RU2019107604A

RU2019107604A - Восьмицветная растровая оптическая система посадки

Info

Publication number: RU2019107604A
Application number: RU2019107604A
Authority: RU
Inventors: Александр Георгиевич Носков
Original assignee: Александр Георгиевич Носков
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-18
Also published as: RU2019107604A3; RU2743602C2

Claims

1. Восьмицветная растровая оптическая система посадки (далее 8РОСП), включающая в себя огни запрета посадки, блок регулирования силы света огней, инерциальный датчик качек корабля, платформу стабилизации по тангажу и крену, блок радиоканала, блок питания, отличающаяся сочетанием глиссадных прожекторов красного, голубого, желтого, фиолетового секторов освещения и прожекторов выравнивания левого и правого красного света, сгруппированные в два цветофорсса, а также сочетанием двух цветогоризонтов из прожекторов красного, голубого, желтого и фиолетового света, которые закрепляются в плоскости планирования около взлетно-посадочной полосы (ВПП), но за ее пределами, симметрично относительно плоскости курсовой, и которые глиссадными прожекторами цветофорссов формируют вокруг и вдоль глиссады восемь секторов освещения следующих цветов в нижеуказанных направлениях от глиссады:

голубой = сверху;

зеленый = слева и сверху; синий = справа и сверху;

желтый = слева; ЦПЗ; фиолетовый = справа;

оранжевый = слева и снизу; пурпурный = справа и снизу;

красный = снизу;

причем при полете летательного аппарата (ЛА) точно по глиссаде или с допустимым отклонением от глиссады, но в пределах центральной прозрачной зоны (ЦПЗ), в центре которой проходит глиссада, огни цветофорссов пилоту не видны, а с увеличением отклонения за пределы ЦПЗ, яркость соответствующих огней цветофорссов пропорционально увеличивается от нуля на границе между ЦПЗ и внутренним краем сектора освещения до максимальной величины и далее остается постоянной до внешнего края сектора освещения, при этом за пределами ЦПЗ, в зависимости от направления отклонения ЛА относительно глиссады, пилотом наблюдаются огни цветофорсса левого (ЦФл) и (или) цветофорсса правого (ЦФп), в следующих сочетаниях цветов:

вверх: ЦФл = голубой, ЦФп = голубой;

вверх и влево: ЦФл = зеленый, ЦФп = голубой;

вверх и вправо: ЦФл = голубой, ЦФп = синий;

влево: ЦФл = желтый, ЦФп = света нет;

вправо: ЦФл = света нет, ЦФп = фиолетовый;

вниз и влево: ЦФл = оранжевый, ЦФп = красный;

вниз и вправо: ЦФл = красный, ЦФп = пурпурный;

вниз: ЦФл = красный, ЦФп = красный,

но после окончания глиссады пространство под траекторией выравнивания и до поверхности ВПП заполняется секторами красного освещения от прожекторов выравнивания цветофорссов, которые направляются перпендикулярно ВПП и которые образуют световой желоб с наклоном, дно которого совпадает с траекторией выравнивания, причем световой желоб воспринимается пилотом как боковое освещение с двух сторон или с одной из сторон при следующих отклонениях от траектории выравнивания:

от ЦФл и ЦФп света нет ЛА летит выше желоба; от ЦФл света нет, а от ЦФп свет красный ЛА отклонился влево; от ЦФл свет красный, а от ЦФп света нет ЛА отклонился вправо; от ЦФл свет красный и от ЦФп свет красный ЛА отклонился вниз,

одновременно пилотом наблюдаются прожектора цветогоризонтов, которые располагаются в плоскости планирования, но за цветофорссами или на одной прямой с ними, и образуют слева от ЦФл цветогоризонт левый (4Гл) и справа от ЦФп цветогоризонт правый (4Гп), где каждый из цветогоризонтов состоит из четырех прожекторов с источниками света красного, голубого, желтого или фиолетового цвета в перечисленной от ВПП последовательности, причем расстояния между прожекторами каждого цветогоризонта рассчитано, с учетом углового разрешения зрения человека, таким образом, что:

в точке начала глиссады - каждый цветогоризонт виден как один белый огонь с интенсивностью 200 процентов, отстоящий от цветофорсса, но на одной линии с цветофорссами;

от начала глиссады и до ее середины - каждый цветогоризонт виден как два белых огня с интенсивностью 100 процентов, между которыми угловое расстояние постепенно увеличивается при приближении ЛА к ВПП, причем ближний к ВПП белый огонь светится постоянно, а дальним от ВВП белым огнем передается азбукой Морзе код ВПП;

с середины полета по глиссаде и далее - дальний белый огонь каждого цветогоризонта разделяется на огонь желтого и огонь фиолетового света с интенсивностью 50 процентов, между которыми угловое расстояние постепенно увеличивается при приближении ЛА к ВПП;

с точки высоты принятия решения (DH) и далее - ближний к ВПП белый огонь разделяется на красный и голубой огонь с интенсивностью 50 процентов, между которыми угловое расстояние постепенно увеличивается при приближении ЛА к ВПП,

причем штатно цветогоризонты включаются по команде разрешения на посадку ЛА, но при срочном закрытии ВПП, например наземным контролером выпуска шасси, все УСП цветогоризонтов начитают синхронно передавать азбукой Морзе код причины закрытия ВПП,

также, в комплекс 8РОСП входит сочетание комплекта юстировки УСП и блоков контроля УСП, дополняемое биноклем.

2. 8РОСП по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью направленного излучения света цветофорссами и цветогоризонтами в заданных секторах освещения, в качестве прожектора используется унифицированный слайд-проектор (УСП), состоящий из светонепроницаемого корпуса, направление которого относительно станины, можно изменять фиксатором корпуса с угломерными кругами поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, одного из источников желтого, фиолетового, красного или голубого света, например заменяемого светодиодного, блока контроля УСП, зум-объектива, которым задается угол раствора луча, и рамки-слайда, которая, например, имеет установочные метки, причем на корпусе УСП закрепляются блок контроля УСП и лазер из комплекта юстировки УСП, который поворачивается относительно корпуса УСП с помощью дополнительного фиксатора по азимуту на 360 градусов и ограниченно в вертикальной плоскости.

3. 8РОСП по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью формирования цветофорссами четырех секторов освещения, которые создают восемь цветов излучений вокруг и вдоль глиссады, ЦФл включает в себя трехцветный проекционный пиксель левый (ЗППл), а ЦФп включает в себя трехцветный проекционный пиксель правый (ЗППп), где:

ЗППл состоит из:

УСП с источником голубого света с интенсивностью 50 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Гг, у которого горизонтальный сектор освещения направлен выше ЦПЗ, причем правый (внутренний) край сектора освещения совмещается с ВнВ;

УСП с источником желтого света с интенсивностью 100 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Жв, у которого вертикальный сектор освещения направлен левее ЦПЗ;

УСП с источником красного света с интенсивностью 50 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Кг, у которого горизонтальный сектор освещения направлен ниже ЦПЗ, причем правый (внутренний) край сектора освещения совмещается с ВнВ;

ЗППп состоит из:

УСП с источником голубого света с интенсивностью 50 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Гг, у которого горизонтальный сектор освещения направлен выше ЦПЗ, причем левый (внутренний) край сектора освещения совмещается с ВнВ;

УСП с источником фиолетового света с интенсивностью 100 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Фв, у которого вертикальный сектор освещения направлен правее ЦПЗ;

УСП с источником красного света с интенсивностью 50 процентов и рамкой-слайдом глиссадной с установочной меткой Кг, у которого горизонтальный сектор освещения направлен ниже ЦПЗ, причем левый (внутренний) край сектора освещения совмещается с ВнВ,

где ВнВ, вертикальная линия, проходящая через точку стыка окончания глиссады и начала траектории выравнивания,

а в точке пересечения ВнВ с глиссадой угол между любыми УСП трехцветного проекционного пикселя, не должен превышать угловое разрешение глаза человека, вследствие чего пилоту видны аддитивные цвета цветофорссов, как результат наложения излучений рядом расположенных УСП разного цвета:

зеленый цвет синтезируется при смешивании желтого света с голубым светом;

оранжевый цвет синтезируется при смешивании желтого света с красным светом;

синий цвет синтезируется при смешивании фиолетового света голубым светом;

пурпурный цвет синтезируется при смешивании фиолетового света с красным светом.

4. 8РОСП по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью изменения яркости ЦФп и ЦФл в зависимости от стороны и величины отклонения ЛА от глиссады, в каждый УСП по п. 2 проекционных пикселей ЗППп и ЗППл по п. 3 устанавливается рамка-слайд глиссадная, которая имеет форму, например, квадратной непрозрачной пластины, но с прозрачным окном, например, в форме половины диска, причем стороны рамки-слайда имеют установочные метки, например, Кг (красный горизонтальный), Гг (голубой горизонтальный), Жв (желтый вертикальный) и Фв (фиолетовый вертикальный), а на границе рамки-слайда глиссадной, между прозрачным окном и непрозрачным окном квадратной непрозрачной пластины, закрепляется нейтральный фильтр, например, в виде длинной трехгранной призмы с шириной грани равной, например, толщине квадратной непрозрачной пластины, но прозрачность которого изменяется от единицы, со стороны прозрачного окна, до нуля на границе с непрозрачным окном.

5. 8РОСП по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения опасного снижения ЛА ниже траектории выравнивания, в качестве прожектора выравнивания левого в ЦФл включен формирователь желоба выравнивания левый (ФЖВл), состоящий из УСП с красным источником света и с вставленной рамкой-слайдом выравнивания с установочными метками Влев, а в качестве прожектора выравнивания правого в ЦФп включен формирователь желоба выравнивания правый (ФЖВп), состоящий из УСП с красным источником света и с вставленной рамкой-слайдом выравнивания с установочными метками Вправ, постоянный (не мигающий) красный свет от которых направляется в сторону ВПП, поперек плоскости курсовой, излучением которых образуется световой желоб, где, по «дну» светового желоба проходит траектория выравнивания, причем световой желоб задается положительным углом наклона ФЖВл и ФЖВп, углом раскрытия зум-объектива и рамками-слайдами выравнивания, у которых граница между непрозрачным окном и прозрачным окном отражает траекторию выравнивания, вследствие чего пространство от склонов наклонного светового желоба и траектории выравнивания до плоскости ВПП, заполняются красным немигающим светом.

6. 8РОСП по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью надежного визуального выделения пилотом огней цветофорссов от фона из случайных наземных огней и лазерных указок хулиганов, а так же при малом отклонении от ЦПЗ для облегчения оценивания цвета огней низкой интенсивности, яркость всех УСП в составе ЗППп и ЗППл синхронно изменяется, например, с частотой 5 Гц и коэффициентом заполнения 75 процентов.

7. 8РОСП по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью цветовой оценки пилотом расстояния до ВПП и одновременного наблюдения линии горизонта, в качестве прожекторов цветогоризонтов 4Гл и 4Гп, с внешней стороны от цветофорссов закрепляются по четыре УСП без рамок-слайдов и с интенсивностью источников света 50 процентов в следующей последовательности от ВПП: УСП красного света, УСП голубого света, УСП желтого света и УСП фиолетового света, причем:

с точки начала глиссады - угол между цветофорссом и УСП красного света должен быть более 2*γ;

с точки начала глиссады - угол между УСП голубого света и УСП желтого света равен γ;

с точки середины глиссады - угол между УСП желтого света и УСП фиолетового света равен γ;

с точки высоты принятия решения (DH) - угол между УСП красного света и УСП голубого света равен γ,

где γ - угловое разрешение глаза человека,

а индивидуальное включение и выключение любого из УСП цветогоризонтов осуществляется, например, по кабелю, по радиоканалу или инфракрасному каналу.

8. 8РОСП по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения юстировки цветофорссов при их установке или регламентном обслуживании, комплекс содержит комплект юстировки УСП, состоящий из буссоли глиссадно-выравнивающей (БГВ), в оптическом прицеле которой предусмотрена возможность смены шкал растровых зон и зон выравнивания соответствующей ВПП, трех площадок юстирования с метками-крестами для указания места расположения БГВ и квадрокоптера со световозвращателем, который запускается около глиссады или в районе светового желоба выравнивания по п. 5, с использованием которых настройка цветофорссов производится путем поворота корпуса каждого УСП по азимуту и (или) по вертикальному углу с одновременным наблюдением на поверхности световозвращателя, через оптический прицел неподвижной БГВ, границ цветовых зон и их соответствия рискам, нанесенных на шкалу оптического прицела, причем БГВ со шкалой растровых зон устанавливается на метке-кресте центральной площадки юстирования, а также последовательно устанавливается со шкалой зон выравнивания с меткой Лев или Прав на соответствующих метках-крестах левой или правой площадок юстирования, причем направление оптического прицела предварительно задается по угломерным кругам, уровню и компасу БГВ или относительно репера, в соответствии с техническими данными аэродрома, где общая площадь поверхности световозвращателя должна быть достаточной для визуального наблюдения границы между зонами цвета световых освещений.

9. 8РОСП по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения искажения цвета цветофорсса и цветогоризонта при нарушении юстировки любого из УСП или его энергоснабжения, комплект юстировки УСП включает в себя щит с люминесцирующим покрытием, например, из магнито-мягкого материала, оптические датчики, блок обработки сигналов оптических датчиков, лазер, например, ультрафиолетовый или инфракрасный, который закрепляется на корпусе каждого УСП дополнительным фиксатором и который после окончания юстировки УСП направляется, с использованием мушки и прицельной планки, на закрепленный вне ВПП щит с люминесцирующим покрытием, причем лучом лазера возбуждаются сигнал соответствующего оптического датчика, передвигаемого и закрепляемого, например, с использованием магнита на щите с люминесцирующим покрытием, информация от которого поступает в блок обработки сигналов оптических датчиков для вырабатывания команды исправности 8РОСП, либо при отклонении, по крайней мере, одного луча лазера от оптического датчика, возбуждается пятно свечения люминесцирующего покрытия щита в стороне от оптического датчика и блоком обработки сигналов оптических датчиков вырабатывается команда отказа 8РОСП.

10. 8РОСП по пп. 1 и 9, отличающаяся тем, что, с целью определения качества источника света, в каждый УСП по п. 2 включен блок контроля УСП, который при критическом отклонении параметров источника света УСП, например, уменьшении интенсивности его света, выключает лазер по п. 2, чем в блоке обработки сигналов оптических датчиков по п. 9 вызывается вырабатывание команды отказа 8РОСП.