CN105905309B - 一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞行器着陆导引系统领域，尤其涉及一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统。一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，包括：安装在飞机外部的激光发射装置，且激光发射装置的发射方向与飞机的机身相平行。所述激光发射装置的控制件与飞机着陆导引系统的控制装置相连接。通过在飞机的前起落架上安装激光发射装置发射与飞机机身相平行的激光，使得飞行员能够直观的观察到飞机与跑道的水平夹角和竖直夹角，方便驾驶员确定飞机的位置，进行飞机的着陆操作。同时，激光辅助的飞机夜间着陆导引系统即可在紧急情况下单独着陆，也可与飞机着陆导引系统相配合使用，使得飞机着陆的操作更为直观，更为安全，可靠。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器着陆导引系统领域，尤其涉及一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统。
背景技术
在飞机飞行的整个过程中，起飞和着陆是两个非常重要的环节。在着陆时，需要确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备。导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。
在视线清晰时，驾驶人员可以通过观察跑道等标志以及相关参照物，来确定飞机与跑道的相对位置，进行着陆操作。然而在夜间着陆时，驾驶人员无法清晰地看到标志及参照物，只能依靠灯光与其他辅助设备进行判断。
已有的着陆引导系统主要有仪表、跑道控制和微波着陆三种系统。仪表着陆系统只能提供一条下滑角固定不变的对准跑道中轴线上线的进场着陆航道，不适用于短距起落和垂直起落的飞机，并且对环境要求较高，并且结果不够直观。
跑道控制进场系统则依靠跑道管制员指挥，飞机驾驶员工作被动，操作条件受限制；微波着陆系统能提供连续的、精确的3坐标(方位、仰角、距离)信息，但是驾驶员要分散精力读取显示屏上的信息来进行判断，也不够直观。
发明内容
本发明的目的在于提出一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，通过在飞机的前起落架上安装激光发射装置发射与飞机机身相平行的激光，使得飞行员能够直观的观察到飞机与跑道的水平夹角和竖直夹角，方便驾驶员确定飞机的位置，进行飞机的着陆操作。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，包括：安装在飞机外部的激光发射装置，且激光发射装置的发射方向与飞机的机身相平行。
其中，所述激光发射装置的控制件与飞机着陆导引系统的控制装置相连接。
其中，所述飞机着陆导引系统的控制装置安装在飞机驾驶舱内。
其中，所述激光发射装置的控制件以按键开启和关闭的形式安装在驾驶舱内，以便于飞行员手动控制。
其中，所述激光发射装置位于飞机的起落架上，且所述激光发射装置位于飞机机身的中轴线上。
其中，所述激光发射装置在开启状态下发射出与机身平行的100mw的照射距离为7-8公里的激光。
其中，所述激光发射装置的控制件还包括角度测量器和与角度测量器相连接的显示器，所述显示器在开启激光发射装置时，时时显示激光与跑道平面所形成的各方向夹角。
其中，所述显示器安装在飞机前窗的下侧边角处，便于飞行员准确核对激光与跑道平面所形成的各方向夹角。
其中，所述飞机着陆导引系统的控制装置还包括用于测试飞机着陆时飞机与跑道附近的地面参照物的相对夹角的角度测量器。
本发明的有益效果是：通过在飞机的前起落架上安装激光发射装置发射与飞机机身相平行的激光，使得飞行员能够直观的观察到飞机与跑道的水平夹角和竖直夹角，方便驾驶员确定飞机的位置，进行飞机的着陆操作。同时，激光辅助的飞机夜间着陆导引系统即可在紧急情况下单独着陆，也可与飞机着陆导引系统相配合使用，使得飞机着陆的操作更为直观，更为安全，可靠。
附图说明
图1是本发明具体实施方式1提供的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统所发射的激光对准跑道的结构示意图一；
图2是本发明具体实施方式1提供的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统所发射的激光对准跑道的结构示意图二；
图3是本发明具体实施方式1提供的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统所发射的激光对准跑道的结构示意图三；。
图中：
1、跑道平面；2、激光；3、飞机；4、激光发射装置；5、着陆指引线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1-3所示，提供一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，包括：安装在飞机3外部的激光发射装置4，且激光发射装置4的发射方向与飞机3的机身相平行。所述安装在飞机3外部的激光发射装置4在飞机3夜间着陆时，所述激光发射装置4开启并发射出与机身平行的激光2。
因为激光的发散角很小，只有0.001弧度，所以在作为指引光线时，所述激光2接近平行光，因此飞行员通过前窗观察激光2与跑道平面1上的着陆导引线所形成的水平夹角和与跑道平面1所形成的竖直夹角，可以直接的观察到飞机3与跑道平面1的位置及夹角关系，并配合飞机惯性系统给出的相对夹角，进行着陆判断。
具体的，所述激光发射装置4的控制件以按键开启和关闭的形式安装在驾驶舱内，以便于飞行员手动控制。也就是说，当飞行员准备下落时，按下所述激光发射装置4的控制件的开启按键，即开启激光发射装置4的工作状态，发出与飞机3机身相平行的激光2，所述激光2在飞机3着陆过程中，时时显示其与地面上的跑道平面1的垂直夹角和与着陆指引线5所形成的水平夹角，便于飞行员进行着陆判断。
所述激光发射装置4可以设置在机身的上部、下部以及前起落架上，优选的，所述激光发射装置4安装在飞机的前起落架或者飞机的底部外侧，以便于飞行员更为直观的了解起落时飞机3与跑道平面1的真实位置关系及相应的角度。
更一步的，所述激光发射装置4安装在飞机3的前起落架上，且所述激光发射装置4位于飞机3机身的中轴线上。以便于飞行员可以更为直观的通过激光2观察到飞机3与地面的各个方向的夹角。
优选的，所述激光发射装置4所发出的激光2为100mw的照射距离为7-8公里的激光。以保证飞机在着陆时，所述激光发射装置4所发出的激光2在夜间具有足够的功率和射程以满足角度观察的需要。
作为本技术优选方案之一，所述激光发射装置4的控制件还包括角度测量器和与角度测量器相连接的显示器，所述显示器在激光发射装置4开启时，时时显示激光2与跑道平面1所形成的各方向夹角。
优选的，所述显示器可通过三维图像时时显示并在各个角度线之间标注上相应的角度，便于飞行员直观而准确的观察激光2与跑道平面1所成的各种角度。进一步的，所述显示器安装在飞机前窗的下侧边角处，既不影响飞行员通过前窗观察前方路况，又便于飞行员利用眼角余光准确核对激光2与跑道平面1所形成的各方向夹角。
进一步的，所述激光发射装置4的控制件还可调节激光束的照射强度，以适应不同的天气状况。
具体实施时，如图1所示，所述跑道平面1上设置有相应的着陆指引线5，当所述激光2与跑道平面1上的着陆指引线5相重合时，飞行员即直观观察到飞机3与跑道平面1上的着陆指引线5的水平夹角为零，并通过显示器的相应的水平角度的标示数值核实后，保持其飞行的水平方向不变，同时，如图3所示，随着飞机3的高度不断降落，飞行员即直观观察到飞机3与跑道平面1所呈竖直夹角不断减少，飞行员根据所述跑道平面1上的着陆行程，及飞机3飞行的相应速度，调整其下降的速度和时间，以控制飞机3进行平稳的着陆。
如图2所示，当所述激光2与跑道平面1上的着陆指引线5不重合时，飞行员即直观观察到飞机3与跑道平面1上的着陆指引线5的呈相应的水平夹角，并可通过显示器的相应的水平角度标示来确定水平方向着陆时需要在水平角度上所进行的相应调整；同时，如图3所示，飞行员在着陆时，随着飞机3的高度不断降落，飞行员即直观观察到飞机3与跑道平面1所呈竖直夹角不断减少，飞行员根据所述跑道平面1上的着陆行程，及飞机3飞行的相应速度，调整其下降的速度和时间，以控制飞机3进行平稳的着陆。
实施例2
与实施例1不同的是，所述激光发射装置4的控制件与飞机着陆导引系统的控制装置相连接。即所述激光发射装置4的控制件由所述安装在飞机驾驶舱内的飞机着陆导引系统的控制装置进行相应的控制。
具体的，所述着陆导引系统可通过其计算机，根据设定的时间及环境传感器的相应参数在计算机的控制下自动打开或者关闭激光发射装置4，以便在着陆导引系统的运行下，开启激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，使得飞行员在控制飞机着陆时，得到更为直观的飞机3与着陆地面上的跑道平面1的各方向夹角。
进一步的，所述飞机着陆导引系统的控制装置还包括用于测试飞机着陆时飞机与跑道附近的地面参照物的相对夹角的角度测量器。所述飞机3着陆时飞机3与跑道附近的参照物的相对夹角通过仪表盘标出，所述飞行员通过激光辅助的飞机夜间着陆导引系统所直观观察到的激光2与跑道平面1所成的水平夹角和垂直夹角判断，并结合仪表盘所给出的精确的相对夹角，进一步调整飞行参数，进行着陆操作。
综上所述，通过在飞机的前起落架上安装激光发射装置发射与飞机机身相平行的激光，使得飞行员能够直观的观察到飞机与跑道的水平夹角和竖直夹角，方便驾驶员确定飞机的位置，进行飞机的着陆操作。同时，激光辅助的飞机夜间着陆导引系统即可在紧急情况下单独着陆，也可与飞机着陆导引系统相配合使用，使得飞机着陆的操作更为直观，更为安全，可靠。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，包括：安装在飞机外部的激光发射装置，且激光发射装置的发射方向与飞机的机身相平行；所述激光发射装置位于飞机的起落架上，且处于飞机机身的中轴线上；所述激光发射装置包括控制件，所述激光发射装置的控制件包括角度测量器和与角度测量器相连接的显示器，所述显示器在开启激光发射装置时，时时显示激光与跑道平面所形成的各方向夹角。
2.根据权利要求1所述的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，所述激光发射装置的控制件与飞机着陆导引系统的控制装置相连接。
3.根据权利要求2所述的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，所述飞机着陆导引系统的控制装置安装在飞机驾驶舱内。
4.根据权利要求2所述的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，所述激光发射装置的控制件以按键开启和关闭的形式安装在驾驶舱内，以便于飞行员手动控制。
5.根据权利要求1所述的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，所述激光发射装置在开启状态下发射出与机身平行的100mw的且照射距离为7-8公里的激光。
6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的激光辅助的飞机夜间着陆导引系统，其特征在于，所述显示器安装在飞机前窗的下侧边角处，便于飞行员准确核对激光与跑道平面所形成的各方向夹角。
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