RU163787U1

RU163787U1 - LASER DEVICE FOR ORIENTING THE AIRCRAFT WHEN LANDING ON THE TAKEOFF AND LANDING STRIP

Info

Publication number: RU163787U1
Application number: RU2015148956/11U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Калошин; Вячеслав Иванович Анисимов; Владимир Валентинович Жуков
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-08-10

Abstract

Лазерное устройство посадки самолета на взлетно-посадочную полосу (ВПП), содержащее три лазерных источника излучения, отличающееся тем, что так же на этой же ВПП установлены три коллиматора излучения, каждый источник излучения выполнен таким образом, чтобы он обеспечивал расходимость проходящего через него излучения меньше, чем 4 угловые минуты и при этом на выходе формировал пучок с диаметром поперечного сечения 50 миллиметров и более, электрически связанных между собой через блок управления.A laser device for landing an airplane on a runway containing three laser radiation sources, characterized in that three radiation collimators are also installed on the same runway, each radiation source is designed so that it ensures less divergence of the radiation passing through it than 4 arc minutes and at the same time at the exit formed a beam with a cross-sectional diameter of 50 millimeters or more, electrically connected to each other through the control unit.

Description

Настоящее устройство относится к оптическим средствам обеспечения посадки самолета на взлетно-посадочную полосу (ВПП) или на палубу авианосца и может быть использовано для создания лазерных зрительных систем посадки самолета в сложных метеоусловиях, обеспечивая при этом высокую точность посадки.This device relates to optical means of ensuring an aircraft landing on the runway or runway or on the deck of an aircraft carrier and can be used to create laser visual aircraft landing systems in difficult weather conditions, while ensuring high accuracy of landing.

Известна система посадки самолета по лазерному пучку, описанная в патенте [US 4925303 А, 1990]. В соответствии с этим способом, в область пространства, в которой приземляется самолет, посылают три лазерных пучка разного цвета. Эти лазерные пучки посылают так, чтобы все они располагались в плоскости глиссады, причем один из этих пучков какого-то одного цвета посылают так, чтобы он совпадал с курсом самолета, а два других пучка, посылают так, чтобы они располагались по разные стороны от пучка, который совпадает с курсом самолета, причем каждый из этих двух пучков обладает своим цветом. Пилот на самолете воспринимает визуально эти лазерные пучки и по их направлению и цветности определяет направление движения самолета и расположение его в плоскости глиссады.A known system for landing aircraft in a laser beam, described in the patent [US 4925303 A, 1990]. In accordance with this method, three laser beams of different colors are sent to the region of space in which the plane lands. These laser beams are sent so that they are all located in the plane of the glide path, and one of these beams of one color is sent so that it matches the course of the plane, and the other two beams are sent so that they are located on opposite sides of the beam , which coincides with the course of the aircraft, and each of these two beams has its own color. The pilot on a plane visually perceives these laser beams and, by their direction and color, determines the direction of movement of the aircraft and its location in the plane of the glide path.

Эта система позволяет визуально ориентировать самолет при посадке с достаточно высокой точностью и надежностью в ночных условиях. Однако такое ориентирование возможно только в условиях хорошей атмосферной видимости, т.е. когда атмосфера слабо замутнена частицами гидрометеоров и дымки, а именно отсутствует дождь, снег, туман и др. аэрозоли. В этих условиях пилот на большом расстоянии от лазерных пучков визуально воспринимает их с высокой контрастностью как светящиеся остронаправленные прямые линии, что и позволяет ему надежно ориентировать движение самолета при посадке. В условиях же плохой видимости наличие в атмосфере дождя, тумана, снега и плотной дымки пилот визуально не может воспринять лазерные пучки контрастно в виде светящихся остронаправленных прямых линий, а воспринимает их в виде протяженных световых полей с размытыми границами, что осложняет возможность надежного ориентирования с высокой точностью при движении самолета даже при слабом замутнении атмосферы, а при сильном замутнении атмосферы исключает такую возможность полностью.This system allows you to visually orient the aircraft during landing with fairly high accuracy and reliability in night conditions. However, such orientation is possible only in conditions of good atmospheric visibility, i.e. when the atmosphere is slightly cloudy with particles of hydrometeors and haze, namely there is no rain, snow, fog, or other aerosols. Under these conditions, the pilot at a large distance from the laser beams visually perceives them with high contrast as luminous, highly directional straight lines, which allows him to reliably orient the movement of the aircraft during landing. In conditions of poor visibility, the presence of rain, fog, snow and dense haze in the atmosphere, the pilot cannot visually perceive the laser beams in contrast in the form of luminous pointed direct lines, but perceives them in the form of extended light fields with blurry boundaries, which complicates the possibility of reliable orientation with high accuracy during the movement of the aircraft even with slight turbidity of the atmosphere, and with severe turbidity of the atmosphere eliminates this possibility completely.

Известна также система посадки самолета по лазерному пучку, описанная в патенте [CN 101295021 А, 2008] на изобретение «Лазерная система посадки самолета и использованный в ней способ». Эта система посадки содержит два одинаковых лазерных излучателя и один радар. При этом один лазерный излучатель является курсовым и установлен он вблизи начала взлетно-посадочной полосы и таким образом, чтобы его оптическая ось совпадала с курсом посадки самолета, другой лазерный излучатель является глиссадным и установлен он также вблизи начала взлетно-посадочной полосы, но таким образом, чтобы его оптическая ось совпадала с глиссадой снижения самолета, а указанный радар так же установлен вблизи начала взлетно-посадочной полосы, но таким образом, чтобы направление его антенны совпадала с направлением оптической оси курсового лазерного излучателя, а диаграмма направленности этой антенны максимально перекрывала курсоглиссадную зону посадки самолета. Эта система позволяет пилоту визуально воспринимать сформированный в пространстве лазерный пучок в виде светящейся остронаправленной линии и ориентировать по ее направленности направление посадки самолета. Однако такое ориентирование возможно только в условиях хорошей атмосферной видимости, т.е. когда атмосфера слабо замутнена частицами гидрометеоров и дымки - отсутствует дождь, снег, туман и др. аэрозоли. В этих условиях пилот на большом расстоянии от лазерных пучков визуально воспринимает их с высокой контрастностью как светящиеся остронаправленных прямых линий, что и позволяет ему надежно ориентировать движение самолета при посадке. В условиях же плохой видимости наличие в атмосфере дождя, тумана, снега и плотной дымки пилот визуально не может воспринять лазерные пучки контрастно в виде светящихся остронаправленных прямых линий, а воспринимает их в виде протяженных световых полей с размытыми границами, что осложняет возможность надежного ориентирования с высокой точностью при движении самолета даже при слабом замутнении атмосферы, а при сильном замутнении атмосферы исключает такую возможность полностью.Also known is a laser landing system for an aircraft described in the patent [CN 101295021 A, 2008] for the invention “Laser aircraft landing system and the method used therein”. This landing system contains two identical laser emitters and one radar. In this case, one laser emitter is directional and it is installed near the start of the runway and so that its optical axis coincides with the aircraft landing course, the other laser emitter is glide path and it is also installed near the start of the runway, but in such a way so that its optical axis coincides with the glide path of the aircraft’s descent, and the indicated radar is also installed near the start of the runway, but so that the direction of its antenna coincides with the direction of the optical axis localizer laser emitter, and the radiation pattern of this antenna is maximally overlapped kursoglissadnuyu landing zone. This system allows the pilot to visually perceive the laser beam formed in space in the form of a luminous, highly directional line and to orient the airplane landing direction in its direction. However, such orientation is possible only in conditions of good atmospheric visibility, i.e. when the atmosphere is slightly cloudy with particles of hydrometeors and haze, there is no rain, snow, fog, or other aerosols. Under these conditions, the pilot at a large distance from the laser beams visually perceives them with high contrast as luminous pointed direct lines, which allows him to reliably orient the movement of the aircraft during landing. In conditions of poor visibility, the presence of rain, fog, snow and dense haze in the atmosphere, the pilot cannot visually perceive the laser beams in contrast in the form of luminous pointed direct lines, but perceives them in the form of extended light fields with blurry boundaries, which complicates the possibility of reliable orientation with high accuracy during the movement of the aircraft even with slight turbidity of the atmosphere, and with severe turbidity of the atmosphere eliminates this possibility completely.

Ближайшим аналогом из известных является система посадки самолетов по световому лучу, описанный в патенте [RU 2369532 С2, 2009] на изобретение «Лазерная система посадки воздушных судов». Эта система посадки самолетов содержит три лазерных источника излучения, а указанные лазерные источники излучения установлены вблизи взлетно-посадочной полосы со стороны и расположены таким образом, чтобы выходные окна всех этих лазерных источников были направлены в ту сторону ВПП, с которой происходит посадка самолета, причем, один из этих лазерных источников установлен на оси ВПП и расположен так, чтобы его оптическая ось была расположена в плоскости, которая перпендикулярна плоскости ВПП и проходит через осевую линию этой полосы и которая является курсовой, и чтобы сама эта оптическая ось была расположена под углом 2°40′ к плоскости ВПП; а два других лазерных источника установлены на противоположных сторонах этой ВПП и таким образом, чтобы их оптические оси были расположены в плоскости, перпендикулярной курсовой плоскости также под углом 2°40′ к плоскости ВПП.The closest analogue of the known is the aircraft landing system for the light beam described in the patent [RU 2369532 C2, 2009] for the invention of "Laser aircraft landing system". This aircraft landing system contains three laser radiation sources, and these laser radiation sources are installed near the runway from the side and are located so that the exit windows of all these laser sources are directed to the side of the runway from which the aircraft lands, and, one of these laser sources is mounted on the axis of the runway and is located so that its optical axis is located in a plane that is perpendicular to the plane of the runway and passes through the center line of this strip and Thoraya is exchange and that itself is the optical axis is at an angle 2 ° 40 'to the plane of the runway; and two other laser sources are mounted on opposite sides of this runway and so that their optical axes are located in a plane perpendicular to the directional plane also at an angle of 2 ° 40 ′ to the plane of the runway.

При работе этой системы пилот во время посадки самолета наблюдает в пространстве три световых пучка, сформированных в пространстве указанными лазерными источниками и ориентирует движение самолета таким образом, чтобы эти световые пучки в сочетании друг с другом воспринимались визуально в виде правильной буквы «Т», перекладина которой образована световыми пучками, расположенными в плоскости глиссады снижения, а ножка буквы «Т» образована световым пучком, расположенной под углом посадки к плоскости ВПП и проходит через осевую линию этой полосы, т.е. в курсовой плоскости посадки самолета. Благодаря описанному выше расположению в пространстве световых пучков, пилот будет видеть правильную букву «Т» только если он летит по глиссаде снижения и курсу. Данный способ обеспечивает надежный визуальный контакт с местом приземления и высокую точностью ориентирования самолета при заходе на посадку, но только в условиях слабо замутненной атмосферы.During the operation of this system, the pilot, during an airplane landing, observes in space three light beams generated in space by the indicated laser sources and orientes the movement of the aircraft so that these light beams in combination with each other are perceived visually in the form of the correct letter “T”, the crossbar of which formed by light beams located in the plane of the glide path of descent, and the leg of the letter "T" is formed by a light beam located at an angle of landing to the plane of the runway and passes through the center line th strip, i.e. in the course plane of the aircraft landing. Due to the arrangement of light beams in space above, the pilot will see the correct letter "T" only if he flies along the glide path and the course. This method provides reliable visual contact with the landing site and high accuracy of orientation of the aircraft during approach, but only in conditions of slightly cloudy atmosphere.

Однако в сложных метеоусловиях, когда атмосфера сильно замутнена дождем, туманом, снегом или плотной дымкой, создаваемые лазером световые пучки сильно размываются и визуально их контуры не просматриваются, что сильно снижает точность ориентирования, либо вообще исключает возможность такового. Обусловлено это тем, что световые пучки от лазеров в сильно замутненной атмосфере создают вблизи своей боковой поверхности световой фон, который по интенсивности сравним с интенсивностью излучения самого лазерного пучка, идущего от боковой поверхности этого пучка. При этом по мере удаления от начала формирования пучка превышение интенсивности этого фона над интенсивностью самого пучка будет увеличиваться, поскольку пучок будет расширяться, а интенсивность фона снижаться не будет. Поэтому границы боковой поверхности указанных пучков размываются и определить визуально их направление в пространстве пилоту становится невозможно. Такое формирование фона у боковой поверхности световых пучков обусловлено тем, что существующие лазерные источники формируют в пространстве световые пучки, имеющие расходимость, превышающую 4-е угловые минуты, а сами пучки вследствие указанной расходимости при прохождении через атмосферу настолько сильно расширяются, что на достаточно больших расстояниях от места их формирования интенсивность излучения, идущая от их боковой поверхности, ослабевает настолько, что она сравнивается с интенсивностью излучения, идущего от светового фона, создаваемого самим пучком в сильно рассеивающей среде, т.е., в замутненной атмосфере.However, in difficult weather conditions, when the atmosphere is very cloudy with rain, fog, snow or dense haze, the light beams generated by the laser are very blurred and their contours are not visible visually, which greatly reduces the accuracy of orientation, or eliminates the possibility of such. This is due to the fact that light beams from lasers in a highly cloudy atmosphere create a light background near their lateral surface, which is comparable in intensity to the radiation intensity of the laser beam itself coming from the side surface of this beam. In this case, as you move away from the beginning of the formation of the beam, the excess of the intensity of this background over the intensity of the beam itself will increase, since the beam will expand, and the background intensity will not decrease. Therefore, the boundaries of the lateral surface of these beams are eroded and it becomes impossible to visually determine their direction in space for the pilot. This formation of the background at the lateral surface of the light beams is due to the fact that existing laser sources form light beams in space having a divergence exceeding 4 arc minutes, and the beams themselves, due to the indicated divergence, expand so strongly that they travel at sufficiently large distances from the place of their formation, the radiation intensity coming from their side surface weakens so much that it compares with the intensity of radiation coming from the light background, created by the beam itself in a strongly scattering medium, i.e., in a cloudy atmosphere.

Технической задачей данного устройства является такое формирование в атмосфере лазерных пучков, при котором создаваемый ими у боковой поверхности световой фон по своей интенсивности на всем протяжении этого пучка будет слабее интенсивности излучения, идущего непосредственно от боковой поверхности этого же пучка.The technical task of this device is such a formation of laser beams in the atmosphere, in which the light background created by them at the side surface along its intensity throughout the entire beam will be weaker than the radiation intensity coming directly from the side surface of the same beam.

Техническим результатом данного устройства является значительное увеличение дальности и точности ориентирования самолета при посадке в условиях ограниченной видимости - сильный туман, дождь, снег и т.п.The technical result of this device is a significant increase in the range and accuracy of orientation of the aircraft when landing in conditions of limited visibility - heavy fog, rain, snow, etc.

Поставленная задача решается тем, что заявленное устройство, содержит три лазерных источника излучения, электрически связанные между собой и с блоком управления 5, причем указанные лазерные источники излучения установлены на ВПП вблизи от места приземления самолета и расположены таким образом, чтобы выходные окна всех этих лазерных источников были направлены в ту сторону ВПП, с которой происходит посадка самолета, причем, один из этих лазерных источников установлен на оси ВПП и расположен так, чтобы его оптическая ось была расположена в плоскости, которая перпендикулярна плоскости ВПП и проходит через осевую линию этой полосы и которая является курсовой, и чтобы сама эта оптическая ось была расположена под углом 2°40′ к плоскости ВПП; а два других лазерных источника установлены на противоположных сторонах этой ВПП и таким образом, чтобы их оптические оси были расположены в плоскости, перпендикулярной курсовой плоскости и под углом 2°40′ к плоскости ВПП.The problem is solved in that the claimed device contains three laser radiation sources that are electrically connected with each other and with the control unit 5, and these laser radiation sources are installed on the runway close to the plane of landing of the aircraft and are located so that the output windows of all these laser sources were directed to the side of the runway from which the plane lands, and one of these laser sources is mounted on the axis of the runway and located so that its optical axis is located in a plane that is perpendicular to the runway plane and passes through the center line of this strip and which is directional, and so that this optical axis itself is located at an angle of 2 ° 40 ′ to the runway plane; and two other laser sources are mounted on opposite sides of this runway and so that their optical axes are located in a plane perpendicular to the directional plane and at an angle of 2 ° 40 ′ to the plane of the runway.

В отличие от известного аналога в данном устройстве установлены три коллиматора, каждый из которых выполнен таким образом, чтобы он обеспечивал расходимость проходящего через него излучения меньше, чем 4 угловых минуты и при этом на выходе формировал пучок с диаметром поперечного сечения больше, чем 5,0 сантиметров, при этом каждый из указанных коллиматоров расположен перед выходным окном одного из указанных лазерных источников таким образом, чтобы оптические оси коллиматора и лазерного источника совпадали.In contrast to the known analogue, three collimators are installed in this device, each of which is made in such a way that it ensures the divergence of the radiation passing through it is less than 4 arc minutes and at the same time forms a beam with a cross-section diameter greater than 5.0 centimeters, while each of these collimators is located in front of the output window of one of these laser sources so that the optical axis of the collimator and the laser source coincide.

Для получения указанных параметров пучка в данной системе установлены коллиматоры марки «ОСК-2ЦЛ».To obtain the specified beam parameters, collimators of the OSK-2TsL brand are installed in this system.

Авторами впервые установлено, что при визуальном наблюдении сбоку лазерного пучка монохроматического излучения, расходимость которого меньше 4-х угловых минут, а диаметр поперечного сечения в месте его формирования больше пяти сантиметров контрастность этого пучка при его наблюдении сбоку сохраняется при любой степени замутнения атмосферы на всем протяжении этого пучка. Это обусловлено тем, что если диаметр поперечного сечения лазерного пучка в месте его формирования больше пяти сантиметров, то на всем протяжении этого пучка диаметр его поперечного сечения будет так же больше пяти сантиметров, т.к. пучок вследствие его расходимости будет только расширяться. При этом при угловой расходимости меньше четырех минут интенсивность фона у боковых сторон пучка, формирующегося за счет рассеяния излучения этого пучка, будет всегда ниже интенсивности излучения в самом пучке. Такое формирование фона, рассеянного у боковых сторон лазерного пучка монохроматического излучения авторы впервые определили расчетами и установили экспериментально.For the first time, the authors found that when a side-by-side observation of a laser beam of monochromatic radiation, the divergence of which is less than 4 angular minutes, and the diameter of the cross section at the place of its formation is more than five centimeters, the contrast of this beam when viewed from the side remains at any degree of turbidity of the atmosphere throughout this beam. This is because if the diameter of the cross section of the laser beam at the place of its formation is more than five centimeters, then throughout the entire length of the beam, the diameter of its cross section will also be more than five centimeters, because the beam due to its divergence will only expand. Moreover, with an angular divergence of less than four minutes, the background intensity at the sides of the beam, which is formed due to the scattering of the radiation of this beam, will always be lower than the radiation intensity in the beam itself. The formation of the background scattered at the sides of the laser beam of monochromatic radiation was first determined by the authors by calculations and established experimentally.

Это происходит из-за того, что лазерный пучок является монохроматическим и при расходимости меньше 4-х угловых минут фоновое излучение, создаваемое за счет многократного рассеяния этого пучка на аэрозолях атмосферы, направлено в основном вдоль (вперед) направления распространения самого пучка. В направлении же, перпендикулярном распространению этого пучка, указанное фоновое излучение имеет слабую интенсивность и, к тому же, в этом направлении фоновое излучение от всех предыдущих частей лазерного пучка практически не суммируется, т.к. направленность его от каждой из областей пучка практически разная. Однако, как сказано выше, лазерные пучок при прохождении через аэрозольную атмосферу ослабляется за счет рассеяния на частицах аэрозоля, поэтому интенсивность излучения в самом пучке, рассеиваемого аэрозолем атмосферы, должна быть такой, чтобы интенсивность идущего от боковых сторон этого пучка рассеянное аэрозолем атмосферы излучение была выше интенсивности фона, сформированного у боковых сторон пучка. Как показали экспериментальные исследования, для получения такого эффекта необходимо, чтобы диаметр поперечного сечения лазерного пучка в том месте, где происходит его рассеяние атмосферой, был больше пяти сантиметров.This is due to the fact that the laser beam is monochromatic and, with a divergence of less than 4 angular minutes, the background radiation generated by the multiple scattering of this beam by atmospheric aerosols is directed mainly along the (forward) direction of propagation of the beam itself. In the direction perpendicular to the propagation of this beam, the indicated background radiation has a weak intensity and, in addition, in this direction the background radiation from all previous parts of the laser beam is practically not summed, because its directivity from each of the beam regions is practically different. However, as mentioned above, the laser beam when passing through the aerosol atmosphere is attenuated due to scattering by aerosol particles, therefore, the intensity of the radiation in the beam itself scattered by the aerosol of the atmosphere should be such that the intensity of the radiation emitted from the sides of this beam is higher than the radiation the intensity of the background formed at the sides of the beam. As experimental studies have shown, to obtain such an effect, it is necessary that the diameter of the cross section of the laser beam in the place where it is scattered by the atmosphere be more than five centimeters.

В результате этого данное устройство посадки самолета на плоскую твердую поверхность позволяет визуально осуществить надежное ориентирование самолета при посадке даже в условиях сильно замутненной атмосферы, что не позволяет осуществить ни одна из известных лазерных систем посадки самолетов. Именно такая возможность ориентирования самолета при посадке является новым техническим результатом, получение которого обеспечивает данное лазерное устройство посадки самолета.As a result of this device landing aircraft on a flat hard surface allows you to visually perform reliable orientation of the aircraft during landing, even in a very cloudy atmosphere, which does not allow any of the known laser systems for landing aircraft. It is such an opportunity to orient the aircraft during landing is a new technical result, the receipt of which provides this laser device landing aircraft.

На рисунке (фиг. 1) показана общая схема лазерного устройства посадки самолета.The figure (Fig. 1) shows a general diagram of a laser aircraft landing device.

Устройство посадки самолета на ВПП содержит три лазерных источника излучения 1, 2 и 3, три одинаковых коллиматора оптического излучения 4 и блок управления 5. При этом все три лазерных источника излучения 1, 2 и 3 установлены в непосредственной близости от места приземления самолета, а их выходные окна направлены в одну сторону - в сторону, с которой самолет заходит на посадку, причем, один из этих лазерных источников излучения 1 расположен таким образом, чтобы его оптическая ось находилась в плоскости, перпендикулярной плоскости ВПП и проходящей через осевую линию этой полосы. Этот лазерный источник излучения 1 называется курсовым. А два других лазерных источника излучения называется глиссадными 2 и 3. Они установлены у боковых сторон взлетно-посадочной полосы и расположены таким образом, чтобы их оптические оси были одинаково наклонены к плоскости ВПП на угол 2°40′. Все лазерные источники соединены электрически связаны между собой и с блоком управления 5, расположенного на командно-диспетчерском пункте (КДП) аэропорта. Все коллиматоры оптического излучения 4 установлены перед выходными окнами лазерных источников излучения 1, 2, 3 - каждый коллиматор 4 - перед своим лазерным источником излучения 1, 2 или 3. При этом, каждый из коллиматоров 4 расположен таким образом, чтобы его оптическая ось совпадала с оптической осью того лазерного источника излучения 1, 2 или 3, перед выходным окном которого он установлен и одновременно чтобы между этим коллиматором и указанным источником излучения была выполнена оптическая связь.An airplane landing device on the runway contains three laser radiation sources 1, 2 and 3, three identical optical collimators 4 and a control unit 5. Moreover, all three laser radiation sources 1, 2 and 3 are installed in the immediate vicinity of the aircraft landing site, and the exit windows are directed in one direction - in the direction from which the aircraft lands, and one of these laser radiation sources 1 is located so that its optical axis is in the plane perpendicular to the plane of the runway and passing th through the center line of this strip. This laser radiation source 1 is called directional. And two other laser radiation sources are called glide paths 2 and 3. They are installed at the sides of the runway and are located so that their optical axes are equally inclined to the runway plane at an angle of 2 ° 40 ′. All laser sources are electrically connected to each other and to the control unit 5, located at the command and control station (KDP) of the airport. All collimators of optical radiation 4 are installed in front of the output windows of the laser radiation sources 1, 2, 3 — each collimator 4 is in front of its laser source of radiation 1, 2 or 3. Moreover, each of the collimators 4 is located so that its optical axis coincides with optical axis of the laser radiation source 1, 2 or 3, in front of the output window of which it is installed and at the same time that optical communication is made between this collimator and the specified radiation source.

Данное лазерное устройство посадки самолета на ВПП работает следующим образом. С блока управления 5 осуществляется включение лазерной системы посадки самолетов. Лазерные источники излучения 1, 2, 3 генерируют коллимированные пучки монохроматического излучения. При этом от каждого лазерного источника излучения 1, 2 или 3 пучок излучения поступает на входное окно одного из коллиматоров 4 по оптической оси этого коллиматора 4. Проходя через коллиматоры 4, пучок излучения от каждого лазерного источника излучения 1, 2 или 3 коллимируется до уровня, при котором его расходимость приобретает значение меньше четырех угловых минут. Кроме того, поскольку существующие лазерные источники излучения генерируют пучок с диаметром поперечного сечения порядка 4 мм на выходе из лазерного источника, то одновременно каждый из коллиматоров 4 расширяет проходящий через него лазерный пучок излучения в его поперечном сечении до диаметра 50 мм и более - на выходе из окна этого коллиматора. В результате в пространстве над ВПП формируются световые пучки (пучки лазерного излучения) с угловой расходимостью меньше 4-х минут и с диаметром поперечного сечения пучка 50 мм и более. Вследствие этого все посылаемые в пространство пучки лазерного излучения воспринимаются визуально в пространстве как световые линии с четко обозначенными боковыми границами, причем, такое восприятие пучков остается даже при наличии сильного замутнения атмосферы. При этом, благодаря указанному расположению на взлетно-посадочной полосе лазерных источников излучения 1, 2, 3, пучки в пространстве расположены таким образом, что при движении самолета одновременно по курсу и глиссаде пилот видит символ в форме правильной буквы «Т», а при уклонении самолета с курса или с глиссады пилот видит символ в форме искаженной буквы «Т» и задачей пилота при посадке самолета является ориентирование самолет таким образом, чтобы он видел символ в форме правильной буквы «Т». При этом данное лазерное устройство посадки самолета обеспечивает хорошее визуальное восприятие указанного символа, практически, при любом замутнении атмосферы, обеспечивая тем самым надежное и точное ориентирование самолета при посадке в условиях такой видимости, при которой существующие лазерные системы визуального ориентирования самолета вообще не позволяют осуществлять точную и надежную посадку самолета на ВПП.This laser device landing on the runway works as follows. From the control unit 5, the laser landing system is turned on. Laser radiation sources 1, 2, 3 generate collimated beams of monochromatic radiation. In this case, from each laser radiation source 1, 2 or 3, the radiation beam enters the input window of one of the collimators 4 along the optical axis of this collimator 4. Passing through the collimators 4, the radiation beam from each laser radiation source 1, 2 or 3 is collimated to a level at which its divergence takes on a value of less than four arc minutes. In addition, since existing laser radiation sources generate a beam with a cross-sectional diameter of about 4 mm at the exit from the laser source, then each of the collimators 4 expands the laser beam passing through it in its cross-section to a diameter of 50 mm or more at the exit of windows of this collimator. As a result, light beams (laser beams) are formed in the space above the runway with an angular divergence of less than 4 minutes and with a beam cross section diameter of 50 mm or more. As a result of this, all laser beams sent into space are perceived visually in space as light lines with clearly defined lateral boundaries, and such a perception of the beams remains even in the presence of severe turbidity of the atmosphere. Moreover, due to the indicated location of the laser radiation sources 1, 2, 3 on the runway, the beams in space are arranged in such a way that when the aircraft moves along the course and glide path, the pilot sees a symbol in the form of the correct letter “T”, and when evading from the course or from the glide path, the pilot sees the symbol in the form of a distorted letter "T" and the pilot's task when landing the plane is to orient the aircraft so that he sees the symbol in the form of the correct letter "T". At the same time, this aircraft’s laser landing device provides a good visual perception of this symbol, practically, with any clouding of the atmosphere, thereby ensuring reliable and accurate orientation of the aircraft during landing under conditions of such visibility that the existing laser visual orientation systems of the aircraft do not allow accurate and reliable landing on the runway.

Claims

A laser device for landing an airplane on a runway containing three laser radiation sources, characterized in that three radiation collimators are also installed on the same runway, each radiation source is designed so that it ensures less divergence of the radiation passing through it than 4 arc minutes and at the same time at the exit formed a beam with a cross-sectional diameter of 50 millimeters or more, electrically connected to each other through the control unit.