RU2300486C1 - Flying vehicle landing support system - Google Patents
Flying vehicle landing support system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300486C1 RU2300486C1 RU2006116485/11A RU2006116485A RU2300486C1 RU 2300486 C1 RU2300486 C1 RU 2300486C1 RU 2006116485/11 A RU2006116485/11 A RU 2006116485/11A RU 2006116485 A RU2006116485 A RU 2006116485A RU 2300486 C1 RU2300486 C1 RU 2300486C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- landing
- night
- aircraft
- infrared
- marker
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационному оборудованию, а именно к оборудованию для обеспечения посадки летательных аппаратов (ЛА) на взлетно-посадочную полосу (ВПП) аэродрома, вертолетную площадку или вертолетодром, водную поверхность гидроаэродрома круглосуточно в сложных метеоусловиях, а также скрытой посадки ЛА в ночное время.The invention relates to aviation equipment, and in particular to equipment for ensuring landing of aircraft (LA) on the runway (runway) of an aerodrome, helipad or helicopter aerodrome, water surface of a hydroaerodrome around the clock in difficult weather conditions, as well as a hidden landing of an aircraft at night.
Известна система для обеспечения посадки ЛА с применением «пассивных» маркерных знаков для маркировки ВПП аэродрома и бортовой посадочной фары летательного аппарата для подсветки маркерных знаков и ВПП в ночное время (SU 292777 А). Известными являются и посадочные системы, предусматривающие для осуществления посадки ЛА использование ИК-подсвета (RU 2238882, B64F 1/18, 27.10.2004), спутниковых навигационных систем, например GPS или Глонасс, телевизионных камер и мониторов (RU 2182313, G01C 21/00, 10.05.2002).A known system for ensuring the landing of an aircraft using "passive" marker marks for marking the runway of the aerodrome and on-board landing light of an aircraft for illuminating marker marks and runways at night (SU 292777 A). Landing systems are also known, which provide for the use of IR illumination (RU 2238882, B64F 1/18, 10.27.2004), satellite navigation systems, such as GPS or Glonass, television cameras and monitors (RU 2182313, G01C 21/00 , 05/10/2002).
Однако известные технические решения не являются универсальными и характеризуются. достаточно узкой областью распространения, не охватывающей в должной мере виды посадочных поверхностей и возможные условия посадки ЛА.However, the known technical solutions are not universal and are characterized. a sufficiently narrow distribution area that does not adequately cover the types of landing surfaces and possible landing conditions for the aircraft.
Наиболее близкой к предложенной является система для обеспечения посадки летательного аппарата, обеспечивающая летчику визуальную посадку на аэродром, вертолетную площадку или вертолетодром, гидроаэродром в дневное и ночное время, в сложных метеоусловиях, а также скрытую посадку и включающая в себя на посадочной поверхности маркерные знаки пассивного типа, функционирующие в видимом и инфракрасном диапазонах, а на летательном аппарате посадочные фары видимого и инфракрасного подсвета и очки ночного видения для летчика (RU 2225808, B64F 1/18, 20.03.2004).Closest to the proposed one is a system for ensuring the landing of an aircraft, providing the pilot with a visual landing at an aerodrome, helipad or helicopter aerodrome, hydroaerodrome in the daytime and at night, in difficult weather conditions, as well as a hidden landing and including passive type marker signs on the landing surface operating in the visible and infrared ranges, and on the aircraft, landing lights of visible and infrared illumination and night vision goggles for the pilot (RU 2225808, B64F 1/18, 20.0 3.2004).
Однако указанная система затрудняет выполнение предпосадочного маневра в районе малооборудованной посадочной поверхности и позволяет получить лишь ограниченное поле обзора внекабинного пространства при использовании очков ночного видения.However, this system makes it difficult to perform pre-landing maneuvers in the area of a poorly equipped landing surface and allows you to get only a limited field of view of the outside space when using night vision goggles.
Задачей изобретения является создание системы для обеспечения посадки ЛА на посадочные поверхности разных видов и с разной степенью их технического оснащения с предоставлением летчику возможности качественного выполнения предпосадочного маневра с надежным визуальным контактом летчика с посадочной поверхностью на заключительном этапе захода ЛА на посадку до приземления. Технический результат заключается, таким образом, в расширении функциональных возможностей подобной системы.The objective of the invention is to provide a system for ensuring aircraft landing on landing surfaces of various types and with varying degrees of their technical equipment, providing the pilot with the possibility of a high-quality pre-landing maneuver with reliable visual contact of the pilot with the landing surface at the final stage of the aircraft landing approach before landing. The technical result, therefore, is to expand the functionality of such a system.
Поставленная задача решается тем, что в системе для обеспечения посадки ЛА, содержащей размещенные на посадочной поверхности маркерные знаки пассивного типа, пластины которых выполнены со световозвращающим покрытием направленного действия, работающим в видимом и инфракрасном диапазонах, и установленные на борту ЛА посадочные фары видимого и инфракрасного подсвета, первые из которых совместно с маркерными знаками предназначены для обеспечения посадки ЛА днем, в сумерки и ночью, а вторые совместно с маркерными знаками и находящимися у летчика очками ночного видения - для обеспечения посадки ЛА ночью в сложных метеоусловиях и скрытой посадки, - на борту ЛА установлены автономная спутниковая навигационная система и работающая в режимах «день-ночь» низкоуровневая телевизионная камера, выходы которых соединены с монитором с возможностью предоставления летчику информации для выполнения предпосадочного маневра и изображения посадочной поверхности днем и ночью для осуществления с ней летчиком визуального контакта, при этом телевизионная камера снабжена установленным в оптическом тракте инфракрасным фильтром, отсекающим визуальное излучение, и выполнена автоматически переключаемой из дневного режима на ночной в ИК-диапазоне при снижении уровня внешней освещенности ниже заданного порога, спутниковая навигационная система выполнена автоматически наводящей излучение посадочных фар на маркерные знаки для обеспечения выхода ЛА на посадочный курс к посадочной поверхности на необходимой дальности, маркерные знаки снабжены кронштейнами для жесткого крепления пластин под фиксированным углом установки относительно вертикали, а посадочные фары видимого и инфракрасного подсвета попарно конструктивно объединены в комбинированные фары и выполнены с многоэлементными светодиодными матрицами.The problem is solved in that in the system to ensure the landing of the aircraft, containing passive type marker signs located on the landing surface, the plates of which are made with a retroreflective coating of directional action, operating in the visible and infrared ranges, and visible and infrared landing lights installed on board the aircraft the first of which, together with marker signs, are designed to ensure aircraft landing during the day, twilight and night, and the second, together with marker signs and those located at a night vision goggle — to ensure an aircraft landing at night in difficult weather conditions and hidden landing — an autonomous satellite navigation system and a low-level television camera operating in day-night modes are installed on board the aircraft, the outputs of which are connected to the monitor with the ability to provide the pilot with information performing pre-landing maneuvers and images of the landing surface day and night to make eye contact with the pilot, while the television camera is equipped with optical path with an infrared filter that cuts off visual radiation and is automatically switched from day to night in the IR range when the ambient light level falls below a predetermined threshold, the satellite navigation system is automatically guided by the radiation of the landing lights on the marker marks to ensure the aircraft reaches the landing course to the landing surface at the required range, marker signs are equipped with brackets for rigid mounting of the plates at a fixed installation angle o in relative vertical and landing lights visible and infrared illumination constructively combined in pairwise combination lamps and made multi-element LED arrays.
Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения.Partial essential features of the invention contribute to the solution of the problem.
В качестве посадочной поверхности для ЛА может быть использована аэродромная взлетно-посадочная полоса. При этом маркерные знаки могут быть выполнены двухлепестковыми.As the landing surface for the aircraft can be used airfield runway. At the same time, marker marks can be double-petered.
В качестве посадочной поверхности для ЛА могут быть использованы вертолетная площадка или вертолетодром. При этом маркерные знаки могут быть выполнены трехлепестковыми с круговой в горизонтальной плоскости характеристикой световозвращения.As a landing surface for aircraft can be used a helipad or a heliport. In this case, the marker marks can be made three-petalled with a circular in the horizontal plane characteristic of retroreflection.
В качестве посадочной поверхности для ЛА может быть использована водная поверхность гидроаэродрома. При этом маркерные знаки могут быть выполнены трехлепестковыми в виде поплавков с круговой в горизонтальной плоскости характеристикой световозвращения.As the landing surface for the aircraft can be used the water surface of the hydroaerodrome. In this case, marker marks can be made triple-shaped in the form of floats with a circular retroreflective characteristic of retroreflection.
На фиг.1 приведена функциональная схема предложенной системы, на фиг.2-4 представлены маркерные знаки соответственно для ВПП аэродрома, вертолетной площадки или вертолетодрома и гидроаэродрома, на фиг.5-8 показаны соответственно комбинированная посадочная фара видимого и инфракрасного подсвета, очки ночного видения, телевизионная камера (1) с монитором (2) и автономная спутниковая навигационная система (по типу, например, GPS или Глонасс).Figure 1 shows the functional diagram of the proposed system, figure 2-4 shows marker signs for the runway of the aerodrome, helipad or helipad and hydroaerodrome, figure 5-8 respectively shows a combined landing light visible and infrared illumination, night vision goggles , a television camera (1) with a monitor (2) and a stand-alone satellite navigation system (such as, for example, GPS or Glonass).
На функциональной схеме системы (фиг.1) показаны комплект маркерных знаков (маркеров) 1, комбинированная посадочная фара 2, очки 3 ночного видения, низкоуровневая телевизионная камера 4, автономная спутниковая навигационная система 5 с индикатором и монитор 6. Количество комбинированных фар 2, используемых на ЛА, определяется типом и конструкцией ЛА и соответствует числу штатных фар, так как предложенная светодиодная комбинированная фара 2 конструктивно размещена в корпусе штатной фары.The functional diagram of the system (Fig. 1) shows a set of marker signs (markers) 1, a combined landing light 2,
В процессе захода на посадку с применением предложенной системы предпосадочный маневр и снижение на траектории захода на посадку ЛА выполняются по спутниковой навигационной системе 5 до получения летчиком надежного контакта с ВПП. Затем летчик выполняет заход до касания с посадочной поверхностью:During the approach using the proposed system, the pre-landing maneuver and the reduction on the aircraft approach trajectories are performed using the
- визуально, днем;- visually, during the day;
- визуально, ночью, подсветив посадочную поверхность комбинированной посадочной фарой 2 ЛА в видимом диапазоне;- visually, at night, illuminating the landing surface with a combined landing light of 2 aircraft in the visible range;
- ночью, с помощью очков 3 ночного видения, подсветив посадочную поверхность комбинированной посадочной фарой 2 в инфракрасном диапазоне;- at night, with the help of night vision goggles 3, highlighting the landing surface with the combined landing light 2 in the infrared range;
- днем и ночью, с помощью телевизионного монитора 6, подсветив посадочную поверхность комбинированной посадочной фарой 2 в видимом или в инфракрасном диапазоне соответственно.- day and night, using a
Все режимы захода ЛА на посадку на заключительном этапе контролируются (с регистрацией) телевизионной камерой 4 с отображением посадочной поверхности на мониторе 6.All modes of the approach of the aircraft for landing at the final stage are controlled (with registration) by a
Для каждого отдельного случая оборудования ВПП с помощью моделирования и полигонных испытаний разработана специальная конструкция маркерных знаков 1 с учетом получения максимальной дальности действия и удобства в эксплуатации.For each individual runway equipment case, a special design of marker marks 1 was developed with the help of modeling and range testing, taking into account the maximum range and ease of operation.
Световозвращающее покрытие, примененное в конструкции маркерных знаков 1, характеризуется направленным действием с повышенным коэффициентом световозвращения и работает в видимом и инфракрасном диапазонах. В совокупности с оборудованием на борту ЛА оно обеспечивает требуемую дальность «контакта» летчика с посадочной поверхностью.The retroreflective coating used in the construction of marker marks 1 is characterized by directional action with a high coefficient of retroreflectivity and operates in the visible and infrared ranges. Together with the equipment on board the aircraft, it provides the required range of "contact" of the pilot with the landing surface.
Достаточная дальность обнаружения посадочной поверхности, в частности ВПП, подтверждается расчетным путем из соотношения для расчета освещенности зрачка глаза летчика.A sufficient detection range of the landing surface, in particular the runway, is confirmed by calculation from the ratio for calculating the illumination of the pupil’s eye of the pilot.
В видимом диапазоне используется выражениеThe visible range uses the expression
где ЕП - пороговая чувствительность глаза [лк];where E P - threshold sensitivity of the eye [lux];
r - коэффициент яркости световозвращающего покрытия маркерного знака 1;r is the brightness coefficient of the retroreflective coating of the marker mark 1;
S - площадь отражающей поверхности маркерного знака 1 [м2];S is the area of the reflecting surface of the marker sign 1 [m 2 ];
D - расстояние от наблюдателя до маркерного знака 1, равноеD is the distance from the observer to marker 1, equal to
расстоянию от посадочной фары 2 до маркерного знака 1 [м];the distance from the landing light 2 to the marker mark 1 [m];
α - коэффициент ослабления светового потока на единицу дальности [м-1];α is the attenuation coefficient of the light flux per unit of distance [m -1 ];
I - сила излучения посадочной фары 2 в видимом диапазоне [кд].I is the radiation power of the landing light 2 in the visible range [cd].
Для инфракрасного диапазона используется выражениеFor infrared use expression
где ЕП - пороговая чувствительность очков 3 ночного видения [лк];where E P - threshold sensitivity of
I0 - сила излучения посадочной фары 2 в инфракрасном рабочем диапазоне очков 3 ночного видения и приемника телевизионной камеры 4 [кд];I 0 - radiation power of the landing light 2 in the infrared operating range of
σэфф - эффективная отражающая поверхность маркерного знака 1 в инфракрасном рабочем диапазоне очков 3 ночного видения и приемника телевизионной камеры 4 [м2];σ eff is the effective reflecting surface of the marker mark 1 in the infrared operating range of
r0 - коэффициент пропускания атмосферой излучения в инфракрасном диапазоне очков 3 ночного видения;r 0 - transmittance of the atmosphere by radiation in the infrared range of
D - дальность обнаружения маркерного знака 1 оператором с помощью очков 3 ночного видения или телевизионной камеры 4 (принимается, что расстояние от посадочной фары 2 до маркерного знака 1 и от оператора до маркерного знака 1 приблизительно равно) [м].D is the detection range of marker sign 1 by the operator using
Экспериментальные образцы элементов системы, разработанные по новой технологии, как уже указывалось, приведены на фиг.2-8. Маркерные знаки 1 для ВПП аэродрома показаны на фиг.2, для вертолетной площадки и вертолетодрома - на фиг.3, для водной поверхности гидроаэродрома (в виде поплавков) - на фиг.4. Комбинированная посадочная светодиодная фара 2 видимого и инфракрасного излучения изображена на фиг.5, очки 3 ночного видения - на фиг.6, низкоуровневая телевизионная камера 4 с монитором 6 - на фиг.7 и автономная спутниковая навигационная система 5 - на фиг.8.Experimental samples of system elements developed by the new technology, as already indicated, are shown in Fig.2-8. Marker signs 1 for the runway of the aerodrome are shown in figure 2, for the helipad and helicopter aerodrome - in figure 3, for the water surface of the hydroaerodrome (in the form of floats) - in figure 4. The combined landing LED headlight 2 of visible and infrared radiation is shown in Fig. 5,
Все изделия исследованы путем моделирования, полигонных и летных испытаний (отчет №115-05-VIII «Проведение летных исследований доработанного макета активно-пассивной системы посадки на необорудованные аэродромы и разработка проекта технического задания на опытный образец». ФГУП «ЛИИ им. М.М.Громова», 2005 г.).All products were investigated by modeling, field tests and flight tests (report No. 115-05-VIII “Conducting flight research on a modified layout of an active-passive landing system for unequipped airfields and developing a draft technical specification for a prototype.” FSUE “LII named after M.M. .Gromova ", 2005).
Обеспечение посадки ЛА осуществляется следующим образом.Ensuring aircraft landing is as follows.
1. Посадка ЛА на ВПП аэродрома. ВПП обозначается двухлепестковыми маркерными знаками 1 (фиг.2).1. Landing aircraft on the runway of the aerodrome. The runway is indicated by two-leaf marker marks 1 (figure 2).
После выполнения предпосадочного маневра по спутниковой навигационной системе 5 на заключительном этапе захода («на прямой») в дневных условиях летчик визуально осуществляет «контакт» с ВПП, контролируя в сложных метеоусловиях на мониторе 6 телевизионной камеры 4, работающей в режиме «день», изображение ВПП и выполняя заход до приземления. Ночью летчик подсвечивает маркерные знаки 1 и ВПП комбинированной посадочной фарой 2 в видимом диапазоне излучения, выполняет заход визуально до приземления, контролируя процесс захода на мониторе 6 низкоуровневой телевизионной камеры 4. В сложных метеоусловиях и при необходимости скрытой посадки летчик подсвечивает маркерные знаки 1 и ВПП комбинированной посадочной фарой 2 в инфракрасном диапазоне излучения, выполняет заход, используя очки 3 ночного видения или монитор 6 с низкоуровневой телевизионной камерой 4, работающей в режиме «ночь».After completing a pre-landing maneuver by
2. Посадка на вертолетную площадку или вертолетодром. Вертолетная площадка или вертолетодром обозначаются пассивными трехлепестковыми маркерными знаками 1 (с круговой в горизонтальной плоскости характеристикой световозвращения) (фиг.3). Предпосадочный маневр и заход на посадку до приземления выполняются аналогично посадке на ВПП аэродрома.2. Landing on the helipad or heliport. The helipad or heliport is indicated by passive three-leaf marker marks 1 (with a circular retroreflective characteristic of retroreflection) (Fig. 3). The pre-landing maneuver and landing approach before landing are performed similarly to landing on the runway of the aerodrome.
3. Посадка гидро-ЛА на водную поверхность гидроаэродрома. Часть водной поверхности гидроаэродрома, предназначенная для посадки гидро-ЛА, обозначается маркерными знаками 1 - поплавками (с круговой в горизонтальной плоскости характеристикой световозвращения) (фиг.4). Предпосадочный маневр и заход ЛА на посадку до приводнения выполняются аналогично посадке на ВПП аэродрома.3. Landing hydro-LA on the water surface of the hydroaerodrome. Part of the water surface of the hydroaerodrome, intended for landing hydro-LA, is indicated by marker signs 1 - floats (with a circular retroreflective characteristic of retroreflection) (figure 4). The pre-landing maneuver and the approach of the aircraft for landing before the splashdown are performed similarly to landing on the runway of the aerodrome.
Таким образом, предложенная система обеспечивает посадку ЛА на посадочные поверхности разных видов и с разной степенью их технического оснащения круглосуточно в сложных метеоусловиях, а также скрытую посадку ЛА в ночное время.Thus, the proposed system provides aircraft landing on landing surfaces of various types and with varying degrees of technical equipment around the clock in adverse weather conditions, as well as a hidden aircraft landing at night.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116485/11A RU2300486C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Flying vehicle landing support system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006116485/11A RU2300486C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Flying vehicle landing support system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2300486C1 true RU2300486C1 (en) | 2007-06-10 |
Family
ID=38312476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006116485/11A RU2300486C1 (en) | 2006-05-15 | 2006-05-15 | Flying vehicle landing support system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2300486C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2519588C1 (en) * | 2010-04-28 | 2014-06-20 | Адб Бвба | Aboveground led lighting facility for airfield |
CN112462791A (en) * | 2020-12-02 | 2021-03-09 | 成都时代星光科技有限公司 | Full-automatic high-precision flight landing system and method for airport of vehicle-mounted unmanned aerial vehicle |
-
2006
- 2006-05-15 RU RU2006116485/11A patent/RU2300486C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2519588C1 (en) * | 2010-04-28 | 2014-06-20 | Адб Бвба | Aboveground led lighting facility for airfield |
CN112462791A (en) * | 2020-12-02 | 2021-03-09 | 成都时代星光科技有限公司 | Full-automatic high-precision flight landing system and method for airport of vehicle-mounted unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2691375C (en) | Aircraft landing assistance | |
ES2275288T3 (en) | MAN-MACHINE INTERFACE FOR TRAFFIC CONTROL TASKS IN AIRPORTS. | |
US20050007257A1 (en) | System and method of preventing aircraft wingtip ground incursion | |
US20090002141A1 (en) | Visual device for vehicles in difficult climatic/environmental conditions | |
US20100113149A1 (en) | Methods and systems for displaying sensor-based images of an external environment | |
US7679528B1 (en) | Modulation of aircraft guidance lights | |
RU2300486C1 (en) | Flying vehicle landing support system | |
Yeh et al. | Human factors considerations in the design and evaluation of flight deck displays and controls: version 2.0 | |
Wallace et al. | Pilot visual detection of small unmanned aircraft systems (sUAS) equipped with strobe lighting | |
Bui et al. | Autonomous landing guidance system validation | |
RU2743602C2 (en) | Eight-colour raster optical landing system | |
US3383679A (en) | Visual landing simulator for instrument flying | |
RU10685U1 (en) | LIGHT SIGNALING SYSTEM FOR TAKEOFF AND LANDING FOR LANDING AIRCRAFT AT NIGHT | |
CN103262140B (en) | Promote the related system that border/edge indicates | |
Hongschaovalit | Development and evaluation of a modified VFR lighted flyway marker | |
Ortiz | Passive millimeter wave imaging sensor enhanced vision system | |
EP0469094B1 (en) | An aircraft parking and information system | |
Brown | Autonomous landing guidance program | |
HIRSCHMAN | 'THE NIGHT' | |
RU13104U1 (en) | MOBILE AIRDOM COMPLEX | |
Naumann et al. | Distributed Aperture System Field of View Investigation | |
Fornaca et al. | Passive millimeter-wave video camera for aviation applications | |
Stanko et al. | Methodology of VFR night flying | |
RU2002112483A (en) | Device for ensuring the landing of the aircraft at night, universal, dual-use (UPLA-UD) | |
Freeman | Gulfstream enhanced vision system. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110516 |