RU2095293C1 - Method of accuracy landing of aircraft - Google Patents
Method of accuracy landing of aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095293C1 RU2095293C1 RU93045679A RU93045679A RU2095293C1 RU 2095293 C1 RU2095293 C1 RU 2095293C1 RU 93045679 A RU93045679 A RU 93045679A RU 93045679 A RU93045679 A RU 93045679A RU 2095293 C1 RU2095293 C1 RU 2095293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- runway
- aircraft
- magnetic field
- landing
- fuselage
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области навигационных систем с использованием излучения и измерения электромагнитных волн и может быть применено для точной посадки воздушных судов на взлетно-посадочную полосу (ВПП). The invention relates to the field of navigation systems using radiation and measuring electromagnetic waves and can be used to accurately land aircraft on the runway.
Известные способы посадки судов основаны на измерении электромагнитных полей аэродромных систем, измерении отраженных электромагнитных волн систем для определения высоты полета и скорости снижения главным образом на заключительных этапах полета при заходе на посадку и посадке (радиовысотомер) /1/. Радиотехнические системы, разработанные на этом способе и называемые радиомагнитными, основаны на измерении электромагнитных полей излучаемых радиомаяками. Known methods of landing ships are based on measuring the electromagnetic fields of aerodrome systems, measuring the reflected electromagnetic waves of systems to determine flight altitude and speed of descent, mainly at the final stages of flight during approach and landing (radio altimeter) / 1 /. Radio engineering systems developed on this method and called radiomagnetic are based on the measurement of electromagnetic fields emitted by radio beacons.
В настоящее время используются несколько радиомаячных систем посадки: отечественные СП-50, СП-68, СП-70, СП-75 и международная JLS. В состав системы JLS входят три маркерных, курсовой и глиссадный радиомаяки. Маркерные маяки дальний (ДМРМ), средний (СМРМ) и ближний (БМРМ) устанавливаются на определенных расстояниях от торца ВПП. Они излучают вверх кодированные сигналы. В момент пролета судна над маяком эти сигналы принимаются и измеряются бортовой системой и по сигналам с выхода определяется тип маяка и, следовательно, дальность до начала ВПП. Currently, several radio beacon landing systems are used: domestic SP-50, SP-68, SP-70, SP-75 and international JLS. The JLS system includes three marker, course and glide path beacons. Marker beacons distant (DMRM), middle (SMRM) and near (BMRM) are installed at certain distances from the end of the runway. They emit up coded signals. At the time of the ship’s flight over the lighthouse, these signals are received and measured by the on-board system, and the type of the lighthouse and, therefore, the distance to the start of the runway are determined from the output signals.
Формирование в пространстве линий курса и глиссады планирования обеспечивается с помощью полей излучения курсовых радиомаяков (КРМ), которые формируют равносигнальную зону в вертикальной плоскости, и с помощью приемника канала курса измеряются знак и отклонение от линии курса. Данная система позволяет обеспечить вывод воздушных судов к ВПП. The formation in the space of the course lines and the planning glide path is provided by the radiation fields of the directional radio beacons (CRM), which form an equal-signal zone in the vertical plane, and the sign and deviation from the course line are measured with the help of the course channel receiver. This system allows for the withdrawal of aircraft to the runway.
Радиовысотомер малых высот (РВ) предназначается для измерения истинной высоты полета воздушного судна над земной поверхностью, РВ используется главным образом на заключительных этапах полета при заходе на посадку и посадке и является практически единственным средством для определения положения самолета в вертикальной плоскости и вычисления скорости снижения. Высотометр типа РВ-5 работает на частоте 4300 МГц и погрешность измерения малых высот при благоприятных метеорологических условиях составляет 10
Таким образом, недостатками современных способов посадки воздушных судов на ВПП, основанных на приеме и измерении высокочастотных электромагнитных полей, являются: зависимость погрешности измерений от метеоусловий; с уменьшением высоты полета резко увеличивается погрешность измерений, что приводит к необходимости визуальной (слепой) посадки.The low-altitude radio altimeter (RV) is intended to measure the true altitude of an aircraft above the Earth’s surface, the RV is used mainly in the final stages of flight during approach and landing and is practically the only means for determining the aircraft’s position in the vertical plane and calculating the descent rate. The RV-5 type altimeter operates at a frequency of 4300 MHz and the error in measuring low altitudes under favorable meteorological conditions is 10
Thus, the disadvantages of modern methods of landing aircraft on runways, based on the reception and measurement of high-frequency electromagnetic fields, are: the dependence of the measurement error on weather conditions; with a decrease in flight altitude, the measurement error sharply increases, which leads to the need for visual (blind) landing.
Наиболее близким аналогом является система посадки, которая содержит электрический проводник, проложенный вдоль ВПП, создающий магнитное поле, а на летательном аппарате два измерителя магнитного поля, установленные на одинаковом расстояние от его продольной оси, по показаниям которых судят о смещении летательного аппарата относительно оси ВПП /2/. The closest analogue is the landing system, which contains an electric conductor laid along the runway, creating a magnetic field, and on the aircraft there are two magnetic field meters installed at the same distance from its longitudinal axis, according to the testimony of which the aircraft is shifted relative to the axis of the runway / 2 /.
Достоинством такой системы является ее простота по сравнению с существующими. Однако измерение компоненты магнитного поля двумя магнитометрами не дает полного представления о нахождении летательного аппарата над ВПП без знания высоты скорости снижения, угла между продольной линией ВПП и воздушного судна. The advantage of such a system is its simplicity compared to existing ones. However, the measurement of the magnetic field component by two magnetometers does not give a complete picture of the location of the aircraft above the runway without knowing the height of the descent speed, the angle between the longitudinal line of the runway and the aircraft.
Целью изобретения является повышение точности посадки воздушного судна. The aim of the invention is to improve the accuracy of landing of the aircraft.
Эта цель достигается тем, что вдоль ВПП прокладывают систему электрических проводников, создающую магнитное поле, измеряют вертикальную и горизонтальную составляющую вектора магнитного поля магнитометрами, установленными на крыльях воздушного судна симметрично относительно продольной оси фюзеляжа. По разности сигналов, пропорциональных вертикальной составляющей, судят о смещении судна относительно оси ВПП, а по разности сигналов, пропорциональных горизонтальной составляющей, о значении угла между осевыми линиями ВПП и фюзеляжа. Измеряют горизонтальную составляющую вектора магнитного поля магнитометром, установленным на осевой линии фюзеляжа, по величине его сигнала судят о высоте полета судна над поверхностью Земли, а по изменению этого сигнала в заданный интервал времени судят о скорости снижения воздушного судна. This goal is achieved by the fact that along the runway they lay a system of electrical conductors that create a magnetic field, measure the vertical and horizontal components of the magnetic field vector with magnetometers mounted on the wings of the aircraft symmetrically with respect to the longitudinal axis of the fuselage. The difference in signals proportional to the vertical component is used to judge the displacement of the vessel relative to the axis of the runway, and the difference between signals proportional to the horizontal component is used to determine the angle between the center lines of the runway and the fuselage. The horizontal component of the magnetic field vector is measured with a magnetometer mounted on the center line of the fuselage, the height of the ship’s flight above the Earth’s surface is judged by the magnitude of its signal, and the aircraft’s descent speed is judged by a change in this signal at a given time interval.
Систему электрических проводников прокладывают вдоль взлетно-посадочной полосы и подключают к генератору переменного тока. Размеры системы и ее прокладку вдоль ВПП выбирают и осуществляют таким образом, чтобы выполнялись условия: однородности горизонтальных и вертикальных составляющих компонент магнитного поля на участке точной посадки воздушного судна; однозначности изменения фазы любой компоненты магнитного поля при пересечении осевой линии ВПП; достаточного значения интенсивности поля компонент. Для привязки измерений характеристик полета воздушного судна к единому моменту времени датчики магнитометра устанавливают на одной линии, перпендикулярной осевой линии фюзеляжа. Выполнение этих условий необходимо для снижения погрешности и однозначности измерения высоты полета, смещения его относительно осевой линии ВПП, скорости снижения и курса полета. A system of electrical conductors is laid along the runway and connected to an alternator. The dimensions of the system and its laying along the runway are selected and carried out in such a way that the following conditions are met: uniformity of the horizontal and vertical components of the magnetic field components at the site of the exact landing of the aircraft; the unambiguity of the phase change of any component of the magnetic field when crossing the center line of the runway; a sufficient value of the field intensity of the components. To tie measurements of the flight characteristics of the aircraft to a single point in time, the magnetometer sensors are installed on one line perpendicular to the center line of the fuselage. The fulfillment of these conditions is necessary to reduce the error and unambiguity of measuring the flight altitude, its displacement relative to the center line of the runway, the speed of decline and the course of flight.
Эти условия закладываются в точные уравнения, дающие однозначную связь между векторами индукции магнитного поля и его компонентами с координатами летательного аппарата в верхнем полупространстве. Использование этих уравнений и бортовой вычислительной машины позволяет непрерывно определять местоположение воздушного судна в системе координат, связанной с торцом ВПП и управлять режимом снижения. Причем точность определения координат воздушного судна с учетом направления и силы ветра непрерывно возрастает вплоть до момента касания с ВПП и является достаточной для полной автоматизации процесса посадки воздушного судна. These conditions are laid down in exact equations giving an unambiguous relationship between the magnetic field induction vectors and its components with the coordinates of the aircraft in the upper half-space. Using these equations and the on-board computer allows you to continuously determine the location of the aircraft in the coordinate system associated with the end of the runway and control the descent mode. Moreover, the accuracy of determining the coordinates of the aircraft, taking into account the direction and strength of the wind, is constantly increasing until the moment it touches the runway and is sufficient to fully automate the process of landing the aircraft.
В настоящее время устанавливаются маркерные радиомаяки на участке перед ВПП на ее осевой линии. Используются три разномаяка на расстоянии, соответственно 100, 1050 и 7400 м от торца ВПП. При пролете воздушного судна над соответствующим радиомаяком его сигнал регистрируется бортовым маркерным радиоприемником (МРП), что позволяет идентифицировать маяк и определять дальность до торца ВПП. Marker beacons are currently being installed in the area in front of the runway on its center line. Three different beacons are used at a distance of 100, 1050 and 7400 m from the end of the runway, respectively. When an aircraft flies over an appropriate beacon, its signal is recorded by the airborne marker radio receiver (MCI), which makes it possible to identify the beacon and determine the distance to the end of the runway.
В нашем случае вместо радиомаяков можно использовать контуры с током определенной частоты, проложенные на поверхности земли, создающие калиброванные магнитные поля, векторы которых направлены вверх. Приемниками этих полей будут те же предлагаемые компонентные датчики магнитного поля, устанавливаемые на воздушном судне. In our case, instead of beacons, you can use circuits with a current of a certain frequency, laid on the surface of the earth, creating calibrated magnetic fields whose vectors are directed upwards. The receivers of these fields will be the same proposed component magnetic field sensors mounted on an aircraft.
На фиг. 1 изображено определение вертикальных составляющих; на фиг. 2 - определение горизонтальных составляющих. In FIG. 1 shows the definition of vertical components; in FIG. 2 - determination of horizontal components.
На примере однопроводной линии, проложенной вдоль ВПП, показана возможность реализации способа (фиг. 1, фиг. 2). Магнитометры 1, 2 устанавливают на крыльях судна и измеряют вертикальные составляющие магнитного поля B
Магнитометр 3 измеряет индукцию поля горизонтальной составляющей Bг в зависимости от высоты полета, а также скорость снижения судна; 4 - торец ВПП; 5 проводник с током; 6 концентрические условные линии магнитного поля с током.The magnetometer 3 measures the induction of the field of the horizontal component B g depending on the flight altitude, as well as the speed of descent of the vessel; 4 - runway end face; 5 conductor with current; 6 concentric conventional magnetic field lines with current.
По разности сигналов ΔU = K(B
где μo магнитная постоянная, I сила тока в проводнике.By the difference of the signals ΔU = K (B
where μ o is the magnetic constant, I is the current in the conductor.
Скорость снижения судна определяется по изменению сигнала магнитометра 3 согласно выражению
Сигналы магнитометров 1, 2, 3 подаются в бортовую измерительно-информационную систему для принятия решений автоматизированной системой посадки судна на ВПП.The rate of descent of the vessel is determined by the change in the signal of the magnetometer 3 according to the expression
The signals of the magnetometers 1, 2, 3 are fed into the on-board measuring and information system for making decisions by the automated system of landing the vessel on the runway.
Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что точность посадки не зависит от метеорологических условий. С уменьшением высоты полета увеличивается точность измерения высоты, скорости снижения, смещения судна относительно осевой линии ВПП, курса полета, т. к. увеличивается отношение сигнала к шуму на выходе магнитометров. Особое значение предлагаемый способ приобретает при чрезвычайных ситуациях, когда необходимо в короткие сроки создать условия надежности посадки воздушных судов (самолетов, вертолетов). The advantage of the proposed method is that the accuracy of landing does not depend on meteorological conditions. With decreasing flight altitude, the accuracy of measuring altitude, descent rate, vessel displacement relative to the center line of the runway, the flight course increases, because the signal-to-noise ratio at the output of the magnetometers increases. Of particular importance is the proposed method in emergency situations, when it is necessary to quickly create conditions for the reliability of landing aircraft (aircraft, helicopters).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93045679A RU2095293C1 (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Method of accuracy landing of aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93045679A RU2095293C1 (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Method of accuracy landing of aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93045679A RU93045679A (en) | 1996-10-20 |
RU2095293C1 true RU2095293C1 (en) | 1997-11-10 |
Family
ID=20147688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93045679A RU2095293C1 (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Method of accuracy landing of aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2095293C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478523C2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-04-10 | Виктор Иванович Дикарев | Method of aircraft control in landing approach |
RU2619071C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-11 | Николай Иванович Войтович | Glide slope beacon for landing on a steep trajectory (versions) |
-
1993
- 1993-09-10 RU RU93045679A patent/RU2095293C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Франции N 2007336, кл. B 64 F 1/00, 1970. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478523C2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-04-10 | Виктор Иванович Дикарев | Method of aircraft control in landing approach |
RU2619071C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-11 | Николай Иванович Войтович | Glide slope beacon for landing on a steep trajectory (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8354951B2 (en) | Short baseline helicopter positioning radar for low visibility | |
US5136297A (en) | Method for navigation and updating of navigation for aircraft | |
RU2303796C1 (en) | Method for independent forming of landing information for flight vehicle and on-board radar for its realization (modifications) | |
EP3702869B1 (en) | Autonomous aircraft sensor-based positioning and navigation system using markers | |
RU2095293C1 (en) | Method of accuracy landing of aircraft | |
RU2559196C1 (en) | Aircraft landing approach and system to this end | |
RU2199472C2 (en) | Method of precision landing of aircraft | |
US2179570A (en) | Method and means of aerial navigation | |
US2939652A (en) | Aircraft landing system | |
RU2182367C2 (en) | Method of aircraft precision landing | |
US8682510B2 (en) | Method for enabling landing on an offset runway | |
RU2316790C1 (en) | Mode of definition of the shortest distance and direction to an electricity transmission line | |
RU2692079C1 (en) | Method and device for controlling glide path position and coordinates of aircraft in far zone | |
US2646564A (en) | Radio navigation system | |
RU2214943C1 (en) | Method of landing flying vehicle | |
USRE25666E (en) | And landing systems | |
US3274546A (en) | Aircraft guidance, approach, and landing system with yaw detection and metering | |
US3079586A (en) | Locating and guidance systems for vehicles for air, sea and land | |
US2179499A (en) | Method of blind landing of aircraft | |
US2574490A (en) | Magnetic blind-landing system | |
US2012412A (en) | wilmotte | |
RU2728208C1 (en) | Landing system on runway of aircraft with on-board radar station | |
RU93045679A (en) | METHOD FOR PRECISE AIRCRAFT LANDING | |
CN207317818U (en) | A kind of Portable aircraft navigation system detection device | |
RU2059976C1 (en) | Device for automatic guiding of gliding parachute system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040911 |