CN106005452A - 为飞行中的飞行器进行地面标记的方法和装置及该飞行器 - Google Patents

Abstract

为飞行中的飞行器(1)在地面上标记着陆区域(250)的方法。飞行器(1)将称为“投射光形状”的光形状(91)投射到地面上，该光形状包括至少一条光线(95)以限定几何面(400)，所述飞行器(1)意图将飞行器(1)起落架的至少一部分置于所述几何面(400)上，投射光形状(91)是不变的而与所述投影仪在空间(300)中的位置无关。本发明还涉及一种照明装置(10)，该照明装置用于为飞行中的飞行器(1)在地面(200)上标记着陆区域(250)。

Description

为飞行中的飞行器进行地面标记的方法和装置及该飞行器

技术领域

本申请要求2015年3月27日提交的法国专利申请第15 00620的优先权，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

本发明涉及一种用于为飞行中的飞行器标识地面的方法和装置，并且涉及设有上述装置的飞行器。

具体地说，本发明属于着陆灯的技术领域，该着陆灯尤其是在夜间用于发出飞行器正接近着陆区域的信号。

背景技术

此种飞行器可被授权在夜间飞行并且因而在夜间降落在着陆区域上。

着陆区域是预备成光线充足并且经良好地划定的。然后，地面上的人员能小心地远离该着陆区域，以避免受到正降落在该着陆区域上的飞行器的冲击。

然而，飞行器可能需要降落在具有较少或者不具有光照的着陆区域上。具体地说，诸如旋翼飞行器之类的短距着陆飞行器可降落在多种区域上，并且不必降落在飞行器的经良好装配的、尤其是装配有照明装置的跑道上。

确切地说，旋转机翼飞行器能远离任何基地降落，从而例如在事故之后为人员带来帮助。

因此，使得飞行器降落在未经预备的区域上会变得困难或者实际上既对于飞行器又对于地面上的人员是危险的。

飞行器则通常具有着陆灯以照亮目标着陆区域。着陆灯尤其是趋于使得飞行器能识别出地面上的潜在危险，例如可能是自然的或非自然的障碍物。

着陆灯从卤素灯发出光束或者从非定向的高密度放电(HID)灯发出光束。抛物镜和马达可用于沿给定的方向校准该光束。

着陆灯也可包括用于发出光束的发光二极管(LED)灯。称为全内反射(TIR)透镜的光学系统能用于形成该光束。

因此，将着陆灯限制成投射光束，以使得飞行员在黑暗中可以看见。在地面上，光束覆盖所有的圆形的或椭圆形的表面。在光束的周缘处发出的光会明显地扩散并形成光晕。

此外，着陆灯也可用于对着陆区域进行照明，以向地面上的人员发出该区域是着陆区域的信号。然后，各人员离开所示出的区域以避免被正降落的飞行器撞击。

然而，在具有高环境亮度的区域中，人员会发现难以精确地识别由飞行器照明的区域。

例如，在存在多辆车的特定着陆区域上，那些车辆的车灯会使得难以识别由飞行器照明的区域。举例而言，在救援任务期间在给定区域中会有多辆车。在这些情形下，会难以识别在飞行器着陆的同时由其照明的区域。

现今是基本上通过由该直升飞机发出的噪声来识别直升机的。由着陆灯提供的照明能实际上用于警告人员直升飞机正处于接近的阶段，但该方案并非总是令人满意的。

因此，本发明的目的是提出一种使得飞行器能精确地标记飞行器所针对的着陆区域。

文献CN 102998885、CN 104036475、DE 10 2013 009 803和WO2015/019208都是用来举例说明的，但它们并不形成本发明技术领域的一部分，并且它们并不给出如何解决上述问题的任何教导。

已知的文献还有EP 2 433 869、US 2003/0058653、US2010/0302072和US 4 916 445。

发明内容

因此，本发明涉及一种为飞行中的飞行器标记地面上的着陆区域的方法，该着陆区域由在位于最大高度和最低高度之间的海拔高度飞行的飞行器对准。

在该方法中，飞行器使用投影仪来将称为“投射光形状”的光形状投射到地面上，该投射光形状包括至少一条光线以限定几何面，且飞行器意图将飞行器的起落架的至少一部分置于该几何面上，投射光形状均是相同的而与所述投影仪在空间中的位置无关。

在该方法中，飞行器发出在地面上绘制投射光形状的光形状。术语“投射光形状”用于指代由飞行器的投影仪在地面上绘制的形状。此种投射的光形状包括至少一条光线，尤其是限定几何面的光线。

举例而言，几何面自身并不由正在投射光形状的投影仪照明。因此，一条光线无法被认为是完全被照明的盘。本发明中的一条光线可限定几何面，该几何面可能至少部分地例如由传统的着陆灯照明。该几何面则代表着陆区域。

此外，由传统的着陆灯投射在地面上的光束具有根据飞行器的高度而改变的尺寸。该光束通常在飞行器处于较低高度时对小直径的盘进行照明，并且在飞行器处于较高高度时对大直径的盘进行照明。

相反，在本发明中，绘制在地面上的投射光形状具有不变的尺寸，即保持恒定的尺寸而与投影仪在空间中的位置无关。由于各种仪器的精度，术语“投射光形状均是相同的而与所述投影仪在空间中的位置无关”意味着投射光形状的尺寸位于限制的尺寸范围内，例如具有在理论尺寸的10％内的量级。例如，光圈可具有10米的理论直径，但具有在9米至11米的范围内改变的实际直径。

因此，在本发明中，飞行器的高度和投影仪相对于地球参考系的倾斜角度并不对由飞行器在地面上绘制的形状具有任何重要影响。

因此，该几何面总是代表本发明的起落架、由此飞行器的起落架将置于其上的区域。

在这些情形下，位于地面上的任何人员能容易地识别着陆区域。

此外，此种投射光形状构成多条光线并且并不构成照明圆形或椭圆形表面的所有部分的光束。因此，光形状易于识别已部分地被车灯照亮的环境。

最低高度可以是零。然而，为了简化用于执行该方法的照明装置，最低高度可以具有20米的量级，而最大高度可具有200米的量级。

当飞行器极其接近地面时，需要使用复杂的光学系统以显示所需的形状。

类似地，当飞行器处于较高的高度时，该装置需要具有较高分辨率的系统才是有效的。

该方法还可包括一个或多个以下特征。

在这些情形下，一条光线可描述地面上的光圈，而飞行器意图将其起落架的至少一部分置于该光圈内部。除了进行照点盘以外，照明装置则产生光圈。

光圈具有易识别的优点。

光线还可具有不同于着陆灯的黄色或白色的特定颜色。例如，多条光线在颜色上可以是绿色或红色的。

此外，至少一条光线可表示飞行器的一个构件在地面上的真实尺寸投影，该投影定位成与在着陆之后应由所述构件所占据的位置对准。

投射在地面上的光形状可具有各种样式。

然而，投射光形状可有利的是飞行器一个构件的真实尺寸表示。该特征使得处于地面上的人员更容易识别飞行器。类似地，该特征通过一旦飞行器已降落时就将飞行器的覆盖面积的至少一部分表示在地面上而使得飞行员的工作更容易。

例如，飞行器包括具有桨叶的旋转机翼，这些桨叶具有相应的自由端部，这些自由端部在转动时描述称为“提升圆”的圆，且光线描述称为“内圈”的光圈，该光圈表示所述提升圆在地面上的真实尺寸投影。

因此，投影仪发出称为“发出光形状”的光形状，该光形状将投射的光形状投射到地面上，以描述表示飞行器的旋转机翼的尺寸的圆。

由于该系统并且与高度无关，飞行员因此能观察到旋转机翼在着陆之后的位置。然后，飞行员能够，尤其是容易地探测到经照明的区域中对旋转机翼危险的物件。

同样地，地面上的人员能确定飞行器的旋转机翼将去向哪个位置，并且由此能避免停留在对他们而言危险的区域中。

此外，另一光线可选地描述称为“外圈”的圆，该外圈围绕内圈。

因此，该外圈用于限定需相对于飞行器保持的安全区域。

例如，外圈具有不小于内圈直径两倍的直径，且内圈和外圈是同心的。

此外，一条光线可描述表示飞行器的着陆轴线的区段。

该区段则使得飞行器能更容易地接近地面。

具体地说，该飞行器包括由尾桁延伸的机舱，且光线描述如下区段，该区段是飞行器的尾桁的真实尺寸表示。

尾桁的表示给出飞行器朝向其着陆区域的水平接近角的视觉指示。

有利的是，本发明的方法能有控制地投射称为“投射光形状”的光形状，该光形状在地面上绘制内圈、外圈以及区段，内圈以真实尺寸表示飞行器的旋翼，外圈围绕该内圈是同心的并且表示安全区域，而该区段以真实尺寸表示飞行器的尾桁。

例如，表示尾桁的区段所具有的光线粗细度可大于光圈的光线粗细度。

因此，飞行员或者地面上的人所需的所有信息均在着陆区域上被投射到地面上。

此外，至少一条光线可具有恒定亮度，而与投影仪在空间中的位置无关。

除了具有恒定的尺寸以外，绘制在地面上的投射光形状可具有恒定的亮度。该特征例如能限制使得地面上的人员目眩的任何风险。

为了在地面上产生形状，可确定包括每条光线的初始光形状。然后，根据投影仪在空间中的位置来校正该初始光形状，以获得校正光形状，然后由投影仪投射该校正光形状以在地面上获得经投射光形状，该投射光形状是不变的且与投影仪在空间中的位置无关。

因此，由投影仪发出的光形状是校正光形状，该校正光形状在地面上产生投射光形状。

在该方法中，建立初始光形状，并且如果需要的话使得该初始光形状变形，从而绘制在地面上的投射光形状具有不变的尺寸。

绘制在地面上的初始光形状的光线的宽度也可调节以向飞行员给出对地面上各条光线的理想视图。

此外，为了根据投影仪在空间中的位置来校正该初始光形状，该初始光形状可首先根据与投影仪和由该投影仪照明的区域之间的距离相关的信息进行校正，其次根据与投影仪相对于地面的至少一个角度相关的信息进行校正。

具体地说，该初始光形状可根据存在于投影仪的投射轴线和重力方向之间的角度或者存在于投影仪的投射轴线和假定是水平的地面之间的角度进行校正。

例如，该初始光形状可根据选自以下列表的至少一个定向进行校正：

飞行器相对于地球表面的定向，该定向由例如以下角度的至少一个说明：飞行器在地球参考系中的滚转角、俯仰角以及偏航角；

投影仪相对于地球表面的定向，该定向例如由以下角度的至少一个说明：投影仪在地球参考系中的滚转角、俯仰角以及偏航角；

投影仪相对于飞行器的定向，该定向例如由以下角度的至少一个说明：投影仪在飞行器的参考系中的滚转角、俯仰角以及偏航角。

此外，光形状可通过使用来自以下列表的至少一个参数、根据表示投影仪和由投影仪照明的区域之间距离的信息进行校正：

投影仪和地面之间沿重力方向的垂直距离，该垂直距离例如从飞行器的、由称为全球定位系统(缩写语：GPS)的定位系统输送的高度以及从飞行器在地面上方的手动地设定或者由计算机自动地确定的高度推导出；

投影仪和投射在地面上的形状之间的距离；以及

地面上沿飞行器的重力方向的投影和投射在地面上的光形状之间的水平距离，该水平距离可例如通过基于飞行器的、由定位系统提供的地理坐标以及投射到地面上的形状的、手动地设定或者由计算机自动地确定的地理坐标的计算值推导出。

此外，至少一条光线的粗细度可根据需要由飞行器的飞行员调节。

除了方法以外，本发明提供一种照明装置，该照明装置用于在地面上标记飞行中的飞行器的着陆区域。

该照明装置包括光发生器，该光发生器连接于投影仪的光处理系统，且该照明装置包括连接于光处理系统并且连接于测量系统的处理器单元，该测量系统确定与投影仪在空间中的位置相关的信息，且该处理器单元应用上述方法以控制光处理系统，从而将投射光形状投射到地面上，该投射光形状包括限定几何面的至少一条光线，且该投射光形状是相同的而与所述投影仪的位置无关。

该系统的方法可尤其确定至少用于识别需由投影仪发出的光形状遵循的路径的信息。可使用与投影仪的定向和待行进的距离相关的信息来识别该路径。

该处理器单元也可包括计算机单元和存储单元，该计算机单元具有至少一个处理器或等同物，而该存储单元具有至少一个非易失性存储器。然后，该计算机单元执行存储在存储单元中的信息，以根据由测量系统提供的数据来应用本发明的方法。

然后，处理器单元确定传递至光处理系统或者光发生器的顺序。该处理器单元尤其是确定待投射的形状，以在地面上获得投射光形状，该投射光形状是不变的且与投影仪的位置无关。

因此，例如，处理器单元存储与投影仪相对于待照明的区域的位置相关的信息，然后根据投影仪的三维位置或者实际上根据光处理系统的变焦装置的放大倍率基于所存储的关系来执行数学计算以确定待投射的形状。

处理器单元还可控制光发生器或者光学处理单元的过滤器，以调节由投影仪或者由光源发出的光功率。该特征可使得投射的光形状符合与地面上人员的眼睛安全性有关的规定。

该装置还可包括一个或多个以下特征。

因此，所述光发生器可包括至少一个准单色光源。

可使用激光二极管或者发光二极管以发出准单色的光束。

术语“准单色”对于本领域技术人员是已知的并且其意味着由光源发出的光束的光谱具有单条发射光线，该单条发射光线占据窄频率范围，例如具有5纳米(nm)量级的范围。

具体地说，光源发出具有如下光谱的光束，该光谱具有在350nm至900nm频率范围内的发出光线，以优化在经照亮的周围环境中的视觉感知性。

此外，该光处理系统可包括空间图像编码器和设置在该空间图像编码器下游的变焦装置。

术语“下游”应基于光的传播方向进行理解。

在这些情形下，该空间图像编码器例如可包括：

偏光器、准直器以及称为液晶显示器(LCD)或者硅上液晶(LCOS)装置的空间光调制器；或者

称为数字微镜装置(DMD)的微镜阵列；或者

形成声-光双合透镜(doublet)的X-Y光束扫描器。

变焦装置可电子地调节，其具有能电子地调节的透镜或者设有沿着轴线滑动的透镜的双合透镜。

在另一方面，该光发生器可包括多个准单色光源。

该装置可基于多个光源连同空间调制的两个或更多个阶段以及光束重组具体地包括多色系统，以产生具有不同形状和/或颜色的光线。具体地说，可将一条光线表示成虚线，同时可将另一光线表示成实线。

此外，照明装置可包括控制装置，该控制装置由飞行员控制以调节投射在地面上的光线的粗细度，所述控制装置连接于处理器单元。

此外，该照明装置可包括转台，该转台可绕至少两个轴线转向，且投影仪由该转台承载。

因此，投影仪相对于飞行器机身是可活动的。除了可双轴转向转台以外可使用陀螺稳定平台。

该转台可与由飞行员操作的手动控制系统或者与利用待照明区域的几何坐标的伺服控制系统协配，以使得投影仪能直接地指向由区域的几何坐标所指定的区域。

此外，测量系统可包括至少一个选自以下列表的设备：测距仪；用于确定飞行器的三维位置的定位系统；测量投影仪相对于飞行器的定向的系统；确定飞行器姿态的系统；测量投影仪相对于地球表面的定向的系统；以及使得人工能输入高度信息或者地理信息的手动系统。

因此，测量系统能提供与投影仪在三维上的定向相关的信息，以确定投影仪的投射轴线，且该投影仪沿着该投射轴线发出光。

举例而言，测量系统可借助用于测量投影仪相对于地球表面的定向的系统来测量投影仪的三维定向。为此，可使用惯性单元或者等同物和/或各自适合于测量相应角度的传感器，例如测斜仪。

该测量系统可测量飞行器的三维定向以及投影仪相对于飞行器的定向。例如，该测量系统则可包括诸如具有角度传感器的系统测量投影仪相对于飞行器的定向的系统，以及诸如包括惯性单元或者测斜仪的系统用于确定飞行器姿态的系统。

该测量系统还可包括测距仪，该测距仪用于测量与由投影仪发出的光直至其到达地面位置需行进的距离相关的距离信息。

因此，该测量系统能提供直接与该距离相关的信息。

然而，该测量系统可通过确定飞行器和地面之间沿重力方向的垂直距离以及飞行器沿着该重力方向在地面上的投影和由投影仪投射到地面上的光形状之间的水平距离来直接地确定该信息。

为此，测量系统可包括用于确定飞行器的三维位置的定位系统和/或使得人员能输入高度或地理信息的手动系统。

例如，该定位系统可包括全球定位系统(GPS)，用以确定飞行器的三维坐标。这些坐标具体地可评估飞行器的高度，即飞行器和地面之间沿重力方向的垂直距离。术语“地面”应被广义地考虑，并且具体地说可能情况可涉及固体地面或者液体表面。

为此也可使用无线电测高仪。

该手动系统可包括使得人员能设定飞行器的高度和/或待照明区域的坐标的传统装置，例如鼠标、键盘、触摸屏等等。.

然后，水平距离可从飞行器的坐标和待照明区域的坐标推导出。

因此，该测量系统可包括测距仪、称为全球定位系统(缩写为：GPS)的定位系统或者实际上可由人员操作的输入部件，以输入至少一个参数的数值。

此外，可使用着陆灯伺服控制系统，以使得光束指向与投影仪相同的方向。

除了照明装置以外，本发明提供一种设有该照明装置的飞行器。

附图说明

通过以结合附图说明的方式给出的以下实施方式详述可以更清楚地了解本发明及其优点，其中：

图1是本发明飞行器的示意三维视图；

图2是本发明照明装置的示意图；

图3是示出照明装置测量系统的操作的视图；

图4是照明装置的转台的视图；

图5是解释本发明方法的视图；

图6和7是示出投射光形状的视图；以及

图8是解释具有本发明照明装置并且与着陆灯协配的飞行器变型的视图。

在一个以上的附图中出现的元件在各图中采用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出本发明飞行器1。

飞行器1具有机身2，该机身从机头朝向尾部纵向地延伸。从机头朝向尾部行进，该机身按序地限定后接有尾桁4的机舱3。

此外，机身从起落架600竖直地向上延伸。

图1中示出的起落架600包括滑撬式起落装置。然而，该起落架可例如具有滑撬式起落装置或者实际上多个起落装置，这些起落装置各自承载一个或多个轮子。

该飞行器1还具有旋转机翼，该旋转机翼设有至少一个旋翼5。举例而言，该旋转机翼包括至少一个由机身2承载的旋翼5。

旋转机翼的每个旋翼还包括多个桨叶6。每个桨叶6均沿翼展方向从根部7延伸至自由端部8，该根部附连于用于驱动旋转机翼转动的装置。旋翼的桨叶自由端部沿着简称为“提升”圆9的圆的周缘运动。

此外，该飞行器可具有至少一个发出光束110的着陆灯100。

此外，该飞行器1具有本发明照明装置10。该照明装置10发出称为“发出光形状”的光形状90，以将称为“投射光形状”的光形状91投射到正飞行于其上方的地面200的着陆区域250上。该发出光形状在下文也称为“校正光形状”。

参见图2，照明装置10包括光发生器15，该光发生器光学地连接于投影仪20的光处理系统30。光发生器15和投影仪20由处理器单元50控制。

该光发生器可与投影仪20分离，或者该光发生器可以形成投影仪20的一部分。

光发生器15包括至少一个光源17，该至少一个光源17连接于供电系统16。每个光源17均能发出准单色的光。举例而言，每个光源17均包括激光二极管或者实际上是发光二极管。

在存在多个光源17的情形下，照明装置可例如在光发生器15内包括混合器18。

此外，该照明装置可包括至少一个光调制器系统19，例如每个光源17有一个调制器系统。

然后，由光发生器产生的光传输至投影仪20的光处理系统30以被成形。然后，投影仪使所产生的光变形，以在投影仪20的输出处产生校正光形状90。然后，该校正光形状90在地面200上产生投射光形状91。

该照明装置可包括偏光器36，该偏光器设置在光处理系统30的上游或者设置在光处理系统30内。偏光器可形成投影仪的一部分或者其可以与该投影仪分离。

此外，光处理系统30可包括后接有变焦装置40的空间图像编码器35，用以产生校正光形状90。

空间图像编码器35可定位成与用作投影系统的变焦装置40对准。然而，由于整体尺寸的原因，该空间图像编码器35可与变焦装置40分离，且该投影仪再具有至少一个光反射装置用以光学地连接空间图像编码器35和变焦装置40。

在这些情形下，在图2中示出的空间图像编码器35设有准直仪37并且设有空间光调制器38，用以产生称为“中间光形状”的光形状92。

替代地，该空间图像编码器35能可选地包括微镜矩阵或者X-Y光束扫描器。

然后，该中间光形状光学地传递至变焦装置。举例而言，此种传递可通过空气发生，且该中间光形状朝向变焦装置40投射。

变焦装置40可以是传统装置。例如，该变焦装置40可包括固定透镜41和活动透镜42。变焦装置的出口产生校正光形状90，该校正光形状由投影仪20投射。

为了控制光发生器15和光处理系统30，该照明装置10设有处理器单元50。

因此，该处理器单元50经由有线或无线连接将控制命令传递至光发生器15和光处理系统30。这些命令可以呈电信号或计算机信号的形式。

该处理器单元50设有存储单元52。举例而言，存储单元52具有多个存储器53且具体地具有非易失性存储和易失性存储器，该非易失性存储器存储用于执行的指令，而该易失性存储器存储由人员输入的测量值或设定值产生的数据。

此外，该处理器单元50设有计算机单元51。该计算机单元可包括至少一个处理器或等同物，且处理器执行存储在存储单元52中的指令。

具体地说，在接收来自飞行员的命令时，处理器单元50传递命令用以切断或接通光发生器15。举例而言，飞行员可使用按钮来切断或接通光发生器15。例如，该处理器单元然后操作供电系统16的开关。

类似地，该处理器单元50能将命令传递至光发生器15，以调节投射光形状91的光强度，从而避免地面200上的任何人员感到目炫。然后，处理器单元控制光源17，从而例如减小或增大由至少一个光源产生的光的强度。

此外，该处理器单元能将命令传递至空间图像编码器35和/或变焦装置40，以将投射光形状91投射到地面上。

为此，该处理器单元50连接于测量系统60，该测量系统确定与照明装置10的位置相关的信息以及尤其是与投影仪20的位置相关的信息。

该测量系统具体地用于使得照明装置能确定与光将在投影仪和地面之间行进的距离相关联的至少一个距离以及至少一个角度，该至少一个角度使得由光遵循的并且是投影仪的投射轴线能相对于地面定位。

使用该数据，该处理器单元计算调节设定的数值并且将命令传递至光发生器以及光处理系统30，以获得所需的投射光形状91。

为此，制造商应用已知的几何规则来编制数学公式或者执行测试或模拟。

替代地，至少一个数据库根据由测量系统60收集的数据提供合适的设定值。该数据库可通过测试或通过模拟获得。

该测量系统60可包括测距仪62。该测距仪可由投影仪承载，以直接地确定该投影仪20和地面上由投影仪照明的区域250之间沿着直线的距离80。该经照明的区域表示用于飞行器的目标着陆区域。

替代地并且参见图3，测距仪或无线电测高仪也可测量飞行器的高度81。

在这些情形下，图2中示出的系统67能由人员使用，以输入待照明的区域250的坐标。

此外，例如能在图2中示出的是，测量系统可包括诸如GPS系统或等同物之类的定位系统63用以确定飞行器1的三维位置，从而确定飞行器在地球参考系中的坐标。

然后，该处理器单元能从这些地理坐标中推导出水平距离82或者实际上是高度81。高度81和水平距离82则一起表示投影仪20和由投影仪照明的区域250之间沿着直线的距离80。

参见图2，测量系统可包括用于测量投影仪相对于飞行器1的定向的系统61。

术语“投影仪的定向”涉及投影仪的投射轴线AX1的定向，其中该投影仪发出沿着该投射轴线AX1的光。

参见图3，用于测量投影仪相对于飞行器1的定向的系统61能测量所述投射轴线AX1和飞行器的参考轴线AXREF之间的至少一个角度351。该用于测量投影仪相对于飞行器1的定向的系统61可例如包括角度传感器。

例如，该系统61测量至少一个以下角度：投影仪相对于飞行器的滚转轴线的滚转角；投影仪相对于飞行器的俯仰轴线的俯仰角；以及投影仪相对于飞行器的偏航轴线的偏航角。

参见图2，该测量系统可包括用于确定飞行器的姿态、即飞行器的滚转角、俯仰角以及偏航角的系统64。

参见图3，该用于确定飞行器的姿态的系统64能测量飞行器的参考轴线和地球参考系、例如重力轴线AX2之间的至少一个角度352。

因此，用于测量投影仪相对于飞行器1定向的系统61和用于确定飞行器姿态的系统64一起可使得处理器单元能将投射轴线AX1定位在地球参考系中。

参见图2，该照明装置可包括用于直接地测量投影仪20相对于图3中可观察到的地球表面的定向353的系统66。

可选地并且参见图2，该系统可包括手动系统67，该手动系统使得人员能输入待照明区域的地理坐标。

此外，该照明装置10可包括控制装置65，该控制装置由飞行员控制以调节由投影仪投射在地面上的光线的粗细度。该控制装置65连接于处理器单元50。该控制装置可包括鼠标、键盘、触摸屏、按钮、语音系统。.

此外并且参见图4，该照明装置10包括转台70，该转台用于朝投影仪20的投射轴线AX1定向。该转台能使用传统的电机驱动装置而绕至少两个轴线71和72转向。在这些情形下，投影仪20由转台70承载。

在由照明装置应用的方法中，并且参见图5，该飞行器1使用投影仪20以将投射光形状91投射到地面上。

该投射光形状91包括至少一条光线95，该至少一条光线限定几何面400。该几何面400表示飞行器的目标着陆区域，该飞行器1经操纵以将其起落架的至少一部分置于几何面400上。

此外，该投射光形状91保持相同而与投影仪20在空间300中的位置无关。

确切地说，照明装置的处理器单元控制该照明装置以使得该投射的光形状91保持相同而与投影仪20在空间300中的位置无关。

图5通过在两个不同的高度H1和H2下呈现飞行器1来示出该特点。

根据投影仪的位置，从投影仪的出口发出的校正光形状90改变，然而绘制在地面上的投射光形状91仍保持恒定的尺寸。对于图5中示出的飞行器的每个位置，图5示出校正光形状90和投射光形状。

为了获得该结果，初始的光形状包括多条光线的每一条。然后，该初始的光形状根据投影仪20在空间300中的位置校正，以获得校正光形状90。

该投影仪能经调节以投射初始的光形状，即默认的形状。该处理器单元能确定用于传递至投影仪和/或光发生器的控制命令，以根据投影仪20在空间300中的位置来校正该初始的光形状。

然后，该校正光形状90由投影仪投射，以在地面上获得所需的投射光形状91。

该初始的光形状可首先根据与投影仪和由该投影仪照明的区域之间的距离相关的信息，其次根据与投影仪相对于地面的至少一个角度相关的信息进行校正。

此外并且参见图6，至少一条光线95描述出光圈96、97。在这些情形下，至少一个光圈限定飞行器1将降落在其上的表面400。

此外，至少一条光线可表示飞行器的构件在地面上的以真实尺寸示出的投影，该投影设置成与在着陆之后应由所述构件所占据的位置对准。

该构架可以是飞行器1的尾桁或旋翼。

因此，一条光线95表示称为“内圈”的光圈96，该光圈对应于一旦已实现着陆该光圈9在地面上的真实尺寸投影。

一条光线95也可形成表示飞行器1的着陆轴线的区段98。具体地说，该区段98可表示在已实现着陆之后、飞行器1的尾桁4以真实尺寸在地面上的投影。

最后，第三条光线可形成称为“外圈”的圆97，该外圈围绕内圈96。内圈96和外圈97是同心的。此外，外圈97所具有的直径970可至少是内圈96的直径960的两倍。

在所应用的方法中，至少一条光线所具有的亮度是恒定的，而与投影仪20在空间300中的位置无关。此外，至少一条光线的粗细度599可根据需要由飞行器调节。

参见图7，两条不同的光线可具有不同的颜色和/或形状。

在图7的示例中，例如，内圈呈绿色实线的形式，而外圈呈红色虚线的形式。

最后，并且参见图8，照明装置可与着陆灯联接，且着陆灯朝向投射光形状91投射光束110。着陆灯伺服控制系统可用于使来自着陆灯的光束指向与由投影仪发出的投射光形状相同的方向。

当然，本发明在其实施方式方面可有许多变型。尽管描述了若干实施例，但是容易理解，不可能穷举地给出所有可能实施例。当然可设想用等同装置来替换所述装置中的任一个而都不超出本发明的范围。

Claims (20)

1.一种为飞行中的飞行器(1)在地面上标记着陆区域(250)的方法，所述着陆区域(250)由在位于最大高度和最低高度之间的高度飞行的飞行器(1)对准，在所述方法中，所述飞行器(1)使用投影仪来将作为投射光形状的光形状(91)投射到所述地面上，所述投射光形状包括至少一条光线(95)以限定几何面(400)，且所述飞行器(1)意图将所述飞行器(1)起落架的至少一部分置于所述几何面(400)上，所述投射光形状(91)是相同的而与所述投影仪(20)在空间(300)中的位置无关。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一条光线(95)描述光圈(96、97)，且所述飞行器(1)意图将所述飞行器起落架的至少一部分置于所述光圈(96、97)内部。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一条光线表示所述飞行器的构件在所述地面上的真实尺寸投影，所述投影定位成与在着陆之后应由所述构件所占据的位置对准。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述飞行器(1)包括具有桨叶(6)的旋转机翼(5)，所述桨叶(6)具有相应的自由端部(8)，所述自由端部在转动时描述作为提升圆的圆(9)，且一条光线(95)描述作为内圈的光圈(96)，所述光圈表示所述提升圆(9)在所述地面上的真实尺寸投影。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，一条光线描述作为外圈的圆(97)，所述外圈围绕所述内圈(96)，且所述内圈(96)和所述外圈(97)是同心的。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外圈(97)所具有的直径(970)不小于所述内圈(96)的直径(960)的两倍。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一条光线描述表示所述飞行器(1)的着陆轴线的区段(98)。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行器(1)包括由尾桁(4)延伸的机舱(3)，且一条光线描述区段(98)，所述区段是所述飞行器(1)的尾桁(4)的真实尺寸表示。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一条光线具有恒定亮度，而与所述投影仪(20)在空间(300)中的位置无关。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定包括每条光线的初始光形状，且所述初始光形状根据所述投影仪(20)在所述空间(300)中的位置校正，以获得校正光形状(90)，然后所述校正光形状(90)由所述投影仪(20)投射以在所述地面上获得投射光形状(91)，所述投射光形状具有不变尺寸且与所述投影仪(20)在所述空间(300)中的位置无关。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，为了根据所述投影仪(20)在所述空间(300)中的位置来校正所述初始光形状，所述初始光形状首先根据与所述投影仪(20)和由所述投影仪(20)照明的区域(250)之间的距离(80)相关的信息进行校正，其次根据与所述投影仪相对于所述地面的至少一个角度相关的信息进行校正。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一条光线的粗细度(500)根据需要由所述飞行器(1)的飞行员调节。

13.一种照明装置(10)，所述照明装置用于为飞行中的飞行器(1)在地面(200)上标记着陆区域(250)，其中，所述照明装置(10)包括光发生器(15)，所述光发生器连接于投影仪(20)的光处理系统(30)，且所述照明装置(10)包括连接于所述光处理系统(30)并且连接于测量系统(60)的处理器单元(50)，所述测量系统确定与所述投影仪(20)在空间(300)中的位置相关的信息，且所述处理器单元(50)应用如权利要求1所述的方法以控制所述光处理系统(30)，从而将投射光形状(91)投射到所述地面上，所述投射光形状包括限定几何面的至少一条光线，且所述投射光形状(91)是相同的而与所述投影仪的位置无关。

14.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述光发生器(15)包括至少一个准单色光源(17)。

15.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述光处理系统(30)包括空间图像编码器(35)和设置在所述空间图像编码器(35)下游的变焦装置(40)。

16.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置(10)包括控制装置(65)，所述控制装置由飞行员控制以调节投射在所述地面上的光线的粗细度，所述控制装置(65)连接于所述处理器单元(50)。

17.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置(10)包括转台(70)，所述转台可绕至少两条轴线(71、72)转向，且所述投影仪由所述转台(70)承载。

18.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述测量系统(60)包括至少一个选自以下列表的设备：测距仪(62)；用于三维地定位所述飞行器(1)的系统(63)；测量所述投影仪相对于所述飞行器(1)的定向的系统(61)；确定所述飞行器的姿态的系统(64)；测量所述投影仪(20)相对于地球表面的定向的系统(66)；以及使得人员能输入高度信息或者地理信息的手动系统(67)。

19.如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，所述光发生器(15)包括多个准单色光源。

20.一种飞行器(1)，其中，所述飞行器(1)包括如权利要求13所述的照明装置。