DE2402537A1

DE2402537A1 - Verfahren zum erkennen von hindernissen fuer piloten tieffliegender objekte

Info

Publication number: DE2402537A1
Application number: DE2402537A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Muecke
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1974-01-19
Filing date: 1974-01-19
Publication date: 1975-07-31
Also published as: FR2258637A1; GB1494561A; FR2258637B3; DE2402537B2

Description

18. Januar Ma/Fr -

ELTRO GMBH, GESELLSCHAFT FUR STRAIILUNGSTECHNIK, 69ΟΟ Heidelberg, Kurpfalzring IO6

Verfahren zum Erkennen von Hindernissen für Piloten tieffliegender Objekte

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum frühzeitigen Erkennen von Hindernissen für Piloten tieffliegender Objekte mit Hilfe eines an Bord befindlichen Laserentfernungsmessers, dessen Laserstrahl das interessierende Gelände im Scanverfahren abtastet und die wahrgenommenen Hindernisse dem Piloten anzeigt,

In "US-Army Aviation Digest" vom Dezember 19&3 ist ein vor allem für Hubschrauber bestimmtes Laser-Warngerät beschrieben, das.alle vor dem Hubschrauber auftauchenden Gegenstände anstrahlt und auf einen Bildschirm projiziert, der von dem Piloten normalerweise nicht beachtet zu werden braucht. Wenn jedoch eine bestimmte Entfernung' zu einem Hindernis erreicht bzw. unterschritten wird, macht ein akustisches Signal auf die Beachtung des jetzt, am Bildschirm sichtbaren Bildes aufmerksam. Der Pilot kann dann den ihm bis zum Hindernis verbleibenden Raum optisch wahrnehmen und sich auf die Situation einstellen. Von Nachteil ist hierbei, daß dieses insbesondere für Kabel- · hindernisse vorgesehene Warnverfahren zu wenig gezielt arbeitet Tind außerdem zuviel von der individuellen Lagebeurteilung des jeweiligen Piloten abhängig ist. Auch besteht die Möglichkeit, daß ein Hindernis von dem Lichtkegel nicht richtig erfaßt oder übersprungen wird. Diese Mangel beinhalten zusammengenommen

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einen erheblichen Unsicherheitsfaktor bezüglich des sicheren Erkennens von Kabel- und anderen im Gelände vorhandenen Hindernissen.

Die Aufgabe der Erfindung wird daher unter Umgehung der aufgezeigten Nachteile in der Verbesserung des konventionellen Warnsystems gesehen. Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, daß die punktförmigen Laserimpulse für wenigstens einen Abtastvorgang entweder spiralenförmig oder in konzentrischen Kreisen mit sich veränderndem Durchmesser aneinandergereiht werden und die Anzeige eines wahrgenommenen Hindernisses mit einer im Blickfeld des Piloten befindlichen Entfernungsangabe kombiniert wird. Die Spirale ist eine in der Natur selbst 'sowie in der Technik, die in der Natur Aufstellung gefunden hat, kaum vorkommende Form, so daß sie am besten ein Erfassen der vor allem von den Hubschrauberpiloten gefürcbtoten Kabelhindernisse gewährleistet. Auch die konzentrischen Kreise unterschiedlichen Durchmessers bieten noch ein relativ hohes Maß an Sicherheit; die Abtastimpulse lassen sich jedoch im Gegensatz zu der Spirale nicht kontinuierlich aneinanderreihen, sondern es muß nach jedem Kreis eine - wenn auch kurze - Unterbrechung bis zum Aufzeichnungsbeginn des nächsten Kreises erfolgen. Der relativ große Sicherheitseffekt beruht darin,

Fällen
daß in beiden/ein Hindernis nicht dadurch unerkannt bleiben kann, daß es zufällig in die Lücke zwischen zwei Abtastimpulse "hineinfällt".Auch die große Energiedichte der das Hindernis abtastenden Impulse tragen zu diesem Effekt bei.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen das spiralenförmige Aneinanderreihen der Laserimpulse des zweiten und aller nachfolgenden Abtastvorgänge nach einer jeweils stufenförmigen Rückführung des Laserstrahls zum Ausgangspunkt auf derselben

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Spirale und in derselben Richtung erfolgt, was zweckmäßigerweise durch eine Nockenscheibe erreicht werden kann. Weitere Merkmale der Erfindung sehen vor, daß das spiralenförmige Aneinanderreihen der Laserimpulse bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen in einer'alternierend sich weitenden oder verengenden Spirale erfolgt.' Dieses Abtasten zeitigt den Vorteil, daß es ohne Zeitverlust mit größtmöglicher Kontinuität ablauft. Was den Sicherheitsfaktor anbetrifft, so läßt sich derselbe auch noch dahingehend erweitern, daß mehrere spiral- oder kreisförmige Abtastvorgänge ebenfalls wieder atif einer Spirale oder mehreren konzentrischen Kreisen mit sich veränderndem Durchmesser'angeordnet werden...

Im folgenden wird an Hand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigen

Fig. 1 einen im Blickfeld des Piloten vorgesehenen Bildschirm mit einem im Bild befindlichen spiralenförmigen Abtastvorlauf kombiniert mit einer Entfernungsanzeige,

Fig. 2 einen Bildschirm gemäß Fig. J mit einem sich aus mehreren Kreisbahnen zusammensetzenden Abtastvorgang und

Fig. 3 einen tieffliegenden Hubschrauber mit einem .in der Flugbahn befindlichen Hindernis.

Mit 1 ist der im Blickfeld des Piloten befindliche Bildschirm bezeichnet, auf dem bei einem Abtastvorgang punktförmige Laserimpulse 2 in schneller Reihenfolge spiralenförmig aneinandergereiht angezeigt werden. Die tatsächlichen, einander überlappenden Laserimpulse sind hierbei nur im inneren Bereich der Spirale 3 dargestellt, wahrend im äußeren Bereich, lediglich

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der Abtastverlauf angedeutet ist. Die vollen Punkte in gedachter Verbindung zeigen hierbei deutlich den Verlauf eines aus Fig.l ersichtlichen Kabelhindernisses k. Bei einem langsamen Annähern eines Hubschraubers 5 kann der Pilot mit einem großen Abtastwinkel° arbeit en, da ein relativ spätes Erkennen des Hindernisses k ausreicht und noch ein schnelles Abdrehen oder ein kurzer Landeweg möglich ist. Bei großen Geschwindigkeiten dagegen ist ein kleiner Abtastwinkel°und ein frühes Erkennen des- Hindernisses k notwendig, weil in diesem Fall nur ein langsames Abdrehen oder ein langer Landeweg in Frage kommt.

Mit der Hindernisanzeige als solcher kann über den im wesentlichen aus Lasersender und Lasererapfanger bestehenden Laserentfernungsmesser 6 gleichzeitig auch eine digitale, graphische oder mit bestimmten Symbolen verbundene Anzeige 8 der Entfernung zwischen Hindernis 4 und Hubschrauber 5 verbunden sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der Abtastverlauf aus mehreren konzentrisch angeordneten Kreisen 7 mit sich kontinuierlich vergrößerndem oder auch verkleinerndem Durchmesser besteht, was auf dem Bildschirm 1 der Fig. 2 dargestellt ist. Auch ist es möglich, die spiral- oder kreisförmigen Abtastvorgänge ebenfalls als Spirale. 3' oder in mehreren konzentrischen Kreisen 7' mit sich veränderndem Durchmesser auszuführen.

Insgesamt gesehen handelt es sich hier um optimale Abtast- und Anzeigemöglichkeiten, da sie auch Hindernisse mit räumlich geringen Abmessungen mit Symbolen großer Energiedichte sicher und in der Richtung eindeutig anzeigen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

j 1.JVerfahren zum frühzeitigen Erkennen von Hindernissen ^- für Piloten tieffliegender Objekte mit Hilfe eines an Bord befindlichen Laserentfernungsmessers, dessen Laserstrahl das interessierende Gelände im Scanverfahren abtastet und die wahrgenommenen Hindernisse dem Piloten anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die ptmktförmigen Laserinipulse (2) für wenigstens einen Abtastvorgang spiralenförmig aneinandergereiht werden und die Anzeige eines wahrgenommenen Hindernisses (k) mit einer Entfernungsangabe (8) im Blickfeld des Piloten kombiniert wird.

2* Verfahren zur Erkennung von Hindernissen für Piloten tieffliegender Objekte mit Hilfe eines an Bord befindlichen Laserentfernungsmessers, dessen Laserstrahl das interessierende Gelände im Scanverfahren abtastet und die Wahrgenommenen Hindernisse dem Piloten anzeigt, dadurch, -gekennzeichne t , daß die punktförmigen Laserimpulse (2) für wenigstens einen Abtastvorgang in konzentrischen Kreisen (7) mit-sich . veränderndem Durchmesser aneinandergereiht werden und die Anzeige eines wahrgenommenen Hindernisses (k) mit einer Entfernungsangabe (8) im Blickfeld des Piloten kombiniert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen das spiralenförraige Aneinanderreihen der Laserimpulse (2) des zweiten und aller nachfolgenden Abtastvorgänge nach einer jeweils stufenförmigen Rückführung des Laserstrahls zum Ausgangspunkt auf derselben Spirale (3) und in derselben Richtung erfolgt.

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k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die stufenförmige Rückführung des , Laserstrahls zum Ausgangspunkt über eine Nockenscheibe erfolgt.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das spiralenförmige Aneinanderreihen der Laserimpulse (2) bei mehreren aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen mit alternierend sich weitender und verengender Spirale (3) erfolgt.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, daß mehrere spiral- oder kreisförmige Abtastvorgänge auf einer Spirale (3) oder mehreren konzentrischen Kreisen (7¹) mit sich veränderndem Durchmesser angeordnet sind.

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