CN1799940A - 新型精密进近航道指示方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了两种新型精密进近航道指示方法和实施该方法的系统。方法一(MPAPI系统)：三台灯具，每台三个光学单元，每个光学单元发出角度不同的黄、绿、红三色光束，其中绿色光束的角度按进近航道对称分布；黄色光束和红色光束的角度分别从绿色光束的上角度线向上和下角度线向下重叠分布。方法二(MPAPI2系统)：四台灯具，每个光学单元发出黄、绿、红中的二色光束。本发明只用红、黄、绿三种颜色，特别是MPAPI系统仅用三台灯具就能为飞行员提供七种更加精密的进近坡度范围指示。该发明适用于各类飞机精密进近航道指示，更有利于飞行员快速判别和调整飞机的进近姿态，可显著提高飞机着陆准确率，保证飞行安全。

Description

新型精密进近航道指示方法和系统

技术领域

本发明涉及飞机精密进近的指示方法和系统，特别涉及新型精密进近航道指示方法和实施该方法的指示系统(MPAPI)，一种能为进近飞机提供七种更高精度目视下滑坡度范围指示的新型精密进近航道指示系统。

背景技术

目前有以下三种进近坡度指示系统：

1、通用目视进近坡度指示器(GVGI)：

1)通用目视进近坡度指示器只能为飞行员提供在进近航道(该系统规定进近航道宽度为0.33至0.5度)、高于进近航道、低于进近航道三种进近坡度的指示信号。

2)该系统采用多台灯具组成，每台灯具采用一个光源一个单一颜色，光学系统垂直放置，光能的利用率很低，由于每个光源的利用率低，所以整个系统的能源消耗很大。

2、精密进近航道指示器(PAPI)：

1)精密进近航道指示器采用4台白色和红色两种颜色的发光灯具，为在进近过程中的飞行员提供5种进近航道的坡度指示信号：高于进近航道、稍高于进近航道、在进近航道、稍低于进近航道、低于进近航道。

2)系统采用4台有红/白两色的灯具组成，每台灯具为3套光轴在一个水平面上的光学系统组成。

3)实际使用时，经过飞机校飞，将每台灯具调整为不同的角度，4台灯具白色为高于进近航道；3台白色、一台红色为稍高于进近航道；2台红色、2台白色为在进近航道上；3台红色、一台白色稍低于进近航道；4台红色为低于进近航道。4台灯具的仰角必须通过校飞来确定。

3、T式目视进近坡度指示系统(T-VASIS、AT-VASIS)：

T式目视进近坡度指示系统采用8台翼排灯具、6台飞高些灯具、6台飞低些灯具，灯具分为三种，各种灯具光学特性不同：

1)翼排灯具有红白两色光束组成，白光必须在1°54′至6°范围内，红光必须在0°至1°54′；

2)飞高些灯具为红白两色光束组成，白光必须在进近航道角至1°54′，红光从垂直角1°54′以下；

3)飞低些灯具为上半部白光，下半部无光，白光从进近航道角至6°，同时上半部白光的截止角度不同，每排相差5分弧；

灯具分布在跑道两边，飞低些灯具每排灯具仰角不同(每排相差7分弧)，飞高些灯具，飞行员根据看到白色和红色灯光的台数判断在航道，偏离航道的信号，此信号可以提供8种航道信号。

上述各种指示系统存在的缺陷如下：

1、通用目视进近坡度指示器(GVGI)：

1)通用目视进近坡度指示器只能为飞行员提供在进近航道(该系统规定进近航道宽度为0.33至0.5度)、高于进近航道、低于进近航道三种进近坡度的指示信号。飞行员在离入口越近，在进近航道的指示信号宽度越窄，高速飞行的飞机很难准确无误的对准在进近航道的指示信号上。在高速进近中的飞行员无法判断高于或低于进近航道的程度，指示精度低。

2)由于飞机制造业的高速发展，现在飞机速度越来越高，特别是现在的军用飞机进近速度可达300～320千米/小时，飞机机动性强，寻找一个很窄的正确进近航道比较困难。

3)军用飞机进近航道距离较短，飞机速度快，机动性好，没有良好的参照，很难找到正确的进近航道。

2、精密进近航道指示器(PAPI)：

1)精密进近航道指示器具有五种进近航道信号，精度比通用目视进近坡度指示器高，缺陷是白光破雾能力差，在能见度差或有雾的情况下很难分辨。

2)当只有一名飞行员的情况下，飞行员既要看仪表，还要数各种光的台数，在进近的短时间内很难独自完成。

3)调试复杂，必须采用专用校飞飞机对每台灯具的仰角进行校正，确保每台灯具的角度在相应的位置上，才能准确保证信号的准确性。

3、T式目视进近坡度指示系统(T-VASIS、AT-VASIS)：

1)该系统安装调试复杂，每排灯具的仰角变化为7′，维护难度大。

2)该系统在跑道两侧放置，电缆敷设困难。

3)系统整体耗能大。

4)飞行员要根据看到白光灯的数量来判断进近航道角度难度大。

5)为了保证轮子安全净距，不能看到红色光。

6)灯具分为3种，制造、安装和维护困难。

7)该系统在国际上使用较少。

发明内容

本发明的目的就是提供两种新型精密进近航道指示方法和实施该方法的相应系统，以解决现有GVGI存在的指示精度低，很难找到正确的进近航道；PAPI存在的白光破雾能力差，在能见度差或有雾的情况下很难分辨，在只有一个飞行员的情况下，在进近的短时间内很难独自完成，以及调试复杂，必须采用专用校飞飞机对每台灯具的仰角进行校正等一系列的问题。

本发明的技术方案是：一种新型精密进近航道指示方法，其特征在于：在跑道旁设置三个灯具，每一灯具发射三束不同角度的指示光束，该光束的颜色分别为三种不同的颜色，如黄、绿、红，所述各光束能为进近中的飞机提供七种下滑坡度范围指示信号(以黄、绿、红三种颜色为例)：

①当即将降落的飞机正在或接近进近坡时，看到三个灯具均为绿色；

②稍高于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为黄色；

③当高于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为黄色；

④当高于进近坡更多时，看到三个灯具均为黄色；

⑤当稍低于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为红色；

⑥当低于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为红色；

⑦当低于进近坡更多时，看到三个灯具均为红色。

所述的灯具数量为三台，垂直于跑道中心线并水平排列布置安装，每台灯具装有三个光学单元，该三个光学单元的光轴都在一个水平面上，三个光学单元发出三束相同的光束，该光束通过滤色片和透镜分解为三束不同颜色的光束；该三色光束的扩散角度不同，其中绿色光束G1、G2、G3的扩散角度均按进近航道的角度θ对称分布；Y1、Y2、Y3的扩散角度从绿色光束角G3、G2、G1(Y1对应G3、Y2对应G2、Y3对应G1)的上角度线向上重叠分布；R1、R2、R3的角度从绿色光束角G3、G2、G1(R1对应G3、R2对应G2、R3对应G1)的下角度线向下重叠分布。

所述的绿色光束的角度分别为G1＝30′，G2＝50′或58′，G3＝70′或80′；各色光束的水平角度为±8°，颜色过渡区小于3分弧，边缘小于5分弧。

所述的各个光束角度分别为：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′或56′(角度范围θ-25′～θ+25′)；G1＝70′或80′(角度范围θ-35′～θ+35′)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布；Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)：Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Y1＝12°30′-θ-15′(角度范围12°30′-θ-15′～12°30′)，Y1、Y2、Y3分别从G3、G2、G1角的上角度线向上重叠分布；R3＝θ-35′(角度范围0°～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0°～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0°～θ-15′)，R1、R2、R3分别从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布；所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

通过所述的角度调节器(使用专用角度测量调节仪，调整灯具的可调节支腿来调整灯具的仰角)将所述灯具的仰角(即灯具的光轴)进行调整，可调角度为0°～8°，保证灯具的光轴仰角对准进近航道角。

所述的各灯具的角度组合为：靠近跑道的灯具为A灯具，其三个角度的组合为G3、Y1、R1；中间的灯具为B灯具，其三个角度的组合为G2、Y2、R2；远离跑道的灯具为C灯具，其三个角度的组合为G1、Y3、R3。

所述的三个灯具分别安装在三个易折式支架上，确保冲出跑道的飞机可以将其撞断，确保飞机安全；所述灯具内的光源通过隔离变压器连接有五级调光的恒流调光器，能有效保证在不同的能见度和背景光强情况下使用合适的光强，确保飞行员的正确目视进近，不会产生眩目。

所述的灯具设有机动电源接入装置，在一次电缆遭受破坏时能快速恢复使用；设置单独回路供电线缆，在战时实行灯光控制时系统能单独使用。

所述的灯具的每个光学单元的光源采用200W/6.6A预聚焦石英卤素灯炮；每个光学单元的反光系统采用面型经过修正的抛物面高纯铝反射器，保证良好的反射效率；每个光学单元采用可调节距离的单透镜结构，保证滤色片在焦平面上有效地消除了象差和球差；在所述的光源与透镜之间固定有滤色片，该滤色片安装在上下位置可以移动的调节装置上。

所述的每台灯具内配备有光轴角度变化检测装置，从而保证当光轴角度上偏超过0.5度、下偏超过0.25度时，能够将检测结果反馈给所述的角度控制器，由角度控制器控制灯具，延时关闭灯具，避免发出错误进近航道指示信号。

所述的灯具光源与隔离变压器连接，并通过角度控制器、机动电源接入装置、五级恒流调光器与电源连接。

本发明还公开了另一种新型精密进近航道指示方法，其特征在于：垂直于跑道中心线并水平排列设置四个灯具，每一灯具发射二束不同角度的指示光束，该系统的颜色分别为三种不同的颜色，共设有七种进近坡度指示：太高、较高、稍高、正对、稍低、较低、太低，它们分别由二黄、一绿一黄、二绿、三绿、二绿一红、一绿二红、三红来表示。

一种实施上述第二种方法的新型精密进近航道指示系统，包括四个灯具，每个灯具设有三个所述的光学单元；每个光学单元均采用双色滤色片。

所述的各光束的角度分别为：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′(或56′)(角度范围θ-25′～θ+25′)；G1＝70′(或80′)(角度范围θ-35′～θ+35′)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布；Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)；Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Y2、Y3分别从G2、G1角的上角度线向上重叠分布；R3＝θ-35′(角度范围0°～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0°～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0°～θ-15′)，R1、R2、R3分别从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布。所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

所述的各灯具的角度组合为：靠近跑道的灯具为A灯具，其二个角度的组合为G3、R1；中间的B灯具，其二个角度的组合为G2、R2；中间的C灯具，其二个角度的组合为Y2、R3；远离跑道的灯具为D灯具，其二个角度的组合为G1、Y3。

本发明的有益效果：本发明仅用红、黄、绿三种颜色，三组灯具(灯箱)就能为进近飞机提供比现行的红、白二种颜色，四组灯具的PAPI系统多二种坡度范围指示。该系统更有利于飞行员快速判别和调整飞机的进近姿态，更有利于引导飞机正确进近着陆。该系统的应用对提高飞机着陆准确率、降低复飞率，增加可飞天数，保证飞机飞行质量和安全，提高机场战时生存能力都有重要意义，也必将产生较高的军事效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明具有三个灯具指示系统的实施例的总体构成示意图；

图2是本实用新型实施例中一个灯具的结构示意图，其中(a)图是(b)图的A-A剖视图，(b)图是(a)图的俯视图；

图3是本发明上一实施例的系统指示信号图；

图4是本发明上一实施例的灯具光束角度设置示意图；

图5是本发明另一指示系统(具有四个灯具)实施例的系统指示信号图；

图6是本发明两种实施例(MPAPI和MPAPI2)的安装位置图。

具体实施方式

参见图1～图4，本发明该实施例(MPAPI)的系统组成、光学特性和结构特点：

(一)该系统的组成：

该系统主要由以下部件组成：三个能发出不同角度红、绿、黄光束的灯具1；三个易折式固定支架；角度控制器2；机动电源接入装置11；五级恒流调光器(含升压变压器)5；3000W/220V移动式发电机或机动发电车以及与其配套的五级恒流调光器(含升压变压器)12。

1)灯具：

①灯具1数量为三台(分别标记为A、B、C)，每台共有三个光学单元，三个光学单元的光轴都在一个水平面上。

②三台灯具的绿色光光束(G1、G2、G3)的扩散角度不同，扩散角度符合G1＝30′，G2＝50′(或56′)，G3＝70′(或80′)的要求。

③灯具1的各光学单元的光源9采用200W/6.6A预聚焦石英卤素灯炮。

④灯具的各光学单元的反光系统10采用面型经过修正的抛物面高纯铝反射器，保证良好的反射效率。

⑤灯具的各光学单元的采用可调节距离的单透镜7结构，透镜7滑动连接在轴向滑轨14上，滑轨14的后端与框架13连接。透镜7可以在滑轨14上轴向移动位置，保证滤色片8在焦平面上，有效地消除了象差和球差；滤色片8固定在单透镜7与光源9之间，滤色片8连接在11上。滤色片制造精度高，从而保证光束从黄色到绿色、绿色到红色在±5°内不超过3分弧，边缘不超过5分弧的光学要求。

⑥每台灯具内配备有角度变化检测装置，从而保证当角度上偏超过0.5度、下偏超过0.25度时，能够将检测结果反馈给角度控制器，后者自动控制灯具，延时关闭系统并报警。

⑦灯具配备有易折支架，确保冲出跑道的飞机可以将其撞断，确保飞机安全。

2)一台5KVA，5级调光的恒流调光器5，通过升压变压器、机动电源接入装置11、角度控制器2、隔离变压器6与灯具的光源9连接。

3)相应的200W/6.6A隔离变压器6，连接在灯具1与角度控制器2之间。

4)机动电源接入装置11，连接在角度控制器2与五级恒流调光器(含升压变压器)12或升压变压器、五级恒流调光器5之间。

5)五级恒流调光器(含升压变压器)12，连接在机动电源接入装置11与3000W/220V移动式发电机或机动发电车之间。

(二)光学特性：

1)光强和颜色分布符合FAA ACl50/5345-28E、ICAO附件14的规定，有效作用距离大于10千米。

2)光束的水平角度：±8°。

3)颜色过渡区小于3分弧，边缘小于5分弧。

4)光束调节采用角度调节仪器，可以将灯具的仰角进行调整，可调角度为0°～8°。

(三)光强调整：采用五级恒流调光器5能有效保证在不同的能见度和背景光强情况下使用合适的光强，确保驾驶员的目视进近。

(四)角度控制器2：在系统中设置了角度控制器，确保提供的进近航道符合要求。

三、该系统主要功能特点实施例方式：

1、MPAPI系统为进近中的飞行员提供七种进近坡度指示信号(参见图3所示的MPAPI系统指示信号图)：

①当正在或接近进近坡时，看到三个灯具均为绿色；

②当稍高于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为黄色；

③当高于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为黄色；

④当高于进近坡更多时，看到三个灯具均为黄色；

⑤当稍低于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为红色；

⑥当低于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为红色；

⑦当低于进近坡更多时，看到三个灯具均为红色。

2、MPAPI系统灯光光束角度覆盖范围(参见图4)：

MPAPI系统灯光光束角度：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′(或56′)(角度范围θ-25′～θ+25′，)；G1＝70′(或80′)(角度范围θ-35′～θ+35′)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布；Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)：Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Yl＝12°30′-θ-15′(角度范围12°30′-θ-15′～12°30′)，Y1、Y2、Y3分别从G3、G2、G1角的上角度线向上重叠分布；R3＝θ-35′(角度范围0°～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0°～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0°～θ-15′)，R1、R2、R3分别从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布。所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

3、MPAPI系统各灯具的角度组合：

靠近跑道的灯具为A灯具，其三个角度的组合为G3、Y1、R1；中间的灯具为B灯具，其三个角度的组合为G2、Y2、R2；远离跑道的灯具为C灯具，其三个角度的组合为G1、Y3、R3。

4、MPAPI系统可见距离：夜间红、绿、黄三种光束的可见距离均大于12000米；白天可见距离均大于8000米。

5、MPAPI系统光强和颜色分布满足FAA ACl50/5345-28E、国际民用航空组织(ICAO)《附件14-机场》的要求，系统能在环境温度为-45℃～+55℃，风速为25m/s和降雨、降雪、砂尘、盐雾和太阳辐射影响的条件下正常工作。

6、MPAPI系统的每个灯具能调整仰角，使光束固定在设置角度上。

7、MPAPI系统设有五级恒流调光器，能有效保证在不同的能见度和背景光强情况下使用合适的光强，并避免使驾驶员在进近和着陆中感到眩目。

四、该系统的使用前景：

1、MPAPI系统既可设在有助航灯光系统的跑道的进近端，也可设在没有助航灯光系统的跑道的进近端。

2、MPAPI系统在紧急起飞跑道使用更有重要意义，加装稳定平台后可用于航空母舰的进近航道指示。

3、MPAPI系统既可在军用机场应用，也可在民航机场中应用。

4、MPAPI系统的应用能明显提高飞机着陆正确率、大大降低复飞率，降低能见度要求、增加可飞天数，必将产生较高的军事效益和经济效益。

5、MPAPI系统设有机动电源接入装置，确保了在灯光系统一次电缆遭受破坏后能立即恢复使用；设置单独回路供电线缆，在战时实行灯光控制时系统能单独使用。这样不但提高了MPAPI系统抗打击能力和生存能力，也间接提高了机场的生存能力。

6、MPAPI系统在所有无线电设施遭受破坏或无线电信号遭受干扰时，还能为飞行员目视进近着陆提供正确可靠的坡度范围指示，确保飞机的安全进近着陆。

本发明的另一实施例(参见图5和图6)：

从简化该系统滤色片的制作工艺出发，我们研制了另外一种同样能实现七种坡度范围指示的精密进近航道指示系统(MPAPI2)。该系统仍采用红、黄、绿三种颜色的光束，不同于MPAPI的是滤色片为双色，需四个灯具(A、B、C、D)12个发光体。即每个滤色片只有两种颜色，七种进近坡度——太高、较高、稍高、正对、稍低、较低、太低分别由二黄、一绿一黄、二绿、三绿、二绿一红、一绿二红、三红来表示。

MPAPI2系统灯光光束角度：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′(或56′)(角度范围θ-25′～θ+25′)；G1＝70′(或80′)(角度范围θ-35′～θ+35′’)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布。Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)；Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Y2、Y3分别从G2、G1角的上角度线向上重叠分布。R3＝θ-35′(角度范围0～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0～θ-15′)，R1、R2、R3从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布。所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

MPAPI2系统各灯具的角度组合：靠近跑道的灯具为A灯具，其二个角度的组合为G3、R1；中间的B灯具，其二个角度的组合为G2、R2；中间的C灯具，其二个角度的组合为Y2、R3；远离跑道的灯具为D灯具，其二个角度的组合为G1、Y3。

本发明是一种为飞机进近提供七种更高精度目视下滑坡度范围的指示系统和指示方法，特别涉及一种新型精密进近航道指示系统(MPAPI)。系统的设备和光强等符合美国运输部联邦航空局(FAA)AC150/5345-52(通用进近航道指示器咨询通告)、AC150/5345-28E(精密进近航道指示器咨询通告)及国际民用航空组织(ICAO)《附件14-机场》的主要技术指标。

该发明的主要优点和创新点：

1、提供七种更加精确的下滑坡度范围指示。该系统能为进近中的飞行员提供在进近航道上、稍高于进近航道、较高于进近航道、高于进近航道、稍低于进近航道、较低于进近航道、低于进近航道的七种更加精确的进近坡度指示信号。比符合FAA AC150/5345-52的通用目视进近坡度指示器(GVGI)多四种坡度指示信号、比符合FAA AC150/5345-28E的精密进近航道指示器(PAPI)多两种坡度指示信号。

2、光束角度设置充分考虑了各种因素。该系统光束角度设计按如下原则确定：①现行空军飞行条令对飞机着陆标准要求；②美国联邦航空局(FAA)和国际民航组织(ICAO)现行PAPI系统光束角度设置要求；③综合考虑飞机类型、仪表着陆系统规定的下滑角、所需的着陆滑跑距离、可供使用的着陆跑道长度、海拔高度、气象条件等多种因素的要求；④按照飞行员在距跑道入口1000米处看到三个红灯或三个黄灯的情况下必须复飞，其它五种情况均可安全着陆的要求，即只要看到绿灯就可确保安全着陆；⑤为便于飞行员及早发现进近航道、及时调整飞机的飞行姿态，绿色光束三个角度均以进近航道对称设置。

3、灯具数量少，便于飞行员判别，提高了系统的可靠性。该系统只有三个灯具共9个发光体，比现行的PAPI系统少一个灯具共3个发光体，这样使得进近中的飞行员在进近的短时间内更易判别飞机的飞行姿态。该系统和GVGI、PAPI、APAPI相比，灯具数量少、系统总功率和运行功率小，既节省投资和用电量，又大大提高了系统的可靠性。

4、光束颜色设置符合国际惯例和人们习惯。每个灯具都能发出符合国际信号惯例和人们习惯的红、绿、黄三种不同角度的光束，解决了现行PAPI系统只提供红、白两种光束，在三红一白或三白一红的情况下飞行员难以判断飞机能否安全着陆的问题。

5、拓宽了MPAPI系统的使用范围。采用红、绿、黄三种光束单独回路供电方式，使得该系统在白天也能为进近飞机提供七种目视下滑坡度范围指示，克服了现行PAPI系统白光破雾能力差，在能见度差或有雾的情况下很难分辨的缺陷。采用五级恒流调光控制，有效地保证了在不同能见度和背景光强的情况下使用合适的光强，确保飞行员正确目视着陆。

6、设置机动电源接入装置，确保了在灯光系统一次电缆遭受破坏后能立即恢复使用；设置单独回路供电线缆，在战时实行灯光控制时系统能单独使用。这样不但提高了MPAPI系统抗打击能力和生存能力，也间接提高了机场的生存能力。

7、适用于航空母舰和紧急起飞跑道。由于系统提供了七种更加精确的目视下滑坡度范围指示、破雾能力强，用于航空母舰和紧急起飞跑道更能体现其优点和特性。该系统可直接用于对着陆点要求更高的紧急起飞跑道，加装稳定平台后即可在航空母舰上使用。

8、系统安装、调试简单，维护方便。现行的PAPI系统调试4台灯具必须为不同的角度，而该系统3台灯具均采用同一个角度，绿色光束中心角就是进近下滑角，这样不但方便了安装调试，也提高了系统的可靠性和稳定性，大大减少了维护工作量。

Claims (15)

1、一种新型精密进近航道指示方法，其特征在于：在跑道旁设置三个灯具，每一灯具发射三束不同角度的指示光束，该光束的颜色分别为三种不同的颜色，如黄、绿、红，所述各光束能为进近中的飞机提供七种下滑坡度范围指示信号(以黄、绿、红三种颜色为例)：

①当即将降落的飞机正在或接近进近坡时，看到三个灯具均为绿色；

②稍高于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为黄色；

③当高于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为黄色；

④当高于进近坡更多时，看到三个灯具均为黄色；

⑤当稍低于进近坡时，看到远离跑道的二个灯具为绿色，离跑道最近的一个灯具为红色；

⑥当低于进近坡较多时，看到远离跑道的一个灯具为绿色，其余二个灯具为红色；

⑦当低于进近坡更多时，看到三个灯具均为红色。

2、一种新型精密进近航道指示系统，包括灯具、隔离变压器和角度控制器，其特征在于：所述的灯具数量为三台，垂直于跑道中心线并水平排列布置安装，每台灯具装有三个光学单元，该三个光学单元的光轴都在一个水平面上，三个光学单元发出三束相同的光束，该光束通过滤色片和透镜分解为三束不同颜色的光束；该三色光束的扩散角度不同，其中绿色光束G1、G2、G3的扩散角度均按进近航道的角度θ对称分布；Y1、Y2、Y3的扩散角度从绿色光束角G3、G2、G1(Y1对应G3、Y2对应G2、Y3对应G1)的上角度线向上重叠分布；R1、R2、R3的角度从绿色光束角G3、G2、G1(R1对应G3、R2对应G2、R3对应G1)的下角度线向下重叠分布。

3、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的绿色光束的角度分别为G1＝30′，G2＝50′或58′，G3＝70′或80′；各色光束的水平角度为±8°，颜色过渡区小于3分弧，边缘小于5分弧。

4、根据权利要求3所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的各个光束角度分别为：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′或56′(角度范围θ-25′～θ+25′)；G1＝70′或80′(角度范围θ-35′～θ+35′)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布；Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)：Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Y1＝12°30′-θ-15′(角度范围12°30′-θ-15′～12°30′)，Y1、Y2、Y3分别从G3、G2、G1角的上角度线向上重叠分布；R3＝θ-35′(角度范围0°～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0°～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0°～θ-15′)，R1、R2、R3分别从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布；所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

5、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：通过所述的角度调节器(使用角度测量调节仪，调整灯具的可调节支腿来调整灯具的仰角)将所述灯具的仰角(即灯具的光轴)进行调整，可调角度为0°～8°，保证灯具的光轴仰角对准进近航道角。

6、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的各灯具的角度组合为：靠近跑道的灯具为A灯具，其三个角度的组合为G3、Y1、R1；中间的灯具为B灯具，其三个角度的组合为G2、Y2、R2；远离跑道的灯具为C灯具，其三个角度的组合为G1、Y3、R3。

7、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的三个灯具分别安装在三个易折式支架上，确保冲出跑道的飞机可以将其撞断，确保飞机安全；所述灯具内的光源通过隔离变压器连接有五级调光的恒流调光器，能有效保证在不同的能见度和背景光强情况下使用合适的光强，确保飞行员的正确目视进近，不会产生眩目。

8、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的灯具设有机动电源接入装置，在一次电缆遭受破坏时能快速恢复使用；设置单独回路供电线缆，在战时实行灯光控制时系统能单独使用。

9、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的灯具的每个光学单元的光源采用200W/6.6A预聚焦石英卤素灯炮；每个光学单元的反光系统采用面型经过修正的抛物面高纯铝反射器，保证良好的反射效率；每个光学单元采用可调节距离的单透镜结构，保证滤色片在焦平面上有效地消除了象差和球差；在所述的光源与透镜之间固定有滤色片，该滤色片安装在上下位置可以移动的调节装置上。

10、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的每台灯具内配备有光轴角度变化检测装置，从而保证当光轴角度上偏超过0.5度、下偏超过0.25度时，能够将检测结果反馈给所述的角度控制器，由角度控制器控制灯具，延时关闭灯具，避免发出错误进近航道指示信号。

11、根据权利要求2所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的灯具光源与隔离变压器连接，并通过角度控制器、机动电源接入装置、五级恒流调光器与电源连接。

12、一种新型精密进近航道指示方法，其特征在于：垂直于跑道中心线并水平排列设置四个灯具，每一灯具发射二束不同角度的指示光束，该系统的颜色分别为三种不同的颜色，共设有七种进近坡度指示：太高、较高、稍高、正对、稍低、较低、太低，它们分别由二黄、一绿一黄、二绿、三绿、二绿一红、一绿二红、三红来表示。

13、一种实施权利要求12所述方法的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：包括四个灯具，每个灯具设有三个所述的光学单元；每个光学单元均采用双色滤色片。

14、根据权利要求13所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的各光束的角度分别为：G3＝30′(角度范围θ-15′～θ+15′)；G2＝50′(或56′)(角度范围θ-25′～θ+25′)；G1＝70′(或80′)(角度范围θ-35′～θ+35′)，G1、G2、G3均按进近航道对称分布；Y3＝12°30′-θ-35′(角度范围12°30′-θ-35′～12°30′)；Y2＝12°30′-θ-25′(角度范围12°30′-θ-25′～12°30′)；Y2、Y3分别从G2、G1角的上角度线向上重叠分布；R3＝θ-35′(角度范围0°～θ-35′)；R2＝θ-25′(角度范围0°～θ-25′)；R1＝θ-15′(角度范围0°～θ-15′)，R1、R2、R3分别从G3、G2、G1角的下角度线向下重叠分布。所述的各个光束角度可根据不同机型和不同进近坡度予以调整。

15、根据权利要求13所述的新型精密进近航道指示系统，其特征在于：所述的各灯具的角度组合为：靠近跑道的灯具为A灯具，其二个角度的组合为G3、R1；中间的B灯具，其二个角度的组合为G2、R2；中间的C灯具，其二个角度的组合为Y2、R3；远离跑道的灯具为D灯具，其二个角度的组合为G1、Y3。