RU2019112208A - Многопозиционная система посадки летательных аппаратов - Google Patents

Claims (20)

1. Многопозиционная система посадки (МПСП) летательных аппаратов (ЛА), содержащая наземный запросчик и наземные станции с наземными приемниками ответных сигналов, соединенных по выходам через сигнальную линию связи с центральной станцией с наземной ЭВМ управления, управляющий выход которой через радиолинию управления посадкой ЛА соединен с бортовой аппаратурой ЛА, включающей бортовую аппаратуру управления и бортовой ответчик, соединенный через радиолинию «запрос-ответ» с наземным запросчиком, причем ЭВМ управления снабжена модулем расчета координат ЛА и его отклонений от заданной траектории посадки, при этом упомянутый модуль расчета координат ЛА и его отклонения от траектории посадки выполнен с учетом измерений на ЛА высоты полета, радиолиния управления ЛА выполнена в общем случае двунаправленной линией обмена «борт-земля», по которой в бортовую аппаратуру транслируются координаты ЛА и упомянутые отклонения, отличающаяся тем, что в бортовую аппаратуру дополнительно включен бортовой приемник сигналов спутников глобальной спутниковой навигационной системы (ГНСС), по которому на ЛА определяются координаты ЛА и передаются через упомянутую линию обмена на наземную ЭВМ, в наземную аппаратуру дополнительно введена система псевдоспутников, излучающих сигналы системы спутниковой навигации, бортовой приемник выполнен с возможностью приема сигналов псевдоспутников, совместной обработки сигналов созвездия спутников и псевдоспутников, в результате которой определяются горизонтальные координаты и высота полета ЛА, упомянутые псевдоспутники совмещены по расположению с наземными станциями, при этом наземная ЭВМ выполнена с возможностью определения координат ЛА по сигналам от наземных станций дальномерным способом, а с центральной станции на ЛА дополнительно передаются координаты и вектор скорости соседних ЛА, при этом многопозиционная система посадки синхронизирована по системе ГНСС с высокой точностью, а расположение наземных станций с наземными приемниками и псевдоспутниками относительно взлетно-посадочной полосы (ВПП), число объединенных псевдоспутников и наземных станций определено с учетом требований к характеристикам многопозиционной системы посадки в зависимости от категории посадки ЛА, условий использования ВПП и требований по параметрам навигационных определений, например, для случая оптимизации навигационных определений по высоте упомянутое расположение проводят в контролируемых точках глиссады при заходе на посадку и посадке.

2. МПСП по п. 1, отличающаяся тем, что МПСП совмещена с системой АЗН-В таким образом, что в качестве наземных запросчиков использованы наземные передатчики АЗН-В, а в качестве наземных приемников использованы приемники АЗН-В, на ЦС дополнительно размещен приемник сигналов АЗН-В, принимающий сигналы от бортовых передатчиков АЗН-В, которые передаются в наземную ЭВМ управления, где происходит сравнение координат и вектора скорости ЛА, получаемых по линии радиосвязи, и координат и вектора скорости, получаемых от передатчиков на частоте АЗН-В, а далее производится совместная обработка упомянутых координат и вектора скорости, по которой подтверждают достоверность координат и вектора скорости ЛА, определенных на борту по созвездию спутников и псевдоспутникам.

3. МПСП по п. 1, отличающаяся тем, что наземные передатчики и приемники АЗН-В и псевдоспутники совмещены функционально в одном приборе, выполненном с первой и второй антеннами, работающими на частотах АЗН-В и ГНСС соответственно, с общим генератором шкалы времени, общей геодезической привязкой наземных станций, к которой привязаны фазовые центры упомянутых антенн, а также общим источником требуемых напряжений электропитания.

4. МПСП по п. 1, отличающаяся тем, что в наземную ЭВМ введены блок параметров аэропорта и вычислитель оптимальных координат псевдоспутников, объединенных с наземными станциями.

5. МПСП по п. 1, отличающаяся тем, что число введенных псевдоспутников, объединенных с наземными станциями, и их расположение определяется в общем случае в результате оптимизации функционалов Ф1, Ф2, Ф3:

m=Ф[F],

L_i=Ф₂[F], i=1,…,m,

A_i=Ф₃[F], i=1,…,m,

где m - число оптимизируемых по положению псевдоспутников,

L_i=Ф₂[F], i=1,…,m, - длина вектора положения i-го псевдоспутника от точки пересечения оси ВПП с торцом,

A_i=Ф₃[F], i=1,…,m, угол между осью ВПП и упомянутым вектором положения L_i, для конкретного аэропорта,

- широта, долгота и высота середины торца ВПП,

- азимут осевой линии ВПП,

ϕ_k, λ_k, h_k, - координаты к-ой опорной точки эталонной глиссады, соответственно широта, долгота и высота,

L_{i min} - минимально допустимое удаление i-го псевдоспутника от середины торца ВПП,

L_{i max} - максимально допустимое удаление i-го псевдоспутника от середины торца ВПП,

I(H) - функционал качества, например, при оптимизации навигационных определений по высоте представляемый геометрическим фактором по высоте VDOP, усредненным по временному интервалу повторяемости конфигурации спутников в районе расположения конкретного аэропорта, в контролируемых точках глиссады,

I_в(H)=VDOP(H),

Н - матрица М+m направляющих косинусов векторов положений М спутников ГНСС и m псевдоспутников относительно ЛА в геоцентрической системе координат, причем сначала определяется оптимальное положение первого псевдоспутника (ПС), m=1, затем добавляется следующий ПС, определяются его оптимальные координаты и оценивается эффект от введения второго ПС в дополнение к первому, далее такая процедура продолжается для последующих ПС до тех пор, пока эффект от введения последующих ПС не станет менее наперед заданной величины или не будет превышено максимально допустимое число ПС в сети, и это число ПС на последнем этапе оптимизации принимается за оптимальное число ПС в сети, после чего производится сравнение координат псевдоспутников оптимальной сети ПС с координатами наземных станций (НС), и в результате объединения координатной информации сети ПС и сети НС формируется объединенная сеть НС и ПС в координатах оптимизированного положения псевдоспутников.