Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы



Владельцы патента RU 2650674:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" (RU)

Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) и в сложных метеорологических условиях и может быть использовано для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции (РЛС), без использования наземного оборудования. Достигаемый технический результат - повышение точности посадки ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности ВПП и местности, ее окружающей, оценку их интенсивности и формирование изображения ВПП, при этом, в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения ВПП определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках ВПП, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу, при сильном боковом уклонении в средней части радиолокационного изображения ВПП дополнительно определяют еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и формируют среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу. Целесообразно среднюю линию радиолокационного изображения ВПП отображать на индикаторе цветом, отличным от изображения ВПП и местности, ее окружающей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) и в сложных метеорологических условиях. Изобретение предназначено для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции (РЛС).

При малых углах облучения местности принимаемая бортовой РЛС мощность сигналов, отраженных от элементов поверхности ВПП, в силу зеркального отражения, очень мала и находится на уровне собственных шумов приемника, а мощность сигналов, отраженных от поверхности, окружающей ВПП во много раз больше. Это различие мощностей отраженных сигналов позволяет сформировать радиолокационное изображение (РЛИ) ВПП на экране бортового индикатора в заданном масштабе и системе координат «азимут-дальность» или «азимут-угол места».

Таким образом, при сравнении сигналов, отраженных от ВПП и окружающей ее местности, с пороговым значением, обеспечивается возможность обнаружить переднюю, заднюю, левую и правую кромки ВПП, определить их координаты, на основании полученных координат вычислить координаты средней линии ВПП и сформировать осевую (среднюю) линию ВПП.

При подлете с боковым уклонением более половины ширины ВПП ее РЛИ имеет вид «изогнутой ленты», искривление которой определяется величиной бокового уклонения от оси ВПП. При этом средняя линия РЛИ ВПП также будет наблюдаться в виде криволинейной линии.

Как показали летные испытания, криволинейное изображение средней линии ВПП затрудняет определение бокового уклонения летательного аппарата (ЛА) от курса посадки.

В качестве прототипа принимаем способ определения положения средней линии ВПП, изложенный в патенте №1804629, который включает прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности ВПП и оценку их интенсивности; среднюю линию ВПП определяют как биометрическое место точек, равноудаленных от боковых кромок ВПП.

Недостатком данного способа является то, что средняя линия ВПП может быть криволинейной, а это затрудняет точность посадки ЛА.

Целью изобретения является формирование прямолинейной средней линии ВПП в случае ее криволинейного изображения при боковом уклонении ЛА от оси ВПП. Формирование прямолинейной средней линии обеспечивает повышение точности посадки ЛА.

Еще одной целью является снижение нагрузки пилота.

Поставленная цель достигается тем, что в радиолокационном способе определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы, включающем прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности взлетно-посадочной полосы и местности, окружающей взлетно-посадочную полосу, оценку их интенсивности и формирование изображения взлетно-посадочной полосы в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках взлетно-посадочной полосы, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.

Для еще большего повышения точности посадки, при сильном боковом уклонении возможно в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определить дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и сформировать среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.

Целесообразно среднюю линию РЛИ ВПП отображать на индикаторе цветом, отличным от изображения ВПП и местности, ее окружающей.

При использовании указанных признаков способа достигается повышение точности, автономного контроля посадки, в том числе при боковом уклонении ЛА при посадке и в условиях отсутствия визуальной видимости ВПП, в частности в сложных метеорологических условиях.

Кроме этого, снижается нагрузка пилота при посадке ЛА. Из известного уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что заявляемое изобретение соответствует условиям новизны.

При полете ЛА по посадочной траектории с помощью бортовой РЛС небольшого радиуса действия с высокой угловой разрешающей способностью осуществляют радиолокационный обзор земной поверхности в переднем секторе, симметричном относительно проекции вектора путевой скорости (т.е. с компенсацией угла сноса). Радиолокационная информация, представляющая собой эхо-сигналы от ВПП, и окружающей ее местности, запоминается в виде кадра РЛИ местности, формируемого в пределах сектора сканирования луча антенны в азимутальной плоскости. При построчном считывании сигналов вдоль азимутальной координаты осуществляют сравнение амплитуды считанного сигнала с пороговым значением, для обнаружения кромок РЛИ ВПП. Для повышения вероятности правильного обнаружения кромок ВПП можно использовать статистический критерий последовательного обнаружения. В случае криволинейного контура РЛИ ВПП определяют координаты геометрического места средних точек, расположенных на передней и задней кромках РЛИ ВПП, а также точку, равноудаленную от боковых кромок в средней части РЛИ ВПП и формируют среднюю линию путем соединения вычисленных трех точек - на передней, задней кромках РЛИ ВПП и в средней ее части. Эта сформированная средняя линия представляет собой линию, состоящую из двух прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.

Для еще большего увеличения точности посадки возможно построение средней лини ВПП, состоящей из трех прямолинейных отрезков, для чего в средней части РЛИ ВПП определяют дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и соединяют точки в средней части между собой и со средними точками на передней и задней кромках РЛИ ВПП. При этом рекомендуемые расстояния могут быть, например 0-300 м, 300-600 м, 600-900 м.

Если строить среднюю линию из четырех и более прямолинейных отрезков, то это приведет к неоправданному увеличению времени определения средней линии.

Сформированная средняя линия ВПП отображается на экране бортового индикатора или на лобовом стекле ЛА, при этом ее отображение выделяется цветом, отличным от изображения ВПП и местности ее окружающей.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено РЛИ ВПП. Высота ЛА 50 м.

При полете с боковым уклонением от оси ВПП 1 последняя имеет вид «изогнутой ленты», и средняя ее линия 2 будет криволинейной. В средней части РЛИ ВПП определяют точку 3, равноудаленную от боковых кромок. Точки 4 и 5 - средние точки на передней и задней (соответственно) кромках ВПП. Соединяя точку 3 с точками 4 и 5, формируют среднюю линию, состоящую из двух прямолинейных отрезков 6 и 7, расположенных под углом друг к другу.

Предложенный способ позволяет формировать среднюю прямолинейную линию ВПП автономно, непосредственно на борту ЛА, без использования наземного оборудования (маяков, отражателей, специального кабеля и т.д.). При этом сокращаются затраты на приобретение, монтаж наземного оборудования и эксплуатационное обслуживание. Возможность формирования средней линии ВПП в виде прямолинейной линии позволяет значительно повысить точность контроля посадки и, следовательно, безопасность, снизить нагрузку на пилота, а также способствует обеспечению регулярности полетов.

1. Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы, включающий прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности взлетно-посадочной полосы и местности, окружающей взлетно-посадочную полосу, оценку их интенсивности и формирование изображения взлетно-посадочной полосы, отличающийся тем, что в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках взлетно-посадочной полосы, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и формируют среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что среднюю линию радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы отображают на индикаторе цветом, отличным от изображения взлетно-посадочной полосы и местности ее окружающей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу управления движением объекта с помощью оптической навигационной системы. Для управления движением объекта устанавливают в зоне движения объекта навигационные маяки на основе пассивной конструкции уголковых отражателей двух размеров, большего и меньшего, производят поиск сигналов от навигационных маяков, определяют положение объекта в пространстве, формируют сигналы управления для следования объекта по заданной траектории.

Изобретение относится к способу определения посадочных траекторий летательных аппаратов (ЛА) в ограниченной области пространства. Для определения посадочной траектории на заданную взлетно-посадочную полосу (ВПП) вычисляют в определенные моменты времени на основании регистрируемых пространственных координат ЛА многомерные пространственные посадочные траектории движения ЛА, выравнивают во времени при необходимости, формируют выборку зарегистрированных траекторий определенным образом, выделяют в сформированной выборке асимптотически сходящийся пучок многомерных пространственных посадочных траекторий ЛА, удаляют траектории выделенного пучка из сформированной выборки, используют выделенные пучки траекторий, соответствующие посадкам ЛА на заданные ВПП, для посадки ЛА.

Группа изобретений относится к способу и устройству сигнализации приводнения и взлета с водной поверхности самолета-амфибии. Для сигнализации приводнения и взлета самолета-амфибии измеряют уровень вибрации и уровень гидростатического давления на корпус лодки самолета-амфибии, сравнивают измеренные величины с пороговыми значениями, контролируют выпуск шасси, принимают решение о приводнении при превышении значений пороговых уровней, а также при условии, что выпуск шасси не был произведен, в противном случае принимают решение о нахождении самолета-амфибии в воздушной среде.

Изобретение относится к авиации, в частности к многопозиционным системам посадки воздушных судов (ВС) в условиях сложного рельефа местности. Достигаемый технический результат - повышение надежности безопасного вывода ВС на посадку.

Изобретение относится к способу управления летательным аппаратом (ЛА) при заходе на посадку. Для управления ЛА при заходе на посадку измеряют с помощью инерциальной навигационной системы (ИНС), систем воздушных сигналов (СВС), спутниковой навигационной системы (СНС) курс, крен и тангаж ЛА, угловую, горизонтальную и вертикальную скорости ЛА, координаты и высоту ЛА, формируют курс взлетно-посадочной полосы (ВПП) на основе уточненных координат высоты ЛА и координат высоты ВПП, формируют сигналы управления угловым положением ЛА по крену и тангажу, измеряют в автоматическом или ручном режиме угловое положение ЛА в соответствии со сформированными сигналами управления, формируют траекторию посадки с заданным экипажем углом наклона, совпадающую по направлению с курсом ВПП, с помощью курсового, глиссадного и дальномерного радиомаяков (КРМ, ГРМ и ДРМ).

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 авиационной технике. Система автоматического управления самолетом при заходе на посадку содержит посадочную радиотехническую систему, включающую в себя связанные через радиоканал наземный глиссадный радиомаяк, бортовой глиссадный радиоприемник и дальномер.

Изобретение относится к области авиации, в частности к области способов помощи в навигации для определения траектории летательного аппарата. Технический результат - ограничение использования процедур увода при потере спутниковой навигационной информации, что позволяет уменьшить насыщенность воздушного пространства и ограничить затраты и продолжительность полетов.

Изобретение предназначено для применения в области авиационного приборостроения, в частности в пилотажно-навигационном оборудовании летательных аппаратов (ЛА). Технический результат - повышение надежности и безопасности совершения посадки ЛА, увеличение точности формирования заданной траектории посадки.

Изобретение относится к инструментальным системам захода самолетов на посадку. .

Изобретение относится к способу позиционирования терминала связи. Технический результат заключается в обеспечении автоматической идентификации пространства нахождения.

Изобретение относится к сетям беспроводной связи. Технический результат состоит в устранении потерь ортогональности при передачах поднесущих.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения точности определения координат подвижных объектов с помощью аппаратуры длинноволновых радионавигационных систем.

Изобретение относится к способу определения положения летательного аппарата. Для определения положения летательного аппарата в декартовой системе координат производят засечки с двух измерительных пунктов с известными координатами одного дирекционного угла и двух углов места с последующей обработкой полученной информации на ЭВМ.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ), и может быть использовано в навигационных, пеленгационных, локационных средствах для определения местоположения ИРИ с летательного аппарата (ЛА), в частности с беспилотного ЛА.

Изобретение относится к аварийной радиомаяковой системе, предназначенной для установки на летательных аппаратах. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам радиоконтроля для определения координат местоположения источников радиоизлучения (КМПИРИ) УКВ-СВЧ диапазонов как цифровых, так и аналоговых видов связи, сведения о которых отсутствуют в базе данных (например, государственной радиочастотной службы).

Изобретение относится к области спутникового радиоконтроля и может быть использовано при поиске и локализации позиций земных станций (ЗС) спутниковой связи - источников помех стволам с прямой ретрансляцией спутников-ретрансляторов (СР) на геостационарной орбите.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к управлению курсом передвижения животных. Выполняют измерение скорости, направление движения животного и регистрацию паспортных данных животного при помощи закрепленного транспондера на теле животного (3).

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к средствам диагностики злокачественных новообразований. Устройство позиционирования содержит источник излучения в виде полупроводникового диодного лазера и селективно-спектральную фоточувствительную цифровую видеокамеру, выполненные с возможностью установки над операционным полем, метку, подключенную через блок цифровой обработки сигнала к персональному компьютеру, при этом метка выполнена одноканальной и установлена на источнике излучения, пять анкеров выполнены с возможностью установки на верхний и нижний угол раны и справа, слева и снизу от операционного поля, а одноканальная метка и анкеры подключены к шлюзу и блоку цифровой обработки с образованием системы навигации SDS-TWR.

Изобретение относится к радиотеплолокации, а именно к радиотеплолокационным (пассивным) системам наблюдения за объектами с помощью сканирующего радиометра, работающего в миллиметровом диапазоне длин волн в условиях повышенного шага сканирования антенны радиометра.

Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы и в сложных метеорологических условиях и может быть использовано для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции, без использования наземного оборудования. Достигаемый технический результат - повышение точности посадки ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности ВПП и местности, ее окружающей, оценку их интенсивности и формирование изображения ВПП, при этом, в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения ВПП определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках ВПП, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу, при сильном боковом уклонении в средней части радиолокационного изображения ВПП дополнительно определяют еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и формируют среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу. Целесообразно среднюю линию радиолокационного изображения ВПП отображать на индикаторе цветом, отличным от изображения ВПП и местности, ее окружающей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх