луч параллельно или под небольшим углом к заданной траектории движения. По положению лазерного луча определяют отклонение транспортного средства от заданной траектории движения и дополнительно оценивают величину отклонения по увеличению поперечного размера лазерного луча. Технический результат заключается в повышении информативности визуальной ориентации. 3 ил.

Изобретение относится к способам отображения информации о вертикальном перемещении корабельной площадки при посадке вертолета на корабль. Устанавливают на ангаре или иной надстройке корабля в положении, близком к вертикальному, лицевой стороной в сторону захода вертолета на посадку, многофункциональный индикатор вертикального перемещения взлетно-посадочной площадки (ВППл), на котором находятся два информационных поля со световыми элементами на основе цветных сверхъярких светодиодов, на втором из которых параллельно длинной стороне индикатора обеспечивается отображение амплитуды вертикальной качки и текущего положения центра ВППл в виде столбчатой диаграммы, меняющей цвет в зависимости от движения вверх или вниз, а на первом – отображается символ индикации положения ВППл, безопасного для причаливания вертолета при движении вниз, причем отображение символа индикации и столбчатой диаграммы исполнены различными цветами. Обеспечивается безопасность посадки вертолета на палубу корабля в сложных метеоусловиях. 3 ил.

Изобретение относится к способам отображения информации о вертикальном перемещении корабельной площадки при посадке вертолета на корабль. Устанавливают на надстройке корабля в положении вертикально, в сторону захода вертолета на посадку, многофункциональный индикатор вертикального перемещения ВППл, на котором находятся два информационных поля со световыми элементами на основе цветных сверхъярких светодиодов, на первом из которых отображается определенным цветом символ индикации положения ВППл, безопасного для посадки вертолета, на втором – обеспечивается отображение информации о вертикальной качке в виде столбчатой диаграммы двух других разных цветов в зависимости от движения вверх или вниз, размер диаграмм которых пропорционален расчетной величине времени движения центра ВППл вверх или вниз в каждый момент времени. Обеспечивается безопасность посадки вертолета на палубу в сложных метеоусловиях. 3 ил.

Изобретение относится к способу отображения информации о вертикальном перемещении корабельной взлетно-посадочной площадки (ВППл) при посадке вертолета на корабль. Для отображения информации устанавливают вертикально многофункциональный индикатор вертикального перемещения ВППл на надстройке корабля в сторону захода вертолета на посадку, отображают с помощью сверхъярких светодиодов, расположенных параллельно длинной стороне индикатора, вертикальную качку центра ВППл в виде столбчатой диаграммы с группами светодиодов разного цвета, одна из которых отображает начало движения, а другая – прогнозируемое завершение движения, при этом на поле бесцветной столбчатой диаграммы отображается символ третьего типа – символ индикации безопасного причаливания вертолета. Обеспечивается безопасность посадки вертолета на корабль в сложных метеоусловиях. 3 ил.

Изобретение относится к способу отображения информации о вертикальном перемещении корабельной взлетно-посадочной площадки (ВППл) при посадке вертолета на корабль. Для отображения информации устанавливают вертикально многофункциональный индикатор вертикального перемещения ВППл на надстройке корабля в сторону захода вертолета на посадку, отображают с помощью сверхъярких светодиодов, расположенных параллельно длинной стороне индикатора, вертикальную качку центра ВППл в виде бесцветной столбчатой диаграммы, при этом ее началом является группа светодиодов одного цвета, отображающая начало движения центра ВППл, а концом – группа светодиодов другого цвета, отображающая прогнозируемое завершение движения ВППл, при этом амплитуда бесцветной столбчатой диаграммы пропорциональна времени перемещения центра ВППл сверху вниз или снизу вверх. Группой светодиодов третьего цвета отображается символ индикации положения ВППл, безопасного для причаливания вертолета. Обеспечивается безопасность посадки вертолета на корабль в сложных метеоусловиях и в разное время суток. 3 ил.

Изобретение относится к способам посадки самолета. Для определения параметров движения самолета при его посадке размещают одну телевизионную камеру около курсового радиомаяка на оси взлетно-посадочной полосы, а вторую около глиссадного радиомаяка, осуществляют слежение телевизионными камерами за выбранным фрагментом самолета путем поворота камер в горизонтальной и вертикальной плоскостях, измеряют углы поворота камер. По измеренным значениям вычисляют пространственные координаты самолета относительно взлетно-посадочной полосы и его отклонения от заданной глиссады в каждый момент времени. Передают вычисленные данные на борт самолета. Обеспечивается точность определения пространственных координат самолета. 1 ил.

Наверх