CN114613197A - 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统 - Google Patents

一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114613197A
CN114613197A CN202210305201.7A CN202210305201A CN114613197A CN 114613197 A CN114613197 A CN 114613197A CN 202210305201 A CN202210305201 A CN 202210305201A CN 114613197 A CN114613197 A CN 114613197A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vortex ring
module
helicopter
prompt
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210305201.7A
Other languages
English (en)
Inventor
赵兴成
钱勃
翟琛
傅益
李�诚
靳婉梅
郭鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese People's Liberation Army Aviation College
Original Assignee
Chinese People's Liberation Army Aviation College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese People's Liberation Army Aviation College filed Critical Chinese People's Liberation Army Aviation College
Priority to CN202210305201.7A priority Critical patent/CN114613197A/zh
Publication of CN114613197A publication Critical patent/CN114613197A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/24—Reminder alarms, e.g. anti-loss alarms
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/06—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC] for control when on the ground

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其包括数据采集模块、处理模块、警报提示模块；直升机根据飞行状态数据，可划分为5种涡环状态，分别为正常状态、涡环早期、涡环前期、涡环中期、涡环后期；本发明采用系统的数据采集模块对直升机数据进行多方位的，更为准确地采集，并且通过处理模块对采集的数据进行计算分析，可对直升机的涡环状态进行更为准确的判断，根据直升机涡环状态从视觉、听觉、触觉对飞行员进行警报提示，并且通过操纵指导提示模块针对直升机的涡环状态，对飞行员发出相对应的操纵提示语音，可使得飞行员进行标准化的应对，以此减少因飞行员的主观判断或是经验而可能导致的操作失误。

Description

一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统
技术领域
本发明涉及直升机飞行安全技术领域，尤其涉及一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统。
背景技术
目前，在直升机飞行中很多中飞行条件都会使直升机进入涡环，随之而来的飞行危害是现代直升机飞行驾驶和飞行安全领域中急需解决的问题之一。
对于直升机进入涡环状态，传统的方案主要依靠直升机飞行员通过仪表判断飞行高度，通过判断下降率和直升机振动及发动机功率情况，再通过人的主观判断，然后采取一系列的操纵处置办法，具有判断主观性强及其操纵依赖经验等缺点。
发明内容
因此，基于以上背景，本发明提供一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，以使得在常规飞行条件进入涡环后根据所采集的数据，对涡环状态进行标准划分，并且根据状态可对飞行员应对动作进行标准化，以此可减少人为主观判断的不准确及其应对操纵处置动作不当等问题的发生。
本发明提供的技术方案为：
一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其包括数据采集模块、处理模块、警报提示模块；
所述数据采集模块的输出端与所述处理模块的输入端连接，所述处理模块的输出端与所述警报提示模块输入端连接，所述数据采集模块所采集数据包括下滑角、飞行速度、飞行高度、发电机剩余功率、垂直下降率Vy、旋翼诱导速度Vh、直升机载重量、空气密度、地形状况、海拔高度、气温；
所述警报提示模块包括警示模块和操纵指导提示模块，所述警示模块包括视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块，操纵指导提示模块包括语音提示系统；
所述处理模块根据直升机的5种涡环状态，输出不同的命令信号至警报提示模块，所述警报提示模块中的警示模块中的视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块根据命令信号分别具有5种不同的对应的警报信号；
所述直升机涡环状态分别分为正常状态、涡环早期、涡环前期、涡环中期、涡环后期；
所述直升机涡环状态的划分标准是以直升机飞行安全高度为限定参考值，以Vy/Vh为参考量来进行划分，其具体为：Vy/Vh＜0.28正常状态；0.28≤Vy/Vh＜0.45涡环早期；0.45≤Vy/Vh＜0.6涡环前期；0.45≤Vy/Vh＜0.60涡环中期；0.60≤Vy/Vh＜0.90涡环后期。
进一步地，所述视觉警示模块包括具有三种颜色且可进行颜色间隔交替闪烁的警示灯；所述听觉警示模块包括警报器、语音播报器；所述触觉警示模块包括可振动的座椅，所述座椅具有振动电机。
进一步地，处理模块根据来自于数据采集模块的数据进行计算处理，判断直升机涡环状态，结合飞行高度、发动机剩余功率，输送命令信号给操纵指导提示模块，控制其播放不同的操纵提示语音。
进一步地，所述数据采集模块包括下滑角计算器、速度表、无线电高度表、发动机状态传感器、航线地景图、气压高度表、温度传感器。
采用本发明所能实现的有益效果为：
本发明采用系统的数据采集模块对直升机数据进行多方位的，更为准确地采集，并且通过处理模块对采集的数据进行计算分析，可对直升机的涡环状态进行更为准确的判断，根据直升机涡环状态从视觉、听觉、触觉对飞行员进行警报提示，并且通过操纵指导提示模块针对直升机的涡环状态，对飞行员发出相对应的操纵提示语音，可使得飞行员进行标准化的应对，以此减少因飞行员的主观判断或是经验而可能导致的操作失误。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其包括数据采集模块、处理模块、警报提示模块；
所述数据采集模块的输出端与所述处理模块的输入端连接，所述处理模块的输出端与所述警报提示模块输入端连接，所述数据采集模块所采集数据包括下滑角、飞行速度、飞行高度、发电机剩余功率、垂直下降率Vy、旋翼诱导速度Vh、直升机载重量、空气密度、地形状况、海拔高度、气温等飞行状态相关数据；
所述警报提示模块包括警示模块和操纵指导提示模块，所述警示模块包括视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块，操纵指导提示模块包括语音提示系统；
所述处理模块根据直升机的5种涡环状态，输出不同的命令信号至警报提示模块，所述警报提示模块中的警示模块中的视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块根据命令信号分别具有5种不同的对应的警报信号；
直升机在不同飞行条件下飞行，由正常状态到逐渐进入涡环状态的过程中一些飞行状态量会发生显著变化，所以可以根据不同飞行状态量的变化情况，来对直升机的涡环状态进行判断分析。
本发明对直升机涡环状态的划分，本发明以高-辛判据为涡环状态发生的边界条件为基础依据来进行划分。根据高-辛判据可由直升机飞行过程中垂直下降率vy和旋翼诱导速度vh的比值为分界量，将直升机由正常状态到涡环状态的变化过程分为是三个阶段。直升机在飞行过程中，从有进入涡环的条件到发展为剧烈涡环是变化较快的过程，为了更好的对涡环状态进行预警和报警提示，本发明将涡环发展阶段进行细分，共分为5个阶段，其分别为正常状态、涡环早期、涡环前期、涡环中期、涡环后期；
其具体的划分标准是以直升机飞行安全高度为限定参考值，以Vy/Vh为参考量来进行划分，其具体为：Vy/Vh＜0.28正常状态；0.28≤Vy/Vh＜0.45涡环早期；0.45≤Vy/Vh＜0.6涡环前期；0.45≤Vy/Vh＜0.60涡环中期；0.60≤Vy/Vh＜0.90涡环后期。
所述数据采集模块所采集到的飞行高度、Vy/Vh数据输送至处理模块，处理模块对数据进行计算处理，对涡环发展阶段进行判断。具体实施时，所述数据处理模块包括单片机(本实施例采用的型号为STM32H743BIT6)。
所述视觉警示模块包括具有三种颜色且可进行颜色间隔交替闪烁的警示灯；所述听觉警示模块包括蜂鸣器、语音播报器；所述蜂鸣器可根据命令信号发出不同的声音，所述触觉警示模块包括可振动的座椅，所述座椅具有振动电机。
在具体实施时，所述警示灯、警报器、语音播报器根据所接收到的命令信号同时分别具有不同的警示信号表现，本实施例以某机型120m为安全高度的分界值，对警示灯、警报器、语音播报器的警示信号进行设计，如表1至表3所示。
表1：视觉警示模块(警示灯)的警示信号设计
Figure BDA0003564710700000031
表2：听觉警示模块(蜂鸣器、语音播报器)的警示信号设计
状态 比对值 警示音 语音播报 显示格式
正常 V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.28 无 无 保持
涡环早期 0.28≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.45 滴滴声 无 间隔2.0s交替
涡环前期 0.45≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.60 咚咚声 注意 间隔0.5s交替
涡环中期 0.60≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.90 尖锐声 危险 间隔0.5s交替
涡环后期 V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>≥0.90 尖锐声 危险 无间隔交替
表3：触觉警示模块的警示信号设计
状态 比对值 座椅振动
正常 V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.28 无 保持
涡环早期 0.28≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.45 振动 间隔2.0s交替
涡环前期 0.45≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>＜0.60 振动 间隔1s交替
涡环中期 0.60≤V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub> h＜0.90 振动 间隔0.5s交替
涡环后期 V<sub>y</sub>/V<sub>h</sub>≥0.90 振动 无间隔交替
具体实施时，所述振动电机安装在座椅的椅面上。
处理模块根据来自于数据采集模块的数据进行计算处理，判断直升机所述涡环状态(正常状态、涡环早期、涡环前期、涡环中期、涡环后期)，结合飞行高度(是否处于安全高度)、发动机剩余功率(发动机有无剩余功率)，输送命令信号给操纵指导提示模块，控制其播放不同的操纵提示语音。所述安全高度由具体机型来决定。
在具体实施时，所述处理模块根据涡环状态，结合飞行高度等数据，所述操纵指导提示模块根据命令信号时，所对应的操纵提示语音设计见表4。
表4：
Figure BDA0003564710700000041
所述数据采集模块包括用来监测下滑角的下滑角计算器、监测飞行速度的速度表、监测飞行高度的无线电高度表、监测发动机剩余功率的发动机状态传感器、监测地形状况航线地景图、监测的海拔气压高度表、监测气温的温度传感器，其中直升机的载重量可起飞前进行设定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实施例中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其特征在于，其包括数据采集模块、处理模块、警报提示模块；
所述数据采集模块的输出端与所述处理模块的输入端连接，所述处理模块的输出端与所述警报提示模块输入端连接，所述数据采集模块所采集数据包括下滑角、飞行速度、飞行高度、发电机剩余功率、垂直下降率Vy、旋翼诱导速度Vh、直升机载重量、空气密度、地形状况、海拔高度、气温；
所述警报提示模块包括警示模块和操纵指导提示模块，所述警示模块包括视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块，操纵指导提示模块包括语音提示系统；
所述处理模块根据直升机的5种涡环状态，输出不同的命令信号至警报提示模块，所述警报提示模块中的警示模块中的视觉警示模块、听觉警示模块、触觉警示模块根据命令信号分别具有5种不同的对应的警报信号；
所述直升机涡环状态分别分为正常状态、涡环早期、涡环前期、涡环中期、涡环后期；
所述直升机涡环状态的划分标准是以直升机飞行安全高度为限定参考值，以Vy/Vh为参考量来进行划分，其具体为：Vy/Vh＜0.28正常状态；0.28≤Vy/Vh＜0.45涡环早期；0.45≤Vy/Vh＜0.6涡环前期；0.45≤Vy/Vh＜0.60涡环中期；0.60≤Vy/Vh＜0.90涡环后期。
2.根据权利要求1所述的一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其特征在于，所述视觉警示模块包括具有三种颜色且可进行颜色间隔交替闪烁的警示灯；所述听觉警示模块包括蜂鸣器、语音播报器；所述触觉警示模块包括可振动的座椅，所述座椅具有振动电机。
3.根据权利要求1所述的一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其特征在于，处理模块根据来自于数据采集模块的数据进行计算处理，判断直升机涡环状态，结合飞行高度、发动机剩余功率，输送命令信号给操纵指导提示模块，控制其播放不同的操纵提示语音。
4.根据权利要求1所述的一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统，其特征在于，所述数据采集模块包括下滑角计算器、速度表、无线电高度表、发动机状态传感器、航线地景图、气压高度表、温度传感器。
CN202210305201.7A 2022-03-25 2022-03-25 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统 Pending CN114613197A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210305201.7A CN114613197A (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210305201.7A CN114613197A (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114613197A true CN114613197A (zh) 2022-06-10

Family

ID=81866950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210305201.7A Pending CN114613197A (zh) 2022-03-25 2022-03-25 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114613197A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3000145A1 (fr) * 2017-05-24 2018-06-07 Airbus Helicopters Procede et systeme d'anticipation de l'entree dans un domaine de vortex par un giravion
CN109319109A (zh) * 2011-03-29 2019-02-12 郑鹏 牵引输能源式涵道旋翼飞吊器及其控制方法
CN110901897A (zh) * 2019-12-16 2020-03-24 洲际联合超伦科技（北京）有限公司 无人直升机涡环状态的预警脱离控制方法
CN112233462A (zh) * 2020-09-30 2021-01-15 中国民用航空飞行学院 一种飞机着陆的动态时间间隔计算方法与系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109319109A (zh) * 2011-03-29 2019-02-12 郑鹏 牵引输能源式涵道旋翼飞吊器及其控制方法
CA3000145A1 (fr) * 2017-05-24 2018-06-07 Airbus Helicopters Procede et systeme d'anticipation de l'entree dans un domaine de vortex par un giravion
CN110901897A (zh) * 2019-12-16 2020-03-24 洲际联合超伦科技（北京）有限公司 无人直升机涡环状态的预警脱离控制方法
CN112233462A (zh) * 2020-09-30 2021-01-15 中国民用航空飞行学院 一种飞机着陆的动态时间间隔计算方法与系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2302359C2 (ru) Способ и устройство для обнаружения ухудшения характеристик летательного аппарата
US6195598B1 (en) Power margin indicator for a rotary-wing aircraft, especially a helicopter
IT201800006843A1 (it) Adas systems using haptic stimuli produced by wearable devices
US20150097706A1 (en) Customized aural method and system for managing threats in an aircraft cockpit
US8306677B2 (en) Automatic turbulence detection method
US8504222B2 (en) Emergency descent intervention system
SE8100890L (sv) Markvarnande anordning for flygplan
CN106965630B (zh) 飞行器轮胎压力监测系统和相关方法
US20170096236A1 (en) Pilot fatigue detection system and method from aircraft control device movement
CN109018397B (zh) 基于气动噪声监测的旋翼涡环状态自动预警系统及方法
US20170369181A1 (en) Detecting that a rotorcraft is approaching a vortex domain, and signaling that detection
CN107117027A (zh) 基于疲劳监测的车辆智能控制方法及系统
EP1811887A2 (en) Takeoff and landing performance indicator for fixed wing aircraft
CN111540239B (zh) 一种基于数据融合的直升机地形感知和告警方法及系统
CN116534265A (zh) 飞行器和控制方法
EP3477261A1 (en) Flight instrument warning display
JPH0619277B2 (ja) 航空機のための飛行形態応動降下率警報システム
CN106564429A (zh) 疲劳驾驶确定装置及其方法
RU2019100549A (ru) Способ интеллектуальной информационной поддержки экипажа вертолета по высотно-скоростным параметрам и параметрам воздушной среды, окружающей вертолет, и устройство для его осуществления
CN108045589A (zh) 一种直升机vne告警方法
CN114613197A (zh) 一种直升机飞行过程中涡环状态监测警报处置提示系统
CN206115652U (zh) 一种疲劳驾驶智能报警系统
CN103587710B (zh) 用于监测旋翼飞机的低速的系统和方法
US20070120708A1 (en) Methods and systems for monitoring aircraft approach between approach gates
US8224506B2 (en) Method and device for determining a maximum stabilization height in the final flight phase of an airplane

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination