CN201329963Y - Led目视进近坡度指示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于飞机场的LED目视进近坡度指示系统，由多个发光二极管指示器和电源控制器组成，每个发光二极管指示器包括几个组装单元，每个组装单元由几个红色LED(6)，几个白色LED(7)，几个准直透镜(8)，一个光合束器(9)和一个成像透镜(11)组成，所述的红色LED(6)位于白色LED(7)上部，每个LED前面有一个准直透镜(8)，光合束器(9)下部有一个反射膜(14)，光合束器(9)的光线出射方向有一层红色滤光膜(12)，白色LED(7)与光合束器(9)下部之间有一个挡光板(13)。本实用新型采用了红、白色LED，发光效率高，且红色LED和白色LED串联并由同一驱动器驱动，可以降低风险，增加系统的可靠性。且整个系统元件少，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于飞机场的LED目视进近坡度指示系统。
背景技术
目视进近坡度指示系统PAPI(Precision Approach Path Indicator)依靠一束二色即上白和下红光源的颜色变化引导飞机正确下滑。目前广泛使用的目视进近坡度指示系统使用白色灯如白炽灯和红色滤光片产生二色光束，如美国专利号为4183078。该专利描述在机场跑道边缘使用的一个进场路线指示器单元产生分开的光束，其界面可以调节到飞行路径所需的角度引导进入的飞机，指示器单元由其上至少装有二支投射管的支架组件组成，每支投射管安置一台预先校准过且可移动的投影机，带一个光源，一片红色滤光片和一个使光束分开的发散透镜。该系统的缺点是：由于白炽灯寿命＜2,000小时而导致其寿命短，且功耗大。
美国专利号为5287104的专利公开了一种使用三种不同颜色的激光束，其中一束激光在飞机正确下滑角度内，另一束激光高于正确下滑角度，第三束激光低于正确下滑角度。飞行员根据他看到光的颜色就能确定飞机是否在正确下滑角度内，太高或太低。该系统的缺点是：成本高，亮度低。
PCT申请公开号为US2008/0007430的专利公开了一种采用高亮度红色及白色发光二极管即LEDs。这两种不同颜色的光束分别经由光栏和费涅尔透镜投射到空中指引飞行员着陆。该系统的缺点是：费涅尔透镜成像质量较差，透光效率较低，系统体积较大。
实用新型内容
本实用新型提供了一种安全性高、可靠性好、寿命长、体积小的新型LED目视进近坡度指示系统。
本实用新型是这样实现的：
一种LED目视进近坡度指示系统，由多个发光二极管指示器和电源控制器组成，每个发光二极管指示器包括几个组装单元，每个组装单元由相同数量的红色LED和白色LED，几个准直透镜，一个光合束器和一个成像透镜组成，所述的红色LED位于白色LED上部，每个LED前面有一个准直透镜，光合束器下部有一个反射膜，光合束器的光线出射方向有一层红色滤光膜，白色LED与光合束器下部之间有一个挡光板。
更进一步的方案是：所述的光合束器的位置可以上下前后调节。
更进一步的方案是：所述的红色LED和白色LED串联并由同一驱动器驱动。
更进一步的方案是：所述的发光二极管指示器包括5-7个组装单元。
更进一步的方案是：所述的LED目视进近坡度指示系统还包含有散热器。
本实用新型采用了红、白色LED，发光效率高，且红色LED和白色LED串联并由同一驱动器驱动，可以降低风险，增加系统的可靠性。且整个系统元件少，可靠性高。
附图说明
图1为飞机着陆航道光学系统侧视图。
图2为目视进近坡度指示系统表明的信号意义。跑道左方四个小圆圈代表四个发光二极管指示器。飞行员看到的不同颜色组合代表不同的飞行高度。从左到右指示的高度分别为高、稍高、正常、稍低、低。
图3表明一个发光二极管指示器中组装单元的光学元件布置。
图4表明一个发光二极管指示器中组装单元的光学系统设计侧视图。
图5表明一个发光二极管指示器中组装单元的光学系统设计俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如附图1、2所示，目视进近坡度指示系统1发出了飞机着陆航道光学系统，从上到下分为三个区，即白色区4、过渡区5、红色区3，根据国际组织标准，过渡区5的角度应小于3分。飞行员可以根据看到发光二极管指示器的颜色判断飞机下滑角度是否正常，过高，过低，稍高或稍低。
本实用新型最主要的部件：发光二极管指示器的主要光学元件组装单元，如图3和图4所示。每一单元包括多个红色LED6和多个白色LED7。LED发出的光经过准直透镜8准直，然后经光合束器9合成一束并经成像透镜11将光合束器9的反射膜14右下边缘成像到无穷远处。成像透镜11为一消色差透镜组以保证白光成像质量。光学合束器包含一反射面，一折射面及一带红色滤光膜12的折射面。反射膜可以把红光和白光分开并产生很窄的过渡区。挡光板13及红色滤光膜12用于减少杂散光的干扰。两折射面之间有一夹角，用于避免红光被白色LED准直透镜8挡住。反射膜的边缘为一弧线用于补偿成像透镜11的场曲。为达到最佳效果光合束器9的位置需要上下，前后调节。光合束器9支架上的螺钉可用于这种调节。
准直透镜8是一种LED专用的高效率准直透镜，其效率可以到80-90％。红色LED和白色LED串联并由同一驱动器驱动。这样可以增加系统的可靠性。这是因为如果分别驱动，白色LED出故障，红色LED仍工作，飞行员看到的红光区域将会稍加大；如果串联驱动白光与红光同时熄灭，其他单元仍工作，飞行员看到的光强会减弱但过渡区5的大小，位置不变。
发光二极管指示器光束的最大白光亮度要求大于三万坎德拉(30,000cd)。一个单元不能满足要求。5-7个单元同时工作可以满足光强度要求。所有单元的过渡区都须设定到同一角度上从而得到清楚的红白分界线，以满足标准对过渡区的要求。
每一个发光二极管指示器都包括一个用于测量仰角的电子倾斜传感器并在仪表上显示仰角，以方便对发光二极管指示器的角度设定。
被测量的仰角数据被发到控制器，当被测量的仰角不在设定允许的范围之内时，控制器关闭所有LED。以避免给飞行员错误信息。
LED的温度太高会降低效率，缩短寿命。散热器10可以降低LED温度。
现行的电子倾斜传感器受环境温度影响大，特别在低于摄氏零度时，不能满足要求。一个由热敏电阻，电阻及放大器构成补偿电路用于提高倾斜传感器的精度。
Claims (5)
1、一种LED目视进近坡度指示系统，由多个发光二极管指示器组成，每个发光二极管指示器包括几个组装单元，每个组装单元由相同数量的红色LED(6)和白色LED(7)，几个准直透镜(8)，一个光合束器(9)和一个成像透镜(11)组成，其特征在于：所述的红色LED(6)位于白色LED(7)上部，每个LED前面有一个准直透镜(8)，光合束器(9)下部有一个反射膜(14)，光合束器(9)的光线出射方向有一层红色滤光膜(12)，白色LED(7)与光合束器(9)下部之间有一个挡光板(13)。
2、根据权利要求1所述的LED目视进近坡度指示系统，其特征在于：所述的光合束器(9)的位置可以上下前后调节。
3、根据权利要求1所述的LED目视进近坡度指示系统，其特征在于：所述的红色LED和白色LED串联并由同一驱动器驱动。
4、根据权利要求1所述的LED目视进近坡度指示系统，其特征在于：所述的发光二极管指示器包括5-7个组装单元。
5、根据权利要求1所述的LED目视进近坡度指示系统，其特征在于：所述的LED目视进近坡度指示系统还包含有散热器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008201409294U CN201329963Y (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Led目视进近坡度指示系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008201409294U CN201329963Y (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Led目视进近坡度指示系统 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN201329963Y true CN201329963Y (zh) | 2009-10-21 |
Family
ID=41223338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CNU2008201409294U Expired - Fee Related CN201329963Y (zh) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | Led目视进近坡度指示系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN201329963Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072466A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-05-25 | 复旦大学 | 基于led为光源的精密进近航道指示器的光学系统 |
| CN102080968A (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | 田荣生 | 进近坡度指示器现场测试仪 |
| CN105460231A (zh) * | 2014-12-23 | 2016-04-06 | 海丰通航科技有限公司 | 三色目视近进坡度指示器 |
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2008
- 2008-10-24 CN CNU2008201409294U patent/CN201329963Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102080968A (zh) * | 2009-11-27 | 2011-06-01 | 田荣生 | 进近坡度指示器现场测试仪 |
| CN102072466A (zh) * | 2010-12-24 | 2011-05-25 | 复旦大学 | 基于led为光源的精密进近航道指示器的光学系统 |
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