RU181020U1 - A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship - Google Patents

A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship Download PDF

Info

Publication number
RU181020U1
RU181020U1 RU2017125482U RU2017125482U RU181020U1 RU 181020 U1 RU181020 U1 RU 181020U1 RU 2017125482 U RU2017125482 U RU 2017125482U RU 2017125482 U RU2017125482 U RU 2017125482U RU 181020 U1 RU181020 U1 RU 181020U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
ship
processing unit
deck
navigation
Prior art date
Application number
RU2017125482U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Дмитриевич Кислицын
Игорь Владимирович Кожухов
Лев Алексеевич Иванов
Александр Иванович Шуклин
Владимир Сергеевич Кувшинов
Дмитрий Владимирович Лазиков
Артем Сергеевич Тер-Саакян
Юрий Евгеньевич Ганженко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС")
Priority to RU2017125482U priority Critical patent/RU181020U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU181020U1 publication Critical patent/RU181020U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/02Automatic approach or landing aids, i.e. systems in which flight data of incoming planes are processed to provide landing data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к бортовому оборудованию, конкретно к средствам автоматической посадки летательных аппаратов (ЛА), которая обеспечивает посадку ЛА (пилотируемого и беспилотного) на палубу корабля в автоматическом режиме. Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении точности и безопасности посадки в автоматическом режиме пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов на палубу корабля. Указанный технический результат достигается применением устройства определения навигационной информации для автоматической посадки летательного аппарата на палубу корабля, которое включает блок обработки информации, состоящий из радиоприемника и вычислителя, предназначенный для приема и обработки навигационных сигналов радиомаяков, установленных на палубе корабля, с целью определения необходимой навигационной информации, при этом обработка информации и вычисление координат летательного аппарата происходит в блоке обработки с помощью алгоритмов фильтрации, при этом полученная информация поступает в траекторный блок, где вычисляются отклонения летательного аппарата от расчетной траектории захода на посадку, которые, в свою очередь, поступают в блок управления полетом, при этом блок обработки своим первым входом соединен с первым выходом системы навигации, второй вход блока обработки соединен с вторым выходом бортового приемника навигации, третий выход блока обработки соединен с третьим входом траекторного блока, четвертый выход которого соединен с четвертым входом системы управления.The utility model relates to the field of aviation technology, in particular to on-board equipment, specifically to means of automatic landing of aircraft (LA), which ensures the landing of an aircraft (manned and unmanned) on the deck of a ship in automatic mode. The technical result achieved by the implementation of this utility model is to increase the accuracy and safety of the automatic landing of manned and unmanned aerial vehicles on the deck of the ship. The specified technical result is achieved by the use of a device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship, which includes an information processing unit consisting of a radio and a computer designed to receive and process navigation signals of radio beacons installed on the deck of the ship in order to determine the necessary navigation information while processing information and calculating the coordinates of the aircraft occurs in the processing unit with p using filtering algorithms, the information received goes to the trajectory block, where the deviations of the aircraft from the calculated approach path are calculated, which, in turn, go to the flight control block, while the processing unit is connected to the first output of the navigation system by its first input , the second input of the processing unit is connected to the second output of the on-board navigation receiver, the third output of the processing unit is connected to the third input of the trajectory unit, the fourth output of which is connected to the fourth course management systems.

Description

Полезная модель относится к области авиационной техники, в частности к бортовому оборудованию, конкретно к средствам автоматической посадки летательных аппаратов (ЛА), которая обеспечивает посадку ЛА (пилотируемого и беспилотного) на палубу корабля в автоматическом режиме.The utility model relates to the field of aviation technology, in particular to on-board equipment, specifically to means of automatic landing of aircraft (LA), which ensures the landing of an aircraft (manned and unmanned) on the deck of a ship in automatic mode.

Известна система посадки летательного аппарата (патент № RU 2287838), состоящая из приемного блока спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС и/или GSP, размещенного на летательном аппарате, а также n (где n>3) наземных фазовых навигационных приемников, расположенных рядом со взлетно-посадочной полосой, которые формируют по полученным от навигационных спутников сигналам значения псевдофаз и псевдодальностей на один и тот же момент времени, которые с помощью блока передачи передаются в центр приема и формирования навигационного кадра, где из полученных сообщений формируется информационный кадр, который передается на летательный аппарат, в котором сигналы, полученные от всех навигационных спутников, находящихся в пределах видимости, обрабатываются совместно с сигналами наземных фазовых навигационных приемников. Используемый в данной системе посадки летательного аппарата принцип работы спутниковой радионавигационной системы называется дифференциальным режимом.A known aircraft landing system (patent No. RU 2287838), consisting of a receiving unit of the GLONASS and / or GSP satellite radio navigation system located on the aircraft, as well as n (where n> 3) ground-based phase navigation receivers located next to the takeoff and landing band, which form the pseudo-phases and pseudorange values obtained from the navigation satellites at the same time, which are transmitted to the reception and formation center of the navigation frame using the transmission unit, where From the received messages, an information frame is formed, which is transmitted to the aircraft, in which the signals received from all navigation satellites within sight are processed together with the signals of the ground-based phase navigation receivers. The principle of operation of the satellite radio navigation system used in this aircraft landing system is called the differential mode.

Недостатками данной системы являются недостаточная точность определения высоты полета летательного аппарата при низких посадочных метеоминимумах и требование наличия канала обмена данными между наземной и бортовой аппаратурой летательного аппарата, что затрудняет реализацию дифференциального режима на практике.The disadvantages of this system are the insufficient accuracy of determining the flight altitude of the aircraft at low landing meteorological minimums and the requirement for a data exchange channel between the ground and airborne equipment of the aircraft, which complicates the implementation of the differential mode in practice.

Наиболее близким техническим решением является система посадки летательного аппарата (патент № RU 2284058), состоящая из бортового приемника спутниковой радионавигационной системы, скомплексированного с инерциальной навигационной системой, блока формирования траекторных параметров, вычислителя системы автоматического управления, выходы которого связаны с электрогидроприводом поверхностей управления по тангажу и курсу, механически связанных с соответствующими рулевыми приводами, датчиками углового положения летательного аппарата, связанными с вычислителем системы автоматического управления. К приемнику спутниковой радионавигационной системы подключен индикатор летчика. В систему включены радиовысотомер, компаратор, курсоглиссадный приемник, связанные с ним через радиоканалы глиссадный и курсовой радиомаяки, блок фильтрации линейных траекторных параметров СНС и угловых отклонений от равносигнальных зон радиотехнических средств, две схемы не последовательно соединенные с компаратором, два входа которого соединены с задатчиком высоты 70-60 м и радиовысотомером, два блока умножения.The closest technical solution is the aircraft landing system (patent No. RU 2284058), consisting of an on-board receiver of the satellite radio navigation system, integrated with an inertial navigation system, a block for generating trajectory parameters, an automatic control computer, the outputs of which are connected to the electrohydraulic drive of the pitch and course mechanically associated with the corresponding steering gears, sensors of the angular position of the aircraft, with yazannymi calculator with automatic control system. A pilot indicator is connected to the receiver of the satellite radio navigation system. The system includes a radio altimeter, a comparator, a course and glide path receiver connected with it through radio channels, a glide path and a course beacon, a filtering unit for linear trajectory parameters of the SNA and angular deviations from equal signal zones of radio equipment, two circuits not connected in series with a comparator, two inputs of which are connected to a height adjuster 70-60 m and a radio altimeter, two blocks of multiplication.

Недостатком данной системы с использованием радиомаячных средств посадки и спутниковой радионавигационной системы является то, что точность радиомаячных систем посадки существенно зависит от рельефа местности в районе аэродрома, а, значит, имеют место ограничения по применению данных систем на аэродромах со сложным рельефом местности.The disadvantage of this system using radio beacon landing systems and a satellite radio navigation system is that the accuracy of radio beacon landing systems significantly depends on the terrain in the area of the aerodrome, which means that there are restrictions on the use of these systems at aerodromes with complex terrain.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении точности и безопасности посадки в автоматическом режиме пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов на палубу корабля за счет использования блока обработки информации с применением алгоритмов фильтрации.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to increase the accuracy and safety of automatically landing manned and unmanned aerial vehicles on the deck of the ship through the use of an information processing unit using filtering algorithms.

Указанный технический результат достигается применением устройства определения навигационной информации для автоматической посадки летательного аппарата на палубу корабля, которое включает блок обработки информации, состоящий из радиоприемника и вычислителя, предназначенный для приема и обработки навигационных сигналов радиомаяков, установленных на палубе корабля, с целью определения необходимой навигационной информации, при этом обработка информации и вычисление координат летательного аппарата происходит в блоке обработки с помощью алгоритмов фильтрации, при этом полученная информация поступает в траекторный блок, где вычисляются отклонения летательного аппарата от расчетной траектории захода на посадку, которые, в свою очередь, поступают в блок управления полетом, при этом блок обработки своим первым входом соединен с первым выходом системы навигации, второй вход блока обработки соединен с вторым выходом бортового приемника навигации, третий выход блока обработки соединен с третьим входом траекторного блока, четвертый выход которого соединен с четвертым входом системы управления.The specified technical result is achieved by the use of a device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship, which includes an information processing unit consisting of a radio and a computer designed to receive and process navigation signals of radio beacons installed on the deck of the ship in order to determine the necessary navigation information while processing information and calculating the coordinates of the aircraft occurs in the processing unit with p using filtering algorithms, the information received goes to the trajectory block, where the deviations of the aircraft from the calculated approach path are calculated, which, in turn, go to the flight control block, while the processing unit is connected to the first output of the navigation system by its first input , the second input of the processing unit is connected to the second output of the on-board navigation receiver, the third output of the processing unit is connected to the third input of the trajectory unit, the fourth output of which is connected to the fourth course management systems.

Данное устройство обладает высокой точностью и простотой реализации, обеспечивают посадку на палубы кораблей.This device has high accuracy and ease of implementation, provide landing on the deck of ships.

Техническая сущность предполагаемой полезной модели поясняется графическими изображениями. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного способа посадки летательного аппарата на корабль; на фиг. 2 функциональная схема системы посадки летательного аппарата на корабль.The technical nature of the proposed utility model is illustrated by graphic images. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed method of landing an aircraft on a ship; in FIG. 2 is a functional diagram of an aircraft landing system on a ship.

Система содержит:The system contains:

1. взлетно-посадочная полоса корабля;1. the runway of the ship;

2. летательный аппарат;2. aircraft;

3. радиомаяк;3. a beacon;

4. искусственные спутники Земли;4. artificial satellites of the Earth;

5. система навигации;5. navigation system;

6. бортовой приемник спутниковых радионавигационных систем (далее - бортовой приемник);6. airborne receiver of satellite radio navigation systems (hereinafter - airborne receiver);

7. инерциальная система;7. inertial system;

8. первый выход;8. first exit;

9. первый вход;9. first entry;

10. блок обработки, представляющий собой блок комплексной обработки информации и вычисления точных координат летательного аппарата в корабельной системе координат, обработка информации в котором происходит с помощью алгоритмов фильтрации, (далее по тексту - блок обработки)10. a processing unit, which is a unit for the complex processing of information and calculating the exact coordinates of the aircraft in the ship coordinate system, the information in which is processed using filtering algorithms, (hereinafter referred to as the processing unit)

11. третий выход;11. third exit;

12. бортовой приемник навигации;12. airborne navigation receiver;

13. предназначенного для приема и обработки навигационных сигналов радиомаяков с целью определения необходимой навигационной информации, второй выход;13. designed to receive and process navigation signals of radio beacons in order to determine the necessary navigation information, the second output;

14. второй вход;14. second entrance;

15. третий вход;15. third entrance;

16. траекторный блок;16. trajectory block;

17. четвертый выход;17. fourth exit;

18. четвертый вход;18. fourth entrance;

19. система управления;19. management system;

20. пятый выход.20. fifth exit.

Система посадки летательных аппаратов 2 (т.е. набор технических средств для посадки летательных аппаратов 2) состоит из следующих основных частей: радиомаяков 3, расположенных на палубе корабля, и оборудования, расположенного на борту летательного аппарата 2. Летательный аппарат 2 может представлять собой беспилотный летательный аппарат, самолет, вертолет, и т.п. Навигационные определения осуществляются на основе беззапросных измерений в аппаратуре летательного аппарата дальностей и радиальных скоростей.The landing system of aircraft 2 (i.e., a set of technical equipment for landing aircraft 2) consists of the following main parts: beacons 3 located on the deck of the ship, and equipment located on board the aircraft 2. Aircraft 2 may be an unmanned aircraft, airplane, helicopter, etc. Navigational determinations are made on the basis of non-query measurements in the aircraft apparatus of ranges and radial speeds.

Радиомаяки 3 представляют собой дальномерные радиомаяки 3, формирующие и передающие многокомпонентные фазоманипулированный радионавигационные сигналы. Для получения высокой точности измерений задержки сигнала излучаемый сигнал должен модулироваться дальномерным кодом. Навигационная информация должна представлять собой преобразованную цифровую последовательность данных, передаваемых аппаратурой радиомаяков на летательный аппарат. Передаваемое в радиосигналах радиомаяков навигационное сообщение содержит дальномерный код, код метки времени, служебную информацию, навигационные данные, координаты установки радиомаяков на палубе корабля и т.п. Радиомаяки 3 размещают на некотором расстоянии от оси взлетно-посадочной полосы и различной высоте на палубе корабля.Beacons 3 are rangefinder beacons 3, forming and transmitting multicomponent phase-shifted radio navigation signals. In order to obtain high accuracy in measuring the signal delay, the emitted signal must be modulated by a rangefinder code. The navigation information should be a converted digital sequence of data transmitted by the beacon equipment to the aircraft. The navigation message transmitted in the radio beacon signals contains a rangefinder code, a time stamp code, service information, navigation data, installation coordinates of radio beacons on the deck of a ship, etc. Beacons 3 are placed at a certain distance from the axis of the runway and at different heights on the deck of the ship.

Оборудование, расположенное на борту летательного аппарата 3, включает в себя: систему навигации 5, блок обработки 10, бортовой приемник навигации 12, траекторный блок 16, систему управления 19.Equipment located on board the aircraft 3 includes: a navigation system 5, a processing unit 10, an on-board navigation receiver 12, a trajectory unit 16, a control system 19.

Система навигации 5 состоит из инерциальной системы 7 и/или бортового приемника 6 (может быть исключен из состава системы навигации). Инерциальная система 7 - инерциальная навигационная система 5, обеспечивающая определение вектора скорости летательного аппарата 2. Бортовой приемник 6 - приемник сигналов спутниковых радионавигационных систем типа ГЛОНАСС и/или GPS. Блок обработки информации 10 и вычисления точных координат летательного аппарата 2 в корабельной системе координат, обработка информации в котором происходит с помощью алгоритмов фильтрации. Бортовой приемник навигации 12 представляет собой устройство для измерения расстояния от летательного аппарата 2 до радиомаяков 3 на палубе корабля. Траекторный блок 16 - блок вычисления отклонений летательного аппарата 2 от расчетной траектории захода на посадку и формирования сигналов, им соответствующих. Система управления 19 - система управления 19 полетом и заходом на посадку летательного аппарата 2, соединенная с исполнительными механизмами на борту летательного аппарата 2.The navigation system 5 consists of an inertial system 7 and / or an on-board receiver 6 (can be excluded from the navigation system). Inertial system 7 - inertial navigation system 5, providing the determination of the velocity vector of aircraft 2. On-board receiver 6 - receiver of signals from satellite radio navigation systems such as GLONASS and / or GPS. The information processing unit 10 and the calculation of the exact coordinates of the aircraft 2 in the ship coordinate system, the processing of information in which is performed using filtering algorithms. The on-board navigation receiver 12 is a device for measuring the distance from the aircraft 2 to the beacons 3 on the deck of the ship. Trajectory unit 16 is a unit for calculating deviations of the aircraft 2 from the calculated approach path and generating signals corresponding to them. Control system 19 - control system 19 flight and approach of the aircraft 2, connected to the actuators on board the aircraft 2.

Все блоки, составляющие оборудование, расположенное на борту летательного аппарата 2, соединены между собой следующим образом. Система навигации 5 своим первым выходом 8 соединена с первым входом 9 блока обработки 10. Бортовой приемник навигации 13 своим вторым выходом 13 соединен с вторым входом 14 блока обработки 10. Блок обработки 10 своим третьим выходом 11 соединен с третьим входом 15 траекторного блока 16. Траекторный блок 16 своим четвертым выходом 17 соединен с четвертым входом 18 системы управления 19. Система управления 19 своим пятым выходом 20 соединена с исполнительными механизмами, расположенными на борту летательного аппарата 2. Соединение блоков выполнено посредством электрических соединений, например проводов.All blocks that make up the equipment located on board the aircraft 2 are interconnected as follows. The navigation system 5, with its first output 8, is connected to the first input 9 of the processing unit 10. The on-board navigation receiver 13, with its second output 13, is connected to the second input 14 of the processing unit 10. The processing unit 10, with its third output 11, is connected to the third input 15 of the trajectory unit 16. Trajectory block 16 with its fourth output 17 is connected to the fourth input 18 of the control system 19. The control system 19 with its fifth output 20 is connected with actuators located on board the aircraft 2. The connection of the blocks is made through tion of electrical connections, for example wire.

Полезная модель осуществляется следующим образом.The utility model is as follows.

На палубе корабля некотором удалении от взлетно-посадочной полосы размещают радиомаяки 3, с известными координатами их установки. Увеличение числа радиомаяков 3 повышает точность определения координат местоположения и скорости летательного аппарата 2.On the deck of the ship at some distance from the runway place beacons 3, with known coordinates of their installation. The increase in the number of beacons 3 increases the accuracy of determining the coordinates of the location and speed of the aircraft 2.

Для точного определения местоположения и скорости летательного аппарата 2 бортовой приемник 6 должен принимать сигнал не менее чем четырех искусственных спутников Земли 4 спутниковых радионавигационных систем 5. Точность определения местоположения и скорости летательного аппарата 2 в спутниковой радионавигационной системе 5 зависит от множества факторов, таких как геометрия расположения спутников относительно бортового приемника 6, распространения радиоволн в ионосфере и тропосфере, ухода часов, от типа обработки сигнала в конкретном приемнике и других факторов. При этом точность спутниковой радионавигационной системы 5 в любых условиях должна удовлетворять предъявляемым к ним требованиям, применительно к GPS для С/А кода, доступного всем потребителям, ошибка определения местоположения для 95% измерений не должна превышать 30 м, скорости - 0,1 м/с.To accurately determine the location and speed of the aircraft 2, the on-board receiver 6 must receive a signal from at least four artificial Earth satellites 4 of the satellite radio navigation system 5. The accuracy of determining the location and speed of the aircraft 2 in the satellite radio navigation system 5 depends on many factors, such as location geometry satellites relative to airborne receiver 6, radio wave propagation in the ionosphere and troposphere, clock drift, on the type of signal processing in a particular receiver and other factors. At the same time, the accuracy of the satellite radio navigation system 5 under any conditions must meet the requirements imposed on them, with respect to GPS for the C / A code, accessible to all consumers, the error in determining the location for 95% of measurements should not exceed 30 m, speed - 0.1 m / from.

С первого выхода 8 навигационной системы 5 на первый вход 9 блока обработки 10 поступают сигналы, соответствующие составляющим вектора скорости летательного аппарата 2: Vx, Vу, Vz.. В блоке обработки 10 составляющие вектора скорости летательного аппарата 2 пересчитываются в составляющие вектора скорости летательного аппарата 2 в корабельной системе координат Vxa, Vуa, Vza, для чего может быть использовано устройство данного назначения любого типа. Также на второй вход 14 блока обработки 10 поступают сигналы с второго выхода 13 бортового приемника навигации 12, соответствующие информации о дальности до радиомаяков 3 D1, …, Dn, расположенных на палубе корабля, скорости летательного аппарата, координаты установки радиомаяков на палубе корабля и прочая навигационная информация. В блоке обработки 10 информация о дальности до радиомаяков 3, скорости летательного аппарата в связанной и корабельной системах координат обрабатываются с помощью алгоритмов фильтрации. На третьем выходе 11 блока обработки 10 получаются сигналы, соответствующие точным оценкам местоположения летательного аппарата 2 в корабельной системе координат:

Figure 00000001
.From the first output 8 of the navigation system 5, the first input 9 of the processing unit 10 receives signals corresponding to the components of the velocity vector of the aircraft 2: V x , V y , V z .. In the processing unit 10, the components of the velocity vector of the aircraft 2 are converted into components of the velocity vector aircraft 2 in the ship coordinate system V xa , V уa , V za , for which a device of this purpose of any type can be used. Also, the second input 14 of the processing unit 10 receives signals from the second output 13 of the on-board navigation receiver 12, corresponding information about the range to the beacons 3 D 1 , ..., D n located on the deck of the ship, the speed of the aircraft, the coordinates of the installation of beacons on the deck of the ship and other navigation information. In the processing unit 10, information about the range to the beacons 3, the speed of the aircraft in the associated and ship coordinate systems are processed using filtering algorithms. At the third output 11 of the processing unit 10, signals are obtained corresponding to accurate estimates of the location of the aircraft 2 in the ship coordinate system:
Figure 00000001
.

Точность оценивания координат летательного аппарата 2 в блоке обработки 10 зависит от точности измерения дальности D до маяков 3, составляющих вектора скорости летательного аппарата 2 Vxa, Vуa, Vza и угловой скорости вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2». Чем выше угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2», тем выше точность оценивания координат летательного аппарата 2 и тем выше скорость списания начальной ошибки координат местоположения летательного аппарата 2. Максимальная точность оценивания достигается при пролете летательного аппарата 2 траверза маяков 3. Потенциальную точность определения координат местоположения летательного аппарата 2 можно определить по следующим формулам:The accuracy of estimating the coordinates of the aircraft 2 in the processing unit 10 depends on the accuracy of measuring the range D to the beacons 3, components of the velocity vector of the aircraft 2 V xa , V уa , V za and the angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2”. The higher the angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2”, the higher the accuracy of estimating the coordinates of aircraft 2 and the higher the speed of cancellation of the initial error of the coordinates of the location of aircraft 2. The maximum accuracy is achieved when flying aircraft 2 traverse beacons 3. The potential accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft 2 can be determined by the following formulas:

Figure 00000002
Figure 00000002

где σd - среднеквадратическое отклонение по линии дальности;where σ d is the standard deviation along the range line;

σr - среднеквадратическое отклонение по перпендикуляру к линии дальности;σ r is the standard deviation perpendicular to the range line;

Sz - интенсивность шума измерителя дальности, m2⋅с;S z is the noise intensity of the range meter, m 2 ⋅ s;

Sx - интенсивность шума измерителя скорости,

Figure 00000003
,S x - noise intensity of the speed meter,
Figure 00000003
,

А’ - угловая скорость вращения линии дальности,

Figure 00000004
(Лебедев А.В., Пасюк В.П. «Влияние доплеровского канала на точность оценивания координат в монодальномерных системах» Научно-методические материалы по алгоритмическому обеспечению бортовых комплексов. Под ред. Букова В.Н. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1987 г.).And 'is the angular velocity of rotation of the range line,
Figure 00000004
(Lebedev A.V., Pasyuk V.P. “Influence of the Doppler channel on the accuracy of coordinate estimation in monodalming systems” Scientific and methodological materials on the algorithmic support of airborne systems. Edited by V.N. Bukov - M .: VVIA named after prof. N.E. Zhukovsky, 1987).

В соответствии с вышеприведенными формулами максимальная точность оценивания координат будет достигнута в момент пролета летательного аппарата 2 траверза маяков 3, когда угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» будет максимальной. Угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» зависит от расстояния от летательного аппарата 2 до маяка 3 и скорости летательного аппарата 2, заходящего на посадку, которая может составлять от десятка до сотни метров в секунду, в зависимости от типа летательного аппарата 2.In accordance with the above formulas, the maximum accuracy of coordinate estimation will be achieved at the time of flight of the aircraft 2 traverse beacons 3, when the angular speed of rotation of the range line "beacon 3 - aircraft 2" will be maximum. The angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2” depends on the distance from the aircraft 2 to beacon 3 and the speed of the aircraft 2 approaching, which can be from tens to hundreds of meters per second, depending on the type of aircraft 2.

Сигналы, соответствующие точным координатам местоположения летательного аппарата 2, с третьего выхода 11 блока обработки 10 поступают на третий вход 15 траекторного блока 16. В траекторном блоке 16 вычисляются отклонения летательного аппарата 2 от расчетной траектории захода на посадку: Δ X, Δ Y, Δ Z и формируются сигналы, соответствующие этим отклонениям. Сигналы с четвертого выхода 17 траекторного блока 16 поступают на четвертый вход 18 системы управления 19. Система управления 19 согласно сигналам отклонения летательного аппарата 2 формирует сигналы, которые с пятого выхода 20 поступают к исполнительным механизмам, расположенным на борту летательного аппарата 2.The signals corresponding to the exact coordinates of the location of the aircraft 2 from the third output 11 of the processing unit 10 are fed to the third input 15 of the trajectory block 16. In the trajectory block 16, the deviations of the aircraft 2 from the calculated approach path are calculated: Δ X, Δ Y, Δ Z and signals corresponding to these deviations are generated. The signals from the fourth output 17 of the trajectory block 16 are fed to the fourth input 18 of the control system 19. The control system 19 according to the deviation signals of the aircraft 2 generates signals that from the fifth output 20 are fed to actuators located on board the aircraft 2.

Потенциальная точность данного способа посадки летательного аппарата 2 оценивается следующим образом. В момент пролета летательным аппаратом 2 траверза маяков 3, в зависимости от его типа, угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» может находиться в диапазоне

Figure 00000005
. Интенсивность шума измерения скорости спутниковой радионавигационной системы 5 Sx<0,2 m2/c, а точность интенсивность шума измерителя дальности Sz≅1 m2⋅с. Потенциальная точность определения координат местоположения летательного аппарата 2 (среднеквадратическое отклонение) составит менее 1 м.The potential accuracy of this method of landing aircraft 2 is evaluated as follows. At the time of flight of the aircraft 2 traverse beacons 3, depending on its type, the angular speed of rotation of the range line "beacon 3 - aircraft 2" may be in the range
Figure 00000005
. The noise intensity of the speed measurement of the satellite radio navigation system is 5 S x <0.2 m 2 / s , and the accuracy is the noise intensity of the range meter S z ≅ 1 m 2 ⋅ s. The potential accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft 2 (standard deviation) will be less than 1 m

Данный способ и устройство посадки летательного аппарата обладают высокой точностью и простотой реализации, обеспечивают посадку на палубы кораблей.This method and device for landing the aircraft have high accuracy and ease of implementation, provide landing on the decks of ships.

Claims (1)

Устройство определения навигационной информации для автоматической посадки летательного аппарата на палубу корабля, характеризуется тем, что включает блок обработки информации, состоящий из радиоприемника и вычислителя, предназначенный для приема и обработки навигационных сигналов радиомаяков, установленных на различной высоте палубы корабля, с целью определения необходимой навигационной информации, при этом обработка информации и вычисление высоты летательного аппарата в корабельной системе координат происходит в блоке обработки информации с помощью адаптированных для палубы корабля алгоритмов фильтрации, при этом полученная информация поступает в траекторный блок, где вычисляются отклонения летательного аппарата от расчетной траектории захода на посадку, которые, в свою очередь, поступают в блок управления полетом, при этом блок обработки своим первым входом соединен с первым выходом системы навигации, второй вход блока обработки соединен с вторым выходом бортового приемника навигации, третий выход блока обработки соединен с третьим входом траекторного блока, четвертый выход которого соединен с четвертым входом системы управления.A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship is characterized in that it includes an information processing unit consisting of a radio receiver and a computer for receiving and processing navigation signals of beacons installed at different heights of the deck of the ship, in order to determine the necessary navigation information while processing information and calculating the height of the aircraft in the ship's coordinate system occurs in the processing unit and information using filtration algorithms adapted for the deck of the ship, the information received goes to the trajectory block, where the deviations of the aircraft from the calculated approach path are calculated, which, in turn, go to the flight control block, while the processing unit is its first the input is connected to the first output of the navigation system, the second input of the processing unit is connected to the second output of the on-board navigation receiver, the third output of the processing unit is connected to the third input of the trajectory unit eye, the fourth output of which is connected to the fourth input of the control system.
RU2017125482U 2017-07-17 2017-07-17 A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship RU181020U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125482U RU181020U1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125482U RU181020U1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181020U1 true RU181020U1 (en) 2018-07-03

Family

ID=62813608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125482U RU181020U1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181020U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2386176C2 (en) * 2008-03-24 2010-04-10 Виктор Павлович Пасюк Aircraft landing system
US20160139603A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Airbus Defence and Space GmbH Automatic take-off and landing control device
RU168210U1 (en) * 2016-06-10 2017-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" Passive location system for determining the coordinates of an aircraft during an approach approach with an adaptive radio link and a control reference beacon

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2386176C2 (en) * 2008-03-24 2010-04-10 Виктор Павлович Пасюк Aircraft landing system
US20160139603A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Airbus Defence and Space GmbH Automatic take-off and landing control device
RU168210U1 (en) * 2016-06-10 2017-01-24 Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" Passive location system for determining the coordinates of an aircraft during an approach approach with an adaptive radio link and a control reference beacon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3162156B2 (en) Aircraft integrated guidance system
US10094667B2 (en) Autonomous precision navigation
CA2596063C (en) Precision approach guidance system and associated method
US9851724B2 (en) Automatic take-off and landing control device
Ostroumov et al. Accuracy estimation of alternative positioning in navigation
US8498758B1 (en) ILS-based altitude data generation system, device, and method
WO1995017685A1 (en) Vehicle location and collision avoidance system
Bhatti Improved integrity algorithms for integrated GPS/INS systems in the presence of slowly growing errors
Novák et al. Measuring and testing area navigation procedures with GNSS
RU2116666C1 (en) Complex for aboard path measurements
US8659471B1 (en) Systems and methods for generating aircraft height data and employing such height data to validate altitude data
RU2386176C2 (en) Aircraft landing system
RU113243U1 (en) RADIOTECHNICAL COMPLEX OF NAVIGATION AND MANAGEMENT OF FLIGHTS OF AIRCRAFT MARINE BASING
US20230045232A1 (en) Aircraft landing guidance support system and aircraft landing integrated support system including the same
Salih et al. The suitability of GPS receivers update rates for navigation applications
RU181020U1 (en) A device for determining navigation information for automatic landing of an aircraft on the deck of a ship
RU2558412C1 (en) Multiposition system for aircraft landing
Markus et al. Existing Navigation Capabilities for Upper Class E Traffic Management (ETM)
Antonov et al. Aerodrome vehicle integrated control system using computer vision
Felux et al. GBAS approach guidance performance-A comparison to ILS
RU2757760C1 (en) Apparatus for determining the location and attitude of an aircraft
Dautermann et al. Enabling LPV for GLS equipped aircraft using an airborne SBAS to GBAS converter
EP4336220A1 (en) Gnss spoofing threat detection and corrective action
Kharchenko et al. Aircraft navigation efficiency improving during landing using satellite navigation system
Sauta et al. Satellite radio navigation systems