PL224059B1 - System obserwacji optycznej samolotów schodzących do lądowania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest system obserwacji optycznej samolotów schodzących do lądowania.

Samolot schodzący do lądowania jest zazwyczaj śledzony przez urządzenia kontrolne zainstalowane na lotnisku. Na podstawie wskazań tych urządzeń obsługa lotniska i piloci posiadają informacje pozwalające ocenić: czy samolot zbliża się do płyty lotniska w sposób prawidłowy, czy ma właściwy kąt zniżania, zbliża się po właściwym azymucie, z właściwą prędkością, czy ma wysunięte podwozie, itd.

Znane są Radarowe Systemy Lądowania RSL (ang. PAR - Precision Approach Radar) stosowane na lotniskach wojskowych. W stacji RSP-10 produkcji radzieckiej wykorzystuje się dwie ruchome anteny skanujące określony kierunek, zbliżony do osi pasa startowego lotniska. Jedna z anten obraca się poziomo ruchem wahadłowym w określonym, niewielkim kącie, druga pionowo. Obraz sytuacji radiolokacyjnej odtwarzany jest na wskaźniku. Stację ustawia się przy pasie startowym, w środku jego długości.

Znane są systemy wspomagania lądowania ILS (Instrument Landing System) stosowane na lotniskach cywilnych i wojskowych. System umożliwia śledzenie samolotu na wybranym kierunku i lądowanie bez widoczności pasa startowego, lecz wymaga zamontowania w samolotach odpowiednich urządzeń.

W patencie WO2010072996A1 „Airctaft landing monitoring system” przedstawiono rozwiązanie przeznaczone dla lotniskowców, zawierające kamerę umieszczoną w osi pasa startowego, na jego końcu. Obraz z kamery pozwala operatorowi ocenić położenie lądującego samolotu względem pasa i wydać dyspozycje pilotowi.

W patencie US 2002/0065588A1 „Process and installation for automatic monitoring of aircraft during take-off or landing” przedstawiono rozwiązanie zawierające co najmniej dwie kamery, umieszczone w osi pasa startowego i po jego bokach, dzięki którym możliwa jest obserwacja (z możliwością automatyzacji) samolotu w trakcie lądowania lub startu. Kamera ustawiona w osi pasa startowego, za jego końcem, pozwala na ocenę stanu samolotu i równocześnie na ocenę, czy samolot znajduje się w osi pasa. Kamera (kamery) ustawiona z boku pasa z osią optyczną skierowaną prostopadle do osi pasa pozwala na ocenę stanu samolotu znajdującego się na pasie. Taki sposób rozmieszczenia kamer nie pozwala na jednoznaczne stwierdzenie, czy lądujący samolot zbliża się do pasa w sposób prawidłowy.

W patencie WO2009127362A1 „Monitoring metod and apparatus for flight corridors of airport” przedstawiono rozwiązanie zawierające dwie kamery stereoskopowo obserwujące stada ptaków na ścieżkach schodzenia do lądowania.

Patent DE102009022008A1 „Autonomous air-to-ground combat system” zawiera zestaw kamer noktowizyjnych śledzących sytuację na lotnisku, połączonych ze środkami obrony, w celu obrony przed atakami terrorystycznymi.

Na lotniskach wojskowych na wieżach kontrolnych lotniska zainstalowane są lornetki, za pomocą których sprawdza się stan samolotów schodzących do lądowania, a w szczególności prawidłowo wysunięte podwozie.

Żaden ze znanych systemów obserwacji optycznej samolotów nie pozwala na jednoznaczne stwierdzenie, czy samolot schodzący do lądowania zbliża się do płyty lotniska w sposób prawidłowy, a zwłaszcza pod prawidłowym kątem. Jedynie połączenie radaru lotniskowego z równoczesną obserwacją optyczną pozwalało na jednoznaczną ocenę, ale rozwiązanie takie wiąże się ze skomplikowaną procedurą, w której muszą uczestniczyć co najmniej dwie osoby. Ponadto rozwiązanie takie nie zapewniało możliwości pełnej rejestracji i archiwizacji obrazu lądującego samolotu.

System obserwacji optycznej samolotów schodzących do lądowania według wynalazku zawiera kamery, urządzenia nadawczo-odbiorcze, urządzenia odbiorczo-nadawcze, komputerowe urządzenie przetwarzania wizji, monitory i pulpit sterowniczy, przy czym pierwsza kamera ustawiona jest przed początkiem pasa startowego, na jego osi wzdłużnej, z obiektywem skierowanym w kierunku przeciwnym do pasa, w taki sposób, że oś optyczna kamery pokrywa się w azymucie z osią wzdłużną pasa startowego, zaś w elewacji kąt osi optycznej kamery zawiera się pomiędzy 2,5 stopnia a 5 stopni. Druga kamera ustawiona jest z boku pasa startowego, w odległości od początku pasa odpowiadającej punktowi przyziemienia, z obiektywem skierowanym w stronę początku pasa startowego, przy czym w elewacji kąt osi optycznej kamery zawiera się pomiędzy 2,5 stopnia a 3,5 stopnia, zaś w azymucie oś optyczna kamery przecina się z osią wzdłużną pasa startowego w odległości większej od 1000

PL 224 059 B1 metrów. Sygnały wizyjne z kamer są transmitowane za pośrednictwem urządzeń nadawczoodbiorczych do urządzeń odbiorczo-nadawczych i dalej do komputerowego urządzenia przetwarzania wizji, a obrazy uzyskiwane z kamer są wyświetlane na monitorze lub monitorach. Sterowanie optyką kamer odbywa się z pulpitu sterowniczego, za pośrednictwem komputerowego urządzenia przetwarzania wizji, urządzeń odbiorczo-nadawczych i urządzeń nadawczo-odbiorczych. Kamery mogą pracować w zakresie światła widzialnego lub w podczerwieni.

System obserwacji optycznej samolotów schodzących do lądowania według wynalazku umożliwia śledzenie prawidłowości zbliżania się samolotu do płyty lotniska. Obraz z pierwszej kamery pozwala ocenić, czy samolot znajduje się na osi pasa startowego. Obraz z drugiej kamery pozwala ocenić, czy samolot zniża się do lądowania pod właściwym kątem. Osoba kontrolująca lądowanie może, na podstawie obu obrazów, wydawać polecenia pilotowi naprowadzające go na ścieżkę zniżania. Osoba ta ma także możliwość obserwacji prawidłowości wysunięcia podwozia i ewentualnego wydania odpowiednich dyspozycji pilotowi. Istnieje też możliwość rejestracji i archiwizacji obrazów z obu kamer. Zastosowanie kamer pracujących w podczerwieni umożliwia obserwację samolotów w nocy. System według wynalazku może być zastosowany równolegle z systemem radarowym, podnosząc bezpieczeństwo lotów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym sposób rozmieszczenia elementów systemu i ich wzajemne połączenia.

Pierwsza kamera 3 ustawiona jest przed początkiem pasa startowego 1, na jego osi wzdłużnej, z obiektywem skierowanym w kierunku przeciwnym do pasa, w taki sposób, że oś optyczna kamery pokrywa się w azymucie z osią wzdłużną pasa startowego, zaś w elewacji kąt osi optycznej kamery wynosi 4 stopnie, co pozwala na obserwację typowej ścieżki zniżania o kącie nachylenia 3 stopnie na długim odcinku.

Druga kamera 4 ustawiona jest z boku pasa startowego, w odległości 300 metrów od początku pasa. Obiektyw tej kamery skierowany jest w stronę początku pasa 90 startowego, przy czym w elewacji kąt osi optycznej kamery wynosi 3 stopnie, co odpowiada kątowi nachylenia typowej ścieżki zniżania, zaś w azymucie oś optyczna kamery przecina się z osią wzdłużną pasa startowego w odległości od 1000 do 2000 metrów, co pozwala na obserwację ścieżki zniżania na długim odcinku. Sygnały wizyjne z kamer są transmitowane za pośrednictwem urządzeń nadawczo-odbiorczych 5 do urządzeń odbiorczo-nadawczych 6 i dalej do komputerowego urządzenia przetwarzania wizji 7. Obrazy uzyskiwane z kamer są wyświetlane na monitorach 8.

Pulpit sterowniczy 9, połączony z wejściami sterującymi optyką kamer za pośrednictwem komputerowego urządzenia przetwarzania wizji 7, urządzeń odbiorczo-nadawczych 6 i urządzeń nadawczo-odbiorczych 5, pozwala na sterowanie przesłoną i zoomem kamer 3 i 4.

Jako kamery 3 i 4 można zastosować zamiennie kamery pracujące w zakresie światła widzialnego lub podczerwieni.

Claims (3)

1. System obserwacji optycznej samolotów schodzących do lądowania zawierający kamery, urządzenia nadawczo-odbiorcze. urządzenia odbiorczo-nadawcze, komputerowe urządzenie przetwarzania wizji, monitory i pulpit sterowniczy, znamienny tym, że pierwsza kamera (3) ustawiona jest przed początkiem pasa startowego (1), na jego osi wzdłużnej, z obiektywem skierowanym w kierunku przeciwnym do pasa, w taki sposób, że oś optyczna kamery pokrywa się w azymucie z osią wzdłużną pasa startowego, zaś w elewacji kąt osi optycznej kamery zawiera się pomiędzy 2,5 stopnia a 5 stopni, natomiast druga kamera (4) ustawiona jest z boku pasa startowego, w odległości od początku pasa odpowiadającej punktowi przyziemienia (2), z obiektywem skierowanym w stronę początku pasa startowego, przy czym w elewacji kąt osi optycznej kamery zawiera się pomiędzy 2,5 stopnia a 3,5 stopnia, zaś w azymucie oś optyczna kamery przecina się z osią pasa startowego w odległości większej od 1000 metrów, a sygnały wizyjne z kamer są transmitowane za pośrednictwem urządzeń nadawczoodbiorczych (5) do urządzeń odbiorczo-nadawczych (6) i dalej do komputerowego urządzenia przetwarzania wizji (7), zaś obrazy uzyskiwane z kamer są wyświetlane na monitorze, monitorach (8).

2. System obserwacji optycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że pulpit sterowniczy (9) wysyłający sygnały zmieniające optykę kamer połączony jest, za pośrednictwem komputerowego urzą4

PL 224 059 B1 dzenia przetwarzania wizji (7), urządzeń odbiorczo-nadawczych (6) i urządzeń nadawczo-odbiorczych (5), do wejść sterujących optyką kamer (3) i (4).

3. System obserwacji optycznej według zastrz. 1, znamienny tym, że kamery (3) i (4) pracują w zakresie podczerwieni.