RU1779934C - Способ определени навигационных параметров дл выполнени посадки летательного аппарата на дрейфующую льдину - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к навигации, а именно к определению навигационных параметров дл  выполнени  посадки летательного аппарата (ЛА) на дрейфующую льдину. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  навигационных параметров и повышение безопасности посадки ЛА путем учета планово-азимутальной нестабильности и возможности и возможной деформации ВПП. Способ заключаетс  в том, что размещают на льдине ответчики, формируют при эталонном облете координаты ответчиков и ВПП, формируют и индицируют при всех последующих подлетах и посадках боковые уклонени , поправки к фактическому курсу и другие навигационные параметры. Перед выполнением захода на посадку производ т контрольный облет, в результате которого устанавливают факт отсутстви  деформации ВПП с формированием и индикацией сообщени  о разрешении посадки. При этом навигационные параметры формируютс  в системе координат текущего положени  льдины, что обеспечиваетс  автоматическим формированием координат ответчиков и ВПП льдины, перед заходом на посадку устанавливаетс  факт отсутстви  деформаций льдины.2 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к навигации, а именно к определению навигационных параметров дл  выполнени  посадки на дрейфующие ледовые пол  (льдины) в услови х их планово-азимутальной нестабильности, возможной деформации отсутстви  координат пунктов, наземного навигационного обеспечени 

Известен способ подготовки и выполнени  захода на посадку в котором летательный аппарат (ЛА) выполн ет подлет к району аэродрома и заход на посадку на взлетно-посадочную полосу (ВПП) по данным штурманской прокладки с использованием координат аэродрома, посадочного магнитного путевого угла (азимута оси ВПП), той или иной установленной схемы захода на посадку Формируемые при этом навигационные параметры курсы и дальности рассчитываютс  в системах координат, у которых ориентаци  осей и местоположение центра заранее обусловлены Привлекаемые при этом средства посадки обладают малой точностью выдаваемых линейных и угловых параметров

Использование данного способа позвол ет произвести подлет и заход на посадку на дрейфующую льдин только при визу ль

vi vi о ч со

ном наблюдении летчика за ВПП, так как истинный или магнитный азимут оси ВПП в данном случае  вл етс  неизвестным. Расчет линейных и угловых навигационных параметров при подлете и заходе на посадку даже при установке на льдине той или иной посадочной системы невозможен ввиду того , что штурман выполн ет свои расчеты в системе координат, не св занной с положением льдины на момент данного подлета, что не позвол ет автоматизировать процесс . Деформаци  же льдины в районе ВПП может быть вы влена только путем ее предварительного наземного обследовани .

Наиболее близким техническим решением по выполн емым операци м  вл етс  способ определени  навигационных параметров и автоматического захода на посадку с использованием авиационного навигационного комплекса АНК-11. В этом способе при подлете и заходе на посадку формируютс  и индицируютс  боковые уклонени  Л А от линии заданного пути, заданный курс и дальность до заданной точки. На участке подлета эти параметры вырабатываютс  по данным инерционной системы, а при заходе на посадку поданным курсового и глиссадного радима ков.

К недостаткам данного способа относ тс  следующие:

перед полетом требуетс  введение координат аэродрома, радионавигационных точек, а также азимута оси ВПП, введение же этих данных применительно к ВПП дрейфующей льдины вообще не представл етс  возможным;

системы координат курсового и глиссадного радиома ков на дрейфующей льдине не св заны с используемой на борту системой координат, и поэтому информаци  от этих радиома ков не может быть использована вычислителем в автоматическом режиме;

деформаци  ледового пол  в районе ВПП на момент посадки никак не учитываетс  с помощью привлекаемых навигационных средств, учет же этого фактор возможен только при наличии геодезического обеспечени , что исключает возможность автоматизации с учетом деформаций;

кроме того, привлекаемое в данном случае навигационное оборудование требует наличи  на льдине обслуживающего персонала , что в большинстве случаев  вл етс  невозможным по целому р ду объективных причин;

привлекаемые в способе средства обладают малой точностью формировани  угловых и линейных параметров.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  навигационных параметров и повышение безопасности посадки путем учета планово-азимутальной

нестабильности и возможной деформации взлетно-посадочной полосы (ВПП).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  навигационных параметров дл  выполнени  посадки ЛА на

0 дрейфующую льдину, включающем определение и индикацию в полете заданного курса , высоты, бокового отклонени  и дальности до заданной точки, дополнительно размещают на льдине не менее трех от5 ветчиков дальномерной системы так, чтобы образуема  ими фигура содержала внутри себ  ВПП, измер ют в процессе эталонного облета, осуществл емого с внешней стороны совокупности ответчиков, дальности от

0 ЛА до каждого из ответчиков, при завершении облета формируют разности измеренных дальностей до каждой из пар ответчиков, определ ют их максимальные по абсолютной величине значени , произ5 вод т визуальную посадку ЛА на ВПП льдины , измер ют дальности до ответчиков в моменты нахождени  ЛА на концах ВПП, определ ют и регистрируют координаты ответчиков , концов ВПП, по определенным

0 параметрам формируют посадочную траекторию в схемах заходов на посадку с правого и левого кругов с разных концов ВПП в системе координат льдины с началом в центре ВПП и ориентацией одной из ее осей

5 вдоль оси ВПП. при выполнении каждого из последующих подлетов измер ют дальности до ответчиков, формируют индицируемые навигационные параметры: заданный курс, высоту, боковое отклонение и даль0 ность в системе координат льдины, перед следующей посадкой осуществл ют контрольный облет с внешней стороны совокупности ответчиков, измер   и регистриру  те же параметры, что и при эталонном объекте

5 после облета при расхождени х между соответствующими полученными из эталонного и контрольного облетов максимальными по абсолютной величине разност ми дальностей , не превышающих дл  всех пар от0 ветчиков порогового значени , формируют и индицируют команду на разрешение посадки , а при превышении порогового значени  хот  бы дл  одной из пар ответчиков формируют и инициируют команду на за5 прет посадки, при выполнении посадки заданный курс и высоту определ ют в виде поправок к соответственно фактическим курсу и высоте.

На фиг.1 приводитс  взаимное располо- жение льдины, ответчиков и трасса кругового эталонного облета при создании навигационного обеспечени ; на фиг.2 - ситуаци , когда через ВПП проходит трещина льдины.

Способ осуществл етс  следующим образом .

При выборе ВПП 1 на льдине 2 (ледовом поле) производитс  произвольна  установка не менее трех ответчиков 3 (А,В,С) даль- номерной системы таким образом, чтобы нар ду с обеспечением наилучшей геометрической засечки с них обеспечивалс  охват извне полученной из них совокупности фигурой (в данном случае треугольником ABC) поверхности ВПП. ЛА 4 с запросчиком даль- номерной системы и бортовой цифровой ЭВМ (БЦВМ) выполн ет Эталонный облет извне по отношению к этой совокупности ответчиков 3, При выполнении облета производитс  непрерывное измерение дальностей от ЛА до каждого из ответчиков с частотой опроса каждого из них не менее 5 Гц. Полученные дальности по мере их поступлени  обрабатываютс  ВБЦВ в реальном масштабе времени. В ходе вычислений формируютс  приведенные к горизонтальной плоскости по данным высотомера разности дальностей дл  каждой из пар ответчиков. Из геометрических построений очевидно, что где бы ни t аходилс  ЛА, максимальна  разность дальностей до двух ответчиков будет только в момент нахождени  ЛА на одной линии с этими двум  ответчиками- и при этом она будет равна рассто нию между ответчиками, то есть Si, Sa и Зз (фиг.1).

При выполнении эталонного облета летчик с пульта управлени  (ПУ) формирует нажатием кнопки команды начала и конца облета, причем конец облета можно дл  обеспечени  надежности формировать с перекрытием начала облета.

С начала облета и до его конца БЦВМ принимает коды дальностей, формирует их физические значени  и заносит в ОЗУ разности дальностей. При по влении команды конца облета БЦВМ прекращает считывать дальности и, использу  фильтрацию по методу наименьших квадратов, формирует применительно к схеме, указанной на фиг.1, следующие значени  рассто ний между ответчиками:

S| /dA - dB/max /dA - ds/ max: S2 /dB - be/max /Ьв - dc/ max: S2 /dc - dA/max /dc - dA/ max.

Полученные значени  запоминаютс  на магнитном накопителе БЦВМ. Выполнив эталонный облет, летчик выполн ет визуальную посадку на ВПП и путем рулежки на

полосе с ПУ формирует команды на измерение дальностей в момент нахождени  ЛА на концах ВПП. то есть в точках 4 и 5 (фиг,1). По дальност м от ответчиков до концов ВПП и 5 рассто ни м между ответчиками БЦВМ формируют координаты ответчиков, концов ВПП и азимут ВПП в системе координат льдины, ориентированной осью по оси ВПП с началом в центре ВПП (см. фиг.1),

10 . При последующих штатных подлетах к льдине выполн ютс  следующие операции. При выходе ЛА в район расположени  льдины на удалении 100-50 км производитс  переход на автоматическое наведение

5 непосредственно на центр ВПП льдины. По команде с ПУ запросчик начинает формировать дальности до ответчиков и передавать их. на обработку в БЦВМ. По дальност м формируютс  текущие координаты ЛА в си0 стемекоординат льдины.

По координатам двух точек трассы, удаленных друг от друга на рассто ние 150-200 м, формируетс  текущий, курс в системе координат льдины. Одновременно с этим в той

5 же системе формируетс  текущий курс на точках начала координат (центр ВПП). Разность между этими двум  курсами  вл етс  поправкой к текущему истинному или магнитному курсу ЛА. Данна  поправка индиС цируетс  летчику, задачей которого  вл етс  путем разворота ЛА свести ее к нулю, причем угол сноса в данном случае не вли ет на индицируемую курсовую поправку .

5 Одновременно с этим формируетс  и индицируетс  дальность до центра ВПП, а также рекомендуема  дальность до начала контрольного облета. При достижении льдины летчик, ориентиру сь на индицируемые

0- дальности, выводит ЛА на контрольный облет ответчиков (фиг.2). Выполн емые при этом операции аналогичны операци м эталонного облета, причем траектори  контрольного облета может быть произвольной.

5 При поступлении в ПУ команды конца контрольного облета БЦВМ, использу  аналогичные эталонному облету вычислени , формирует контрольные рассто ни  между ответчиками и производит сравнение всех

0 соответствующих эталонных и контрольных максимальных разностей дальностей (разность между эталонными и контрольными рассто ни ми между ответчиками). Если из сравнени  установлено, что расхождение

5 дл  каждой из пар ответчиков не превышает порогового значени , которое применительно к предполагаемому бортовому устройству равно 0,5 м, то формируетс  и индицируетс  команда разрешени  посадки- .

При этом на всех участках 6-4 (фиг,1) БЦВМ формирует и индицирует боковое уклонение от заданной траектории на данном участке, поправку к фактическому курсу и рассогласование между фактической и заданной высотами.

В случае, если установлено, что по данным контрольного облета рассто ни  хот  бы дл  одной пары ответчиков отличаютс  от эталонных значений, то это означает деформацию льдины в районе ВПП9 (фиг.2). В этом случае формируетс  и инициируетс  команда на запрет посадки и летчик принимает решение или на визуальную посадку в другой части льдины, или о возврате на исходный или ззпасной аэродром,

Способ реализуетс  с помощью галсо- вой радионавигационной системы, содержащей бортовое оборудование в составе блока запросчика, блока обработки сигналов с пультом управлени  на базе БЦВМ типа ТС-12-101 с соответствующими аппаратно-программными средствами и блока антенно-фидерных устройств, а также наземного оборудовани  в виде трех или более ответчиков.

Дальность действи  системы 400 км, точность измерени  дальностей ±Д х .

Предложенный способ позвол ет обеспечить безопасность посадок ЛА как на дрейфующие, так и на неподвижные ледовые пол  (льдины) в сложных метеоуслови х с отсутствием возможности определени  координат ответчиков и геодезического контрол  за деформацией ВПП.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  навигационных параметров дл  выполнени  посадки летательного аппарата на дрейфующую льдину, включающий определение и индикацию в полете заданного курса, высоты, бокового отклонени  и дальности до заданной точки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  навигационных параметров и повышени  безопасности посадки путем учета планово-азимутальной нестабильности и возможной деформации взлетно-посадочной полосы (ВПП), дополнительно размещают на льдине не менее трех ответчиков дально- мерной системы так, чтобы образуема 

   ими фигура содержала внутри себ  ВПП, измер ют в процессе эталонного облета, осуществл емого с внешней стороны совокупности ответчиков, дальности от ЛА до каждого из ответчиков, при завершении облета формируют разности измеренных дальностей до каждой из пар ответчиков, определ ют их максимальные по абсолютной величине значени , производ т визуальную посадку ЛА на ВПП льдины,

   измер ют дальности до ответчиков в моменты нахождени  ЛА на концах ВПП, опре- дел ют и регистрируют координаты ответчиков , концов ВПП, по определенным параметрам формируют посадочную траекторию в схемах заходов на посадку с правого и левого кругов с разных концов ВПП в системе координат льдины с.началом в центре ВПП и ориентацией одной из осей вдоль оси ВПП, при выполнении каждого из последующих подлетов измер ют дальности до ответчиков, формируют индицируемое навигационные параметры - заданный курс, высоту, боковое отклонение и дальность в системе координат льдины, перед следующей посадкой осуществл ют контрольный облет с внешней стороны совокупности ответчиков , измер   и регистриру  при этом те же параметры, что и при эталонном облете , после облета при расхождени х между

   соответствующими полученными из эталонного и контрольного облетов максимальными по абсолютной величине разност м дальностей, не превышающих дл  всех пар ответчиков порогового значени , формируют и индицируют команду на разрешение посадки, при превышении порогового значени  хот  бы дл  одной пары ответчиков формируют и индицируют команду на запрет посадки, при выполнении посадки заданный курс и высоту определ ют в виде поправок к соответственно фактическому курсу и высоте.

   Я/г./