RU2356099C1 - Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface - Google Patents

Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface Download PDF

Info

Publication number
RU2356099C1
RU2356099C1 RU2007145578/11A RU2007145578A RU2356099C1 RU 2356099 C1 RU2356099 C1 RU 2356099C1 RU 2007145578/11 A RU2007145578/11 A RU 2007145578/11A RU 2007145578 A RU2007145578 A RU 2007145578A RU 2356099 C1 RU2356099 C1 RU 2356099C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
flight
control
nominal
calculated
Prior art date
Application number
RU2007145578/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Григорьевич Пятко (RU)
Сергей Григорьевич Пятко
Анатолий Иванович Красов (RU)
Анатолий Иванович Красов
Валерий Семенович Пацко (RU)
Валерий Семенович Пацко
Мария Анатольевна Смольникова (RU)
Мария Анатольевна Смольникова
Original Assignee
ООО "Фирма "НИТА"
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 ООО "Фирма "НИТА" filed Critical ООО "Фирма "НИТА"
Priority to RU2007145578/11A priority Critical patent/RU2356099C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2356099C1 publication Critical patent/RU2356099C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measurement.
SUBSTANCE: invention is related to the field of aviation engineering, namely to on-board systems of prevention of collision with ground. Method consists in preliminary creation of data base of underlying surface relief, aeronavigation data base, data base of aircraft (AC) performance characteristics. Borders of attention zone and control zone (CZ) are calculated, obstacle of highest threat in CZ is separated, which is located in zone of calculated trajectory prediction. Taking into account data on limitations of AC motion parametres and external effects, parametres of nominal flight are calculated, which provide for obstacle overflight at height close to minimum permissible height. Control signals are generated according to selected control law and with account of environment factors effect, which are sent to actuators of flight control and engine thrusts, and are also displayed on screen of flight director.
EFFECT: expansion of resources of existing systems for prevention of collision with ground obstacles and reduction of collision risk under effect of wind disturbances and under effect of human factor.
5 cl, 7 dwg, 2 app

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к бортовым системам предотвращения столкновения с землей.The invention relates to the field of aviation technology, namely to airborne collision avoidance systems.

Известно, что причинами тяжелых летных происшествий и катастроф с исправными летательными аппаратами (ЛА) является сочетание ряда неблагоприятных факторов, а именно отсутствие или неполнота информации о наземных препятствиях, влияние факторов внешней среды и ошибок экипажа.It is known that the causes of severe accidents and accidents with operational aircraft (LA) are a combination of a number of unfavorable factors, namely the absence or incompleteness of information about ground obstacles, the influence of environmental factors and crew errors.

Известна система предупреждения столкновения ЛА с землей по патенту РФ №2271039 С1, МПК 7 G08G 5/04, B64D 45/04, опубл. 02.27.06 г. (www.fips.ru).A known system for preventing collisions of aircraft with land according to the patent of the Russian Federation No. 2271039 C1, IPC 7 G08G 5/04, B64D 45/04, publ. 02.27.06 g. (Www.fips.ru).

Известный способ заключается в том, что система содержит базу данных рельефа, модуль адаптации к типу самолета, блоки заполнения и обновления, блок информационных датчиков и пост управления. Блок вертикального облета соединен с блоками предупреждающих сигналов и отображения. Кроме того, в систему введены локальная карта бокового маневра, ограничитель локальной карты и блок направления разворота. Система позволяет определять направление бокового разворота в случае опасности столкновения ЛА с землей при сохранении направления полета.The known method consists in the fact that the system contains a terrain database, an adaptation module for the type of aircraft, filling and updating blocks, a block of information sensors and a control post. The vertical flyby unit is connected to the warning and display units. In addition, a local side maneuver card, a local card limiter, and a heading direction block have been introduced into the system. The system allows you to determine the direction of a side turn in case of danger of an aircraft collision with the ground while maintaining the flight direction.

Недостатком данного изобретения является то, что система выполняет функции обнаружения угрозы столкновения, сигнализации экипажу об угрозе и вырабатывает рекомендации о направлении выполнения маневра, но не вырабатывает управляющие сигналы, предназначенные для выполнения маневра уклонения в автоматическом режиме.The disadvantage of this invention is that the system performs the functions of detecting a collision threat, signaling the crew about the threat and makes recommendations on the direction of the maneuver, but does not generate control signals designed to perform the evasion maneuver in automatic mode.

Известен также способ снижения риска столкновения воздушного судна (ВС) с земной поверхностью («Display for terrain avoidance») по заявке № WO 2004084152, МПК G08G 05/04 от 30.09.2004 (http://v3.espacenet.com).There is also a method of reducing the risk of collision of an aircraft (aircraft) with the earth's surface (“Display for terrain avoidance”) according to the application No. WO 2004084152, IPC G08G 05/04 of 09/30/2004 (http://v3.espacenet.com).

Способ заключается в том, что предварительно формируют базу данных рельефа подстилающей поверхности (БДРПП), аэронавигационную базу данных (АНБД), базу данных летно-технических характеристик (ЛТХ) ВС. В процессе полета выделяют препятствия по курсу полета, представляющие угрозу столкновения ВС с выделенными препятствиями. Затем вычисляют одну или несколько траекторий полета ВС, исключающих его столкновение с экстремальным из числа выделенных препятствий. По вычисленной траектории рассчитывают параметры уклонения ВС от препятствия, в соответствии с значениями которых генерируют электрические сигналы управления и отображают их на дисплее в качестве рекомендаций для экипажа ВС на совершение маневра.The method consists in preliminarily forming a database of the relief of the underlying surface (BDIS), an aeronautical database (ANBD), and a database of flight performance characteristics (LTH) of the aircraft. During the flight, obstacles are highlighted at the heading of the flight, which pose a threat of aircraft collision with the identified obstacles. Then calculate one or more flight paths of the aircraft, excluding its collision with an extreme of the number of selected obstacles. Based on the calculated trajectory, the parameters of evading the aircraft from the obstacle are calculated, in accordance with the values of which they generate electrical control signals and display them on the display as recommendations for the aircraft crew to perform a maneuver.

Недостатком данного аналога является то, что генерируемые сигналы имеют относительно невысокую информативность, отсутствует учет влияния возможных изменений скорости ветровых потоков, а также невозможность прямой и непосредственной реализации в современных и перспективных интегрированных бортовых автоматизированных пилотажных комплексах пилотируемых ЛА и в автоматических системах управления беспилотных ЛА.The disadvantage of this analogue is that the generated signals have relatively low information content, there is no accounting for the influence of possible changes in the speed of wind flows, as well as the impossibility of direct and immediate implementation in modern and promising integrated on-board automated flight complexes of manned aircraft and in automatic control systems for unmanned aircraft.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является известный способ обнаружения и предупреждения угрозы столкновения воздушного судна с препятствиями подстилающей поверхности по патенту № RU 2297047, МПК G08G 05/04 от 2005.08.03 (www.fips.ru).Closest in technical essence to the claimed one is a known method for detecting and preventing the threat of an aircraft collision with obstacles of the underlying surface according to patent No. RU 2297047, IPC G08G 05/04 of 2005.08.03 (www.fips.ru).

Способ-прототип заключается в том, что предварительно формируют БДРПП, АНБД, базу данных ЛТХ ВС. Вычисляют границы зоны управления (ЗУ) и зоны внимания (ЗВ) на всех этапах полета ВС. Корректируют границы зон при маневрировании ВС в зависимости от величины вертикальной скорости и изменения скорости ветра. Выделяют препятствия подстилающей поверхности, попавшие в зоны, и определяют их превышения над границами зон. Формируют информационные и управляющие сигналы экипажу ВС с последующей их индикацией. Порядок обработки, индикации сигналов для экипажа, а также дополнительное изменение границ зон при изменении этапов и режимов полета ВС упрощает принятие решения экипажем на выполнение маневра, обеспечивающего своевременное уклонение ВС от препятствий.The prototype method consists in the fact that pre-form BDFPP, ANBD, aircraft LTH database. The boundaries of the control zone (ZU) and the zone of attention (SV) at all stages of the flight of the aircraft are calculated. Correct the boundaries of the zones when maneuvering aircraft depending on the magnitude of the vertical speed and changes in wind speed. Allocate obstacles to the underlying surface that fall into the zones, and determine their excess over the boundaries of the zones. Form information and control signals to the aircraft crew with their subsequent indication. The procedure for processing, indicating signals for the crew, as well as an additional change in the zone boundaries when changing the stages and flight modes of the aircraft simplifies the decision by the crew to perform a maneuver that ensures timely evasion of aircraft from obstacles.

Способ-прототип имеет те же недостатки, что и указанные выше аналоги. А именно, он не позволяет автоматизировать процесс маневра уклонения, что снижает уровень безопасности полета и не позволяет использовать указанный способ в системах управления беспилотными ЛА. Второй крупный недостаток заключается в том, что указанный способ не гарантирует для исправленного ЛА преодоления препятствия с минимально необходимым запасом по высоте при любых изменениях скорости ветра в допустимых пределах.The prototype method has the same disadvantages as the above analogues. Namely, it does not allow automation of the evasion maneuver process, which reduces the level of flight safety and does not allow the use of this method in control systems for unmanned aerial vehicles. The second major drawback is that this method does not guarantee for a corrected aircraft to overcome obstacles with a minimum required margin in height for any changes in wind speed within acceptable limits.

Заявленное техническое решение расширяет арсенал средств данного предназначения.The claimed technical solution expands the arsenal of tools for this purpose.

Известно, что в пересеченной местности со сложным рельефом, а также вблизи наземных препятствий имеют место искажения поля ветра, которые оказывают существенное влияние на параметры полета, причем их появление обычно бывает внезапным. Существенное влияние на исход преодоления препятствия оказывает человеческий фактор, а именно ошибочные действия пилота и запаздывание, неверная оценка ситуации и неадекватная реакция.It is known that in rough terrain with difficult terrain, as well as near terrestrial obstacles, wind field distortions occur that have a significant effect on flight parameters, and their appearance is usually sudden. The human factor has a significant impact on the outcome of overcoming obstacles, namely, erroneous actions of the pilot and delay, incorrect assessment of the situation and inadequate reaction.

С целью снижения риска столкновения с наземными препятствиями при приближении к земле исправного ЛА следует использовать на борту ЛА полную и достоверную информацию, автоматизировать процесс обработки этой информации с учетом влияния внешних возмущающих воздействий и человеческого фактора, а также выработки и исполнения управляющих воздействий, направленных на уклонение от столкновения с землей.In order to reduce the risk of collision with ground-based obstacles when approaching an operational aircraft, complete and reliable information should be used on board the aircraft, automate the processing of this information taking into account the influence of external disturbing influences and the human factor, as well as the development and implementation of control actions aimed at evading from collision with the ground.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе предупреждения угрозы столкновения ЛА, оборудованного приводами органов управления высотой полета, а также приводами органов управления тягой двигателей, с препятствиями подстилающей поверхности, заключающемся в том, что предварительно формируют базу данных рельефа подстилающей поверхности, аэронавигационную базу данных, базу данных летно-технических характеристик летательного аппарата, в процессе полета вычисляют границы последовательно примыкающих к друг другу зоны внимания и зоны управления, а из числа препятствий подстилающей поверхности выделяют препятствия, представляющие угрозу столкновения с ними летательного аппарата, а именно попавшие в зону управления и зону внимания, причем траектории полета и параметры уклонения летательного аппарата, исключающие столкновение летательного аппарата с препятствиями, вычисляют с учетом всех препятствий, находящихся в зоне управления, а каждая вычисленная траектория, исключающая угрозу столкновения летательного аппарата с препятствием, является осью соответствующей области прогноза движения, ширина которой зависит от скорости и высоты полета летательного аппарата, генерируют электрические сигналы управления, которые отображают с помощью средств индикации для их учета при принятии решения экипажем на маневр летательного аппарата, согласно изобретению для вычисленной траектории в горизонтальной плоскости в пределах границ зоны управления выделяют экстремальное препятствие, находящееся в области прогноза вычисленной траектории, с учетом ограничений на параметры движения и возмущения экстраполируют траекторию в вертикальной плоскости и вычисляют прогнозируемую высоту пролета препятствия, рассчитывают минимально допустимую высоту пролета указанного экстремального препятствия, а также номинальную высоту пролета, вычисляют параметры номинальной траектории полета в вертикальной плоскости, вычисляют границу допустимых отклонений от номинальной траектории, величину и знак управления по высоте, в зависимости от отклонений от номинальной траектории и параметров движения летательного аппарата подают электрические сигналы управления на исполнительное устройство органа управления высотой полета, а при выходе за нижнюю границу допустимых отклонений от номинальной траектории, а также при уменьшении скорости полета летательного аппарата относительно номинальной или при обнаружении попадания в условия сдвига ветра формируют управляющий сигнал, переводящий двигатели на режим максимальной допустимой тяги с выдачей сигнализации экипажу, причем, если прогнозируемая высота пролета экстремального препятствия оказывается меньше минимально допустимой, выполнение вертикального маневра блокируют и принимают решение о маневре в горизонтальной плоскости.This goal is achieved by the fact that in the known method of preventing a collision threat of an aircraft equipped with actuators of flight altitude control, as well as actuators of engine thrust control, with obstructions of the underlying surface, which consists in preliminarily forming a database of the relief of the underlying surface, an aeronautical database , a database of the flight technical characteristics of the aircraft, during the flight, the boundaries of the attention areas sequentially adjacent to each other are calculated areas and control zones, and from the obstacles of the underlying surface, obstacles are identified that pose a threat of collision of the aircraft with them, namely, those falling into the control zone and the attention zone, and the flight paths and aircraft deviation parameters excluding the aircraft collision with obstacles are calculated with taking into account all the obstacles in the control zone, and each calculated trajectory, eliminating the threat of a collision of an aircraft with an obstacle, is the axis of the corresponding The current motion prediction region, the width of which depends on the speed and altitude of the aircraft, generates electrical control signals that are displayed by means of indicators to take them into account when the crew decides to maneuver the aircraft according to the invention for a calculated horizontal trajectory within the boundaries control zones highlight an extreme obstacle located in the forecast area of the calculated trajectory, taking into account restrictions on the parameters of motion and disturbance the trajectory in the vertical plane is extrapolated and the predicted flight height of the obstacle is calculated, the minimum permissible flight height of the specified extreme obstacle is calculated, as well as the nominal flight height, the parameters of the nominal flight path in the vertical plane are calculated, the boundary of the permissible deviations from the nominal path, the magnitude and control sign in height are calculated , depending on deviations from the nominal trajectory and motion parameters of the aircraft, electrical si control signals to the actuator of the flight altitude control, and when exceeding the lower limit of permissible deviations from the nominal trajectory, as well as when the aircraft’s flight speed decreases relative to the nominal one or when it is hit by wind shear conditions, a control signal is generated that transfers the engines to the maximum permissible traction with the issuance of an alarm to the crew, and if the predicted height of the flight of an extreme obstacle is less than the minimum allowable, vertical maneuver complements block and decide maneuver in a horizontal plane.

Новым также является то, что при полете ЛА в условиях слабых ветровых возмущений или при их отсутствии управляющий сигнал по высоте вычисляют в виде суммы отклонений от номинальной траектории по высоте, отклонения от номинальной вертикальной скорости и скорости тангажа, причем каждую из указанных величин умножают на постоянные или переменные коэффициенты, зависящие от типа ЛА и режима полета. Указанную сумму или ее часть ограничивают по амплитуде, электрический сигнал подают на привод органа управления высотой полета, а граница допустимых отклонений от номинальной траектории представляет собой линию, совпадающую с траекторий движения с располагаемой вертикальной перегрузкой.Also new is the fact that when flying an aircraft in conditions of weak wind disturbances or in their absence, the control signal for height is calculated as the sum of deviations from the nominal path in height, deviations from the nominal vertical speed and pitch speed, each of which is multiplied by constant or variable coefficients depending on the type of aircraft and flight mode. The specified amount or part thereof is limited in amplitude, an electrical signal is supplied to the actuator of the flight altitude control, and the border of permissible deviations from the nominal trajectory is a line coinciding with the trajectories of movement with available vertical overload.

При выполнении полета в сложных метеоусловиях заранее вводят данные метеопрогноза о диапазоне изменения скорости и направления ветра, вычисляют аэродинамические коэффициенты ЛА для текущего этапа и режима полета, а также ограничения на параметры движения, рассчитывают характеристики номинального движения и номинальной траектории, полет по которой гарантирует прохождение препятствия с превышением, соответствующим минимально допустимой высоте при любых изменениях ветровых возмущений в указанных заранее ограничениях. В каждый момент времени от входа в зону управления и до пролета экстремального препятствия (ЭП) вычисляют управления, обеспечивающие стабилизацию на номинальной траектории, формируют соответствующие электрические сигналы и подают их на исполнительное устройство органов управления ЛА.When flying in difficult weather conditions, weather forecast data on the range of changes in wind speed and direction are entered in advance, the aerodynamic coefficients of the aircraft for the current stage and flight mode are calculated, as well as restrictions on the movement parameters, the characteristics of the nominal movement and the nominal trajectory are calculated, the flight along which guarantees the passage of the obstacle with excess corresponding to the minimum permissible height for any changes in wind disturbances in the previously specified restrictions. At each moment of time from the entrance to the control zone and to the flight of an extreme obstacle (EP), the controls that ensure stabilization on the nominal path are calculated, the corresponding electrical signals are generated, and they are fed to the actuator of the aircraft controls.

Для ЛА вертолетной схемы управляющие воздействия по высоте подают на привод объединенного управления «шаг-газ», а также на привод автомата перекоса.For an aircraft of a helicopter circuit, the control actions for height are fed to the drive of the integrated step-gas control, as well as to the drive of the swashplate.

Вычисленный сигнал управления сглаживают, масштабируют и подают на командный пилотажный прибор в виде директорного индекса, пилот ЛА в соответствии с положением командного индекса управляет ЛА, воздействуя на органы его управления, и тем самым стабилизирует ЛА на номинальной траектории.The calculated control signal is smoothed, scaled and fed to the flight control device in the form of a director index, the pilot of the aircraft, in accordance with the position of the command index, controls the aircraft, acting on its controls, and thereby stabilizes the aircraft on a nominal path.

Для беспилотного ЛА управляющие сигналы формируют в наземном стационарном или мобильном пункте управления полетом и с помощью линии передачи данных передают на борт ЛА, оборудованного приемопередатчиком, преобразуют в электрические сигналы, поступающие на приводы органов управления высотой полета и тягой двигателей.For an unmanned aerial vehicle, control signals are generated at a ground-based stationary or mobile flight control station and, using a data line, are transferred to an aircraft equipped with a transceiver, converted into electrical signals that are transmitted to the actuators of the flight altitude and engine thrust control.

Благодаря указанной новой совокупности существенных признаков за счет формирования управляющих сигналов, воздействующих на приводы органов управления высотой полета и тягой двигателей, и сигнализации экипажу достигается возможность совершения маневра ЛА в автоматическом режиме с учетом влияния ветровых возмущений, что снижает влияние человеческого фактора и вероятность столкновения ЛА с препятствиями подстилающей поверхности. Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных носителях информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».Thanks to this new set of essential features, due to the formation of control signals affecting the actuators of the flight altitude and engine thrust control and signaling to the crew, the aircraft is able to maneuver the aircraft in automatic mode, taking into account the influence of wind disturbances, which reduces the influence of the human factor and the likelihood of a collision obstacles to the underlying surface. The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues, characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed technical solution, are absent in known media, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability "novelty".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype features showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention, the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 поясняет вертикальное и горизонтальное сечение зоны управления и зоны внимания;figure 1 explains the vertical and horizontal section of the control zone and the attention zone;

фиг.2 поясняет вид траектории в вертикальной плоскости;figure 2 explains the view of the trajectory in a vertical plane;

фиг.3 - структурная схема бортового устройства, реализующего заявленный способ;figure 3 is a structural diagram of an on-board device that implements the claimed method;

фиг.4 - алгоритм работы процессора;figure 4 - algorithm of the processor;

фиг.5 - вид экрана дисплея командного пилотажного индикатора;5 is a view of a display screen of a flight control indicator;

фиг.6 поясняет построение номинальной траектории и области допустимых отклонений;Fig.6 explains the construction of the nominal path and the area of permissible deviations;

фиг.7 поясняет характеристики номинального движения при действии экстремальных ветровых возмущений.Fig.7 explains the characteristics of the nominal movement under the action of extreme wind disturbances.

При выполнении полетов ЛА разных типов на небольших высотах, особенно по свободным траекториям, может возникнуть опасность встречи с наземными препятствиями, в том числе с элементами рельефа или искусственными сооружениями. Указанная опасность возрастает под влиянием различного рода помех, создаваемых метеоусловиями, и человеческого фактора.When flying aircraft of various types at low altitudes, especially along free trajectories, there may be a danger of encountering ground-based obstacles, including terrain elements or artificial structures. This danger increases under the influence of various kinds of interference created by weather conditions, and the human factor.

Известные пути решения этой проблемы основываются на включении в состав бортового оборудования специальных систем предупреждения столкновения, использующих информацию о препятствиях подстилающей поверхности, однако они не в полной мере соответствуют требованиям по безопасности полетов, так как вырабатываемые ими сигналы недостаточно информативны, не учитывают динамику изменения режимов полета, изменений метеоусловий и других дестабилизирующих факторов.Known solutions to this problem are based on the inclusion of special collision avoidance systems in the on-board equipment that use information about the obstacles of the underlying surface, but they do not fully comply with safety requirements, as the signals they generate are not informative enough and do not take into account the dynamics of changes in flight modes , changes in weather conditions and other destabilizing factors.

Адекватное решение может быть найдено путем построения прогноза траектории, обеспечивающей уклонение от угрозы столкновения с учетом действия факторов внешней среды, а также автоматизации выработки управляющих воздействий по устранению указанной угрозы и автоматизации выполнения процесса управления маневром.An adequate solution can be found by constructing a forecast of the trajectory that provides for avoiding the threat of a collision taking into account the action of environmental factors, as well as automating the development of control actions to eliminate this threat and automating the process of managing the maneuver.

Эта задача решается в заявленном способе.This problem is solved in the claimed method.

Возможность реализации заявленного способа с достижением указанного технического результата объясняется следующим образом.The possibility of implementing the inventive method with the achievement of the specified technical result is explained as follows.

На этапе подготовки полета предварительно формируют базы данных.At the stage of flight preparation, databases are preliminarily formed.

В качестве БДРПП используют цифровые карты местности, которые предварительно заносят в память бортовой системы на этапе подготовки полета с учетом планируемого маршрута полета и возможных уклонений ЛА от этого маршрута (запасные аэродромы, обход грозовой деятельности и т.д.). В цифровом виде карта содержит данные о рельефе подстилающей поверхности и может использоваться для дальнейших расчетов без предварительной обработки ее данных или по правилам использования цифровых карт, которые содержатся в такой базе данных. В цифровых картах о всех возвышенностях (препятствиях) как естественных, так и искусственных, хранят данные о их географических координатах: φ, [град] - широта, λ,[град] - долгота, ye, [м] - высота над земным эллипсоидом (геоидом).As BDRPP use digital maps of the terrain, which are previously stored in the memory of the on-board system at the stage of flight preparation, taking into account the planned flight route and possible deviations of the aircraft from this route (alternate aerodromes, bypass lightning activities, etc.). In digital form, the map contains data on the relief of the underlying surface and can be used for further calculations without preliminary processing of its data or according to the rules for using digital maps contained in such a database. Digital maps of all elevations (obstacles), both natural and artificial, store data on their geographical coordinates: φ, [deg] - latitude, λ, [deg] - longitude, y e , [m] - height above the earth ellipsoid (geoid).

АНБД включает информацию об аэропортах и содержит данные о координатах взлетно-посадочных полос (ВПП), их длинах, прямом и обратном азимутах оси ВПП, а также информацию о схемах захода на посадку и взлета. Эти данные учитывают для определения этапа и режима полета ЛА (крейсерский полет, полет в зоне аэродрома, заход на посадку и т.п.). Перечисленные данные известны из нормативных документов и вносятся экипажем в бортовую систему ЛА перед полетом.The ANBD includes information about airports and contains data on the coordinates of runways (runways), their lengths, the direct and reverse azimuths of the axis of the runway, as well as information on approach and takeoff patterns. These data are taken into account to determine the stage and flight mode of the aircraft (cruise flight, flight in the aerodrome zone, approach, etc.). The listed data are known from regulatory documents and are entered by the crew into the aircraft on-board system before the flight.

База данных ЛТХ включает в себя параметры ЛА, такие как взлетная масса, аэродинамические характеристики, коэффициенты подъемной силы, скороподъемность и т.п., необходимые для выработки сигналов управления на проведение маневра уклонения ЛА от препятствий подстилающей поверхности на каждом этапе полета. Указанные данные содержатся в руководстве по летной эксплуатации ЛА и также предварительно вносятся экипажем в бортовую систему.The LTX database includes aircraft parameters, such as take-off mass, aerodynamic characteristics, lift coefficients, rate of climb, etc., necessary to generate control signals for maneuvering the aircraft to evade obstacles from the underlying surface at each flight stage. These data are contained in the flight manual of the aircraft and are also preliminarily entered by the crew into the on-board system.

После формирования исходных баз данных и начала полета ЛА вычисляют границы зоны управления 1.1 и зоны внимания 1.2 (фиг.1). Каждая зона представляет собой трехмерную область пространства, границы которой определяют в зависимости от режима и этапа полета.After the formation of the source database and the start of the flight, the aircraft calculate the boundaries of the control zone 1.1 and the attention zone 1.2 (Fig. 1). Each zone is a three-dimensional region of space, the boundaries of which are determined depending on the mode and stage of flight.

В вертикальной плоскости размеры зон и наклон нижней границы зон (фиг.1а) зависят от текущих параметров полета: путевой скорости, скорости изменения геометрической высоты ЛА; от силы и изменения скорости ветра.In the vertical plane, the dimensions of the zones and the slope of the lower boundary of the zones (Fig. 1a) depend on the current flight parameters: ground speed, rate of change of the geometric height of the aircraft; from the strength and change of wind speed.

В горизонтальной плоскости параметры и геометрическая форма зон (фиг.1б) зависят от путевой скорости, угловой скорости разворота. При выполнении ЛА маневра разворота боковые границы зон увеличивают в сторону совершения маневра; также для повышения уровня безопасности зоны расширяют при полетах в особых условиях, таких как, например, горная местность, плохие условия видимости, независимо от величины угловой скорости разворота.In the horizontal plane, the parameters and the geometric shape of the zones (Fig. 1b) depend on the ground speed and the angular velocity of the turn. When performing a U-turn maneuver, the lateral boundaries of the zones are increased toward the maneuver; also to increase the level of safety, the zones are expanded during flights in special conditions, such as, for example, mountainous terrain, poor visibility conditions, regardless of the magnitude of the angular speed of a turn.

В построении зон учитывают параметры времени, которые выбирают исходя из требований по безопасному маневрированию.In the construction of zones take into account the time parameters that are selected based on the requirements for safe maneuvering.

Подробная информация об определении параметров зоны управления и зоны внимания представлена в патенте № RU 2297047 от 2005.08.03 (www.fips.ru).Detailed information on determining the parameters of the control zone and the zone of attention is presented in patent No. RU 2297047 dated 2005.08.03 (www.fips.ru).

Для управления маневром в вертикальной плоскости используют данные об элементах рельефа и искусственных препятствиях, расположенных на прогнозируемой траектории в горизонтальной плоскости, а также вблизи нее. Для расчета прогнозируемой траектории исходят из текущего курса ψ ЛА и скорости его изменения ωу, которую можно вычислить по углу крена γ и путевой скорости VП по формуле:To control the maneuver in the vertical plane, data are used on the relief elements and artificial obstacles located on the predicted trajectory in the horizontal plane, as well as near it. To calculate the predicted trajectory, proceed from the current rate ψ of the aircraft and its rate of change ω y , which can be calculated from the angle of heel γ and the ground speed V P according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

или получить дифференцированием путевого угла по времени, а также по сигналу датчика скорости рысканья.or obtained by differentiating the track angle by time, as well as by the signal of the yaw rate sensor.

Периодически в БДРПП просматривают все элементы рельефа и искусственные препятствия, которые находятся в области прогноза траектории и попадают в зону управления.From time to time, all the relief elements and artificial obstacles that are in the forecast area of the trajectory and fall into the control zone are viewed in the BDIS.

Элементу рельефа, а также искусственному препятствию присваивают признак экстремального препятствия тогда, когда для его преодоления требуется увеличение вертикальной скорости наибольшее по отношению ко всем другим препятствиям, попадающим в область прогноза движения, осью которой является вычисленная траектория в горизонтальной плоскости. Препятствие сохраняет признак экстремального до тех пор, пока оно находится в указанной области или пока в ней не появится препятствие, требующее большего увеличения вертикальной скорости. При каждой смене ЭП пересчитывают и запоминают дальность D0, а именно удаление препятствия от текущего местоположения ЛА, его геометрическую высоту ye, которая хранится в БДРПП, и обратное время полета до препятствия τ0=D0/VП.An element of the relief, as well as an artificial obstacle, is assigned the sign of an extreme obstacle when it is necessary to overcome it by increasing the vertical speed the greatest with respect to all other obstacles falling into the region of the motion forecast, the axis of which is the calculated trajectory in the horizontal plane. The obstacle retains the sign of extreme as long as it is in the indicated area or until an obstacle appears in it, requiring a larger increase in vertical speed. With each change of EP, the range D 0 is recounted and remembered, namely, the removal of the obstacle from the current location of the aircraft, its geometric height y e , which is stored in the BDRPP, and the inverse flight time to the obstacle τ 0 = D 0 / V P.

Полет любого ЛА проходит в условиях неопределенности относительно будущего влияния воздействий внешней среды. Наиболее опасными являются изменения скорости и направления ветра, которые вызывают потерю высоты. Для учета этого явления, которое называют сдвигом ветра, минимально допустимую высоту пролета препятствия hmd увеличивают на дополнительный запас по высоте had, численно равный максимальной потере высоты из-за действия внешней возмущающей среды. Минимально допустимая высота пролета препятствия hmd зависит от типа ЛА, его геометрических размеров и конструкции.The flight of any aircraft takes place in conditions of uncertainty regarding the future impact of environmental influences. The most dangerous are changes in wind speed and direction, which cause loss of altitude. To account for this phenomenon, which is called wind shear, the minimum permissible obstacle span h md is increased by an additional height margin h ad numerically equal to the maximum height loss due to the action of an external disturbing medium. The minimum permissible clearance height h md depends on the type of aircraft, its geometrical dimensions and design.

Номинальная вертикальная координата ЛА в момент пролета ЭПNominal vertical coordinate of the aircraft at the time of flight

yN=ye+hmd+had y N = y e + h md + h ad

пересчитывается при каждой новой идентификации ЭП.recounted at each new identification of electronic signature.

Для каждого типа ЛА установлены эксплутационные условия полета, в том числе максимальная скорость ветра.For each type of aircraft, operational flight conditions are established, including the maximum wind speed.

В пределах указанных ограничений ветер может меняться различным образом. Чем больше величина дополнительного запаса had, тем меньше риск столкновения с препятствиями подстилающей поверхности из-за потери высоты, вызванной действием внешней среды, но повышение запаса приводит к увеличению номинальной вертикальной скорости и вертикальной перегрузки при выполнении маневра, что повышает опасность выхода на недопустимые углы атаки. Величину had вычисляют с учетом погрешности измерения высоты полета и точности ее измерения.Within these limits, the wind can vary in various ways. The greater the value of the additional margin h ad , the lower the risk of collision with obstacles to the underlying surface due to height loss caused by the action of the external environment, but an increase in the margin leads to an increase in the nominal vertical speed and vertical overload when performing a maneuver, which increases the risk of reaching unacceptable angles attacks. The value of h ad is calculated taking into account the error in measuring the flight altitude and the accuracy of its measurement.

На фиг.2 показано препятствие 2.1, опорная траектория 2.2, представляющая прямую с углом наклона θ°=arctg(yМ-yg0)/D0, где yg0 - геометрическая высота полета ЛА в момент начала маневра, yМ= ye+hmd. На фиг.2 изображен примерный вид номинальной траектории 2.3 в вертикальной плоскости, проходящей через точку с вертикальной координатой yN, и примеры реальной траектории 2.4 (до начала маневра ЛА находился в горизонтальном полете) и реальной траектории 2.5 (до начала маневра ЛА снижался). Реальная траектория обычно отличается от номинальной из-за воздействия ряда факторов, например динамики ЛА и внешних возмущений.Figure 2 shows the obstacle 2.1, the reference path 2.2, which is a straight line with an angle of inclination θ ° = arctan (y М -y g0 ) / D 0 , where y g0 is the geometric flight height of the aircraft at the moment of the maneuver, y M = y e + h md . Figure 2 shows an approximate view of the nominal trajectory 2.3 in the vertical plane passing through the point with the vertical coordinate y N , and examples of the real trajectory 2.4 (before the maneuver of the aircraft was in horizontal flight) and the real trajectory 2.5 (before the maneuver of the aircraft was reduced). The real trajectory usually differs from the nominal one due to the influence of a number of factors, for example, aircraft dynamics and external disturbances.

Для проверки реализуемости реальной траектории с учетом ограничений вычисляют прогнозируемую высоту пролета препятствия, которая не может быть менее минимально допустимой.To check the realizability of the real trajectory, taking into account the constraints, the predicted obstacle clearance height is calculated, which cannot be less than the minimum acceptable.

Определяют границу допустимых отклонений от номинального движения, нахождение в пределах которой является гарантией успешного завершения вертикального маневра уклонения от встречи с препятствием.The limit of permissible deviations from the nominal movement is determined, the presence within which is a guarantee of the successful completion of the vertical maneuver of avoiding encountering an obstacle.

Пример построения области допустимых отклонений приведен в приложении 1.An example of constructing the region of permissible deviations is given in Appendix 1.

Известно, что для выполнения маневра в вертикальной плоскости используют изменение подъемной силы для ЛА самолетной схемы, в том числе ВС гражданской авиации. Для этой цели служат органы управления высотой, а именно рули высоты и стабилизатор; на ЛА вертолетной схемы органы управления шагом несущего винта и автомата перекоса.It is known that to perform a maneuver in the vertical plane, a change in the lifting force is used for the aircraft of the aircraft scheme, including the civil aviation aircraft. For this purpose, the height controls are used, namely the elevators and the stabilizer; on the aircraft of the helicopter circuit, the rotor pitch controls and the swashplate.

При выбранном способе управления существует наиболее неблагоприятное изменение ветровых возмущений во времени, а именно такое, какое вызывает наибольшее отклонение от невозмущенного движения. Идентификация силы ветровых возмущений производится двумя способами, а именно опосредованно по наличию и величине отклонений от номинального движения, а также непосредственно путем измерений и вычислений изменений составляющих скорости ветра. Изменение скорости ветра может произойти в любой момент времени.With the selected control method, there is the most unfavorable change in wind disturbances in time, namely, the one that causes the greatest deviation from the unperturbed motion. The identification of the strength of wind disturbances is carried out in two ways, namely, indirectly by the presence and magnitude of deviations from the nominal movement, as well as directly by measuring and calculating changes in the components of the wind speed. A change in wind speed can occur at any time.

Реакция ЛА на указанные внешние воздействия, а именно на изменение скорости и направления движения воздушных потоков, наступает не мгновенно, а растянуто во времени. Темп потери высоты зависит от динамических характеристик ЛА, а в управляемом полете также и от эффективности управления. Оценку времени реакции на вариации ветра можно рассчитать (см. патент №RU 2297047 от 2005.08.03, www.fips.ru) и подтвердить экспериментальными данными.The reaction of the aircraft to these external influences, namely to changes in the speed and direction of movement of air flows, does not occur instantly, but is stretched in time. The rate of altitude loss depends on the dynamic characteristics of the aircraft, and in a controlled flight also on the effectiveness of control. The estimate of the reaction time to wind variations can be calculated (see patent No.RU 2297047 dated 2005.08.03, www.fips.ru) and confirmed by experimental data.

Управляющее воздействие, формируемое в процессе выхода на номинальную траекторию и стабилизации на ней, должно быть адекватным величине возмущений, а также должно соответствовать конструктивным и эксплуатационным ограничениям.The control action generated in the process of reaching the nominal trajectory and stabilization on it must be adequate to the magnitude of the disturbances, and must also comply with design and operational restrictions.

Для полета по номинальной траектории необходимо выдерживать номинальные параметры полета: высоту, вертикальную скорость и угол тангажа.For a flight along a nominal trajectory, it is necessary to maintain the nominal flight parameters: altitude, vertical speed and pitch angle.

При малом уровне внешних возмущений или при их полном отсутствии, а именно при полете в спокойной атмосфере, используют наиболее экономные линейные законы управления, причем управляющие сигналы вычисляют в форме линейной комбинации отклонений фазовых координат от их номинальных значений. Линейные управления обеспечивают устойчивость динамических систем и плавность переходных процессов в них (см. приложение 1).With a low level of external disturbances or with their complete absence, namely when flying in a calm atmosphere, the most economical linear control laws are used, and the control signals are calculated in the form of a linear combination of deviations of the phase coordinates from their nominal values. Linear controls ensure the stability of dynamic systems and the smoothness of transients in them (see Appendix 1).

Как указано выше, на выполнение маневра уклонения существенное влияние оказывают различного рода помехи, среди которых наиболее опасным является сдвиг ветра, а именно изменение силы и направления ветра. Такие ветровые возмущения весьма разнообразны и имеют различную природу, плохо предсказуемы. К ним относятся, например, микровзрывы, волновые возмущения и др. [Г.А.Филатов, Г.С.Пуминова, П.В.Сильвестров, Безопасность полетов в возмущенной атмосфере. - М.: Транспорт, 1992. - 272 с.]. Во всех указанных случаях метеослужбы могут дать уверенный прогноз лишь относительно диапазона изменения скорости ветра.As indicated above, various types of interference significantly affect the performance of the evasion maneuver, among which the most dangerous is wind shear, namely, a change in the strength and direction of the wind. Such wind disturbances are very diverse and have a different nature, poorly predictable. These include, for example, microexplosions, wave disturbances, etc. [G.A. Filatov, G.S. Puminova, P.V. Silvestrov, Flight safety in a disturbed atmosphere. - M .: Transport, 1992. - 272 p.]. In all these cases, weather services can give a reliable forecast only regarding the range of changes in wind speed.

Цель данного технического изобретения состоит в том, чтобы в условиях ограниченности времени полета до обнаруженного экстремального препятствия и заранее известных ограничений на ветровые возмущения построить вертикальный маневр, обеспечивающий гарантированный пролет препятствия с запасом по высоте, близким к минимально допустимому.The purpose of this technical invention is that, in conditions of limited flight time to the detected extreme obstacle and previously known restrictions on wind disturbances, to build a vertical maneuver that ensures a guaranteed passage of the obstacle with a margin in height close to the minimum allowable.

Для учета влияния метеоусловий вводят данные метеопрогноза относительно диапазона изменения скорости ветра, вычисляют аэродинамические коэффициенты ЛА для текущего этапа и режима полета, а также ограничения на параметры движения, рассчитывают характеристики номинального движения и номинальной траектории, полет по которой гарантирует прохождение препятствия с превышением, соответствующим минимально допустимой высоте при любых изменениях ветровых возмущений в указанных заранее ограничениях, в каждый момент времени от входа в зону управления и до пролета экстремального препятствия вычисляют управления, обеспечивающие стабилизацию на номинальной траектории, формируют электрические сигналы и подают их на исполнительное устройство органов управления ЛА, при этом параметры бокового движения сохраняют постоянными. Пример составления уравнения для указанного номинального движения и вычисления управлений в условиях экстремальных ветровых возмущений поясняется в приложении 2.To take into account the influence of weather conditions, weather forecast data are entered regarding the range of wind speed changes, aerodynamic coefficients of the aircraft are calculated for the current stage and flight mode, as well as restrictions on the parameters of movement, the characteristics of the nominal movement and the nominal trajectory are calculated, the flight along which guarantees the passage of the obstacle with an excess corresponding to the minimum permissible altitude for any changes in wind disturbances in the previously specified restrictions, at each time from the entrance to the zone board and before the flight of extreme obstacles calculate the controls that provide stabilization on the nominal path, generate electrical signals and feed them to the actuator controls LA, while the lateral movement parameters are kept constant. An example of compiling an equation for a specified nominal movement and calculating controls under extreme wind disturbances is illustrated in Appendix 2.

При наличии на борту устройств, позволяющих вычислить скорость ветра и ее изменение (см., например, патент № RU 2297047 от 2005.08.03, www.fips.rn), или специальных систем предупреждения попадания в условия сдвига ветра по их срабатывании вырабатывают команду на увеличение тяги двигателей.If there are devices on board that make it possible to calculate the wind speed and its change (see, for example, patent No. RU 2297047 dated 2005.08.03, www.fips.rn), or special warning systems for getting into the conditions of wind shear when they are triggered, they issue a command for increased engine thrust.

На пилотируемых ЛА при отказах приводов или рулевых агрегатов используют в качестве резервного директорный режим управления. Управляющий сигнал сглаживают, масштабируют и подают на командный пилотажный прибор в виде директорного индекса, пилот ЛА в соответствии с положением командного индекса управляет ЛА, воздействуя на органы его управления, и обеспечивает тем самым полет по номинальной траектории.In manned aircraft, in the event of drive or steering unit failures, the director's control mode is used as a backup. The control signal is smoothed, scaled and fed to the flight control device in the form of a director index, the pilot of the aircraft, in accordance with the position of the command index, controls the aircraft, acting on its controls, and thereby ensures flight along a nominal path.

В автоматическом режиме командный сигнал используют для контроля правильности работы автомата. Пример вычисления командного сигнала приведен в приложении 1.In automatic mode, a command signal is used to control the correct operation of the machine. An example of calculating a command signal is given in Appendix 1.

Данное техническое предложение может быть реализовано и для управления беспилотными ЛА. В этом случае управляющие сигналы формируют в наземном стационарном или мобильном пункте управления полетом и с помощью линии передачи данных передают на борт ЛА, оборудованного приемопередатчиком, преобразуют в электрические сигналы, поступающие на приводы органов управления высотой полета и тягой двигателя.This technical proposal can also be implemented to control unmanned aircraft. In this case, control signals are generated in a land-based stationary or mobile flight control station and, using a data line, are transferred to an aircraft equipped with a transceiver, converted into electrical signals received by the actuators of the flight altitude and engine thrust control.

Заявленный способ предупреждения столкновения ЛА с препятствиями подстилающей поверхности реализуется устройством, структурная схема которого показана на фиг.3. Устройство содержит процессор (П) 3.1, к которому подключены блоки БДРПП 3.2, АНБД 3.3 и базы данных ЛТХ ЛА (БД ЛТХ) 3.4, блок текущих параметров полета (ТПП) 3.5, а также пульт управления и ввода данных ветра (ПУ) 3.6. Выходы процессора подключены к контроллеру управляющих сигналов (КУС) 3.7, выходы которого подключены к входам приводов органов управления высотой и тягой двигателя (ПОУ) 3.9, и генератору электрических сигналов (ГС) 3.8, выходы которого подключены к входам соответствующего индикаторного оборудования (ИО) 3.10. От спутниковой навигационной системы типа GPS или ГЛОНАСС блок ТПП 3.5 поучает данные о текущих координатах ЛА, а именно о широте и долготе, геометрической высоте полета, путевой скорости и путевом угле. В качестве источника информации о параметрах движения ЛА могут быть использованы также инерциальная навигационная система или навигационная система иного типа. Команда на выполнение маневра формируется в устройстве при входе в зону управления с сигнализацией экипажу с упреждением по времени, достаточном для принятия решения.The claimed method of preventing a collision of an aircraft with obstacles to the underlying surface is implemented by the device, the structural diagram of which is shown in figure 3. The device contains a processor (P) 3.1, to which are connected the BDRPP 3.2, ANBD 3.3 blocks and the LTH LA database (LTH DB) 3.4, the current flight parameters block (TPP) 3.5, as well as a control and input panel for wind data (PU) 3.6. The processor outputs are connected to a control signal controller (CLC) 3.7, the outputs of which are connected to the inputs of the drives of the engine height and traction controls (POU) 3.9, and to the electrical signal generator (GS) 3.8, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding indicator equipment (IO) 3.10 . From a satellite navigation system such as GPS or GLONASS, the CCI 3.5 unit receives data on the current coordinates of the aircraft, namely latitude and longitude, geometric altitude, ground speed and ground angle. An inertial navigation system or a different type of navigation system can also be used as a source of information about aircraft motion parameters. A command to perform a maneuver is generated in the device at the entrance to the control zone with an alarm to the crew with a lead in time sufficient to make a decision.

Алгоритм работы устройства приведен на фиг.4. Для вычисления границ ЗУ в процессор от блоков ЛТХ ЛА 3.4, ТПП 3.5 и ПУ 3.6 поступают соответствующие параметры, позволяющие вычислить эти границы, от блока БДРПП 3.2 поступают данные о возможных препятствиях, для каждого из которых известны его широта φ, долгота λ и высота ye. Затем по вычисленным параметрам ЗУ и полученным данным о высотах и координатах препятствий выделяют те препятствия, которые попадают в пределы ЗУ. При их непопадании дальнейшей обработке эти препятствия не подлежат. При попадании препятствий в ЗУ по данным блоков БДРПП 3.2 и ТПП 3.5 идентифицируют экстремальное препятствие, запоминают его удаление от текущего местоположения ЛА и его геометрическую высоту. Если в указанной области обнаруживают два или более экстремальных препятствий, то в дальнейшей работе алгоритма используют то, чье удаление меньше.The algorithm of the device shown in figure 4. To calculate the boundaries of the memory, the processor receives the corresponding parameters from the LTX LA 3.4, TPP 3.5 and PU 3.6 blocks to calculate these boundaries; data on possible obstacles are received from the BDLP 3.2 block, for each of which its latitude φ, longitude λ and height y are known e . Then, according to the calculated parameters of the memory and the data on the heights and coordinates of the obstacles, those obstacles that fall within the limits of the memory are distinguished. If they do not fall further processing of these obstacles are not subject. When obstacles get into the memory, according to the data of the BDRPP 3.2 and TPP 3.5 blocks, an extreme obstacle is identified, its distance from the current location of the aircraft and its geometric height are remembered. If two or more extreme obstacles are found in the indicated area, then in the further work of the algorithm one uses whose removal is less.

Над экстремальным препятствием строят опорную траекторию. Номинальную траекторию строят в соответствии с принятым способом управления. Если маневр невозможен, а именно в силу летно-технических характеристик и ограничений прогнозируемая высота пролета препятствия меньше минимально допустимой, то выдается сообщение о необходимости выбрать другую траекторию в горизонтальной плоскости. Если отклонения от номинальных параметров движения выходят за границу допустимых отклонений, а также при обнаружении сдвига ветра, формируют команду на увеличение режима двигателей ЛА. По текущим параметрам полета определяют отклонения от номинального движения, на основании которых вырабатывают управляющие воздействия на исполнительные устройства органов управления тангажом и силой тяги двигателей.A support trajectory is built over an extreme obstacle. The nominal path is built in accordance with the accepted control method. If maneuvering is not possible, namely due to flight performance and limitations, the predicted obstacle clearance height is less than the minimum acceptable, then a message is displayed informing you that it is necessary to choose a different trajectory in the horizontal plane. If deviations from the nominal parameters of the movement go beyond the limit of permissible deviations, as well as upon detection of a wind shear, a team is formed to increase the regime of aircraft engines. According to the current flight parameters, deviations from the nominal movement are determined, on the basis of which control actions are produced on the actuators of the pitch and engine traction controls.

Полученные управляющие сигналы после сглаживания и масштабирования подают также на дисплей командного пилотажного индикатора (КПИ).The received control signals after smoothing and scaling are also served on the display of the flight control indicator (KPI).

Примерный вид экрана КПИ показан на фиг.5, где 5.1 - силуэт самолета, 5.2 - линия авиагоризонта, 5.3 - символ вертикаль, 5.4 - шкала тангажа, 5.5 - индекс директорного управления, 5.6 - зона предупреждающей сигнализации, 5.7 - шкала крена, 5.8 - индекс крена, 5.9 - шкала курса, 5.10 - символ заданного направления, 5.11 - индекс фактического путевого угла, 5.12 - счетчик курса, 5.13 - шкала вертикальной скорости, 5.14 - индекс отсчета вертикальной скорости, 5.15 - счетчик вертикальной скорости, 5.16 - сигнализатор опасного сближения с землей, 5.17 - шкала углов атаки, 5.18 - индекс отсчета углов атаки, 5.19 - индекс предельно допустимого угла атаки, 5.20 - шкала отклонений от номинальной траектории, 5.21 - индекс отклонения от номинальной траектории, 5.22 - зона сигнализации об обнаружении ЭП в зоне управления, 5.23 - текущая дальность до ЭП в метрах, 5.24 - высота ЭП в метрах, 5.25 - счетчик вертикальных перегрузок, 5.26 - геометрическая высота в метрах.An exemplary view of the KPI screen is shown in Fig. 5, where 5.1 is the silhouette of the aircraft, 5.2 is the horizon line, 5.3 is the vertical symbol, 5.4 is the pitch scale, 5.5 is the director's index, 5.6 is the warning zone, 5.7 is the heel scale, 5.8 is roll index, 5.9 - heading scale, 5.10 - symbol of the given direction, 5.11 - index of the actual directional angle, 5.12 - heading counter, 5.13 - vertical speed scale, 5.14 - vertical speed reference index, 5.15 - vertical speed counter, 5.16 - hazardous proximity signaling device with the ground, 5.17 - scale of angles of attack, 5.18 - reference index at head of attack, 5.19 - index of the maximum permissible angle of attack, 5.20 - deviation scale from the nominal path, 5.21 - deviation index from the nominal path, 5.22 - signaling area about the detection of electronic signals in the control zone, 5.23 - current distance to electronic signals in meters, 5.24 - height ES in meters, 5.25 - vertical overload counter, 5.26 - geometric height in meters.

Предлагаемый способ предупреждения столкновения ЛА различных типов с элементами рельефа и наземными искусственными препятствиями, заключающийся в автоматизации процесса расчета и исполнения вертикального маневра уклонения в условиях экстремальных, а именно наихудших ветровых возмущений, как следует из материалов описания, обеспечивает полностью достижение поставленной цели, а именно снижение риска столкновения ЛА с наземными препятствиями с учетом влияния ветровых воздействий и человеческого фактора.The proposed method for preventing collisions of various types of aircraft with terrain elements and ground-based artificial obstacles, which consists in automating the process of calculating and executing a vertical evasion maneuver in conditions of extreme, namely worst wind disturbances, as follows from the description materials, ensures the full achievement of the goal, namely, reduction the risk of an aircraft collision with ground obstacles, taking into account the influence of wind effects and the human factor.

Приложение 1Annex 1

ЛИНЕЙНЫЕ УПРАВЛЕНИЯLINEAR CONTROLS

Необходимые условия физической реализуемости вертикального маневра уклонения от столкновения с препятствиями 6.1 с учетом ограничений на располагаемую перегрузку ηy, а также на максимальнуюNecessary conditions for the physical realizability of the vertical maneuver of avoiding a collision with obstacles 6.1, taking into account restrictions on the available overload η y , as well as on the maximum

вертикальную скорость Vym поясняются фиг.6 и имеют вид:vertical speed V ym are illustrated in Fig.6 and have the form:

Figure 00000002
,
Figure 00000003
.
Figure 00000002
,
Figure 00000003
.

ЗдесьHere

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

D1=D0-Rθ0, y1=y0-0.5Rθ02,D 1 = D 0 -Rθ 0 , y 1 = y 0 -0.5Rθ 0 2 ,

y0 - высота ЛА в момент начала маневра, VП - путевая скорость,y 0 - the height of the aircraft at the beginning of the maneuver, V P - ground speed,

Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000005
Figure 00000006

D2=D1-RθМ.D 2 = D 1 -Rθ M.

Уравнение нижней границы допустимых отклонений 6.4:The equation of the lower limit of permissible deviations 6.4:

(R+y1-y)2+(D1-D)2=R2 при D0>D>D2 (R + y 1 -y) 2 + (D 1 -D) 2 = R 2 for D 0 >D> D 2

y=yMМD при D2≥D≥0.y = y MM D for D 2 ≥D≥0.

В случае если полет выполняется в условиях штиля и метеопрогноз благоприятен, то при расчете номинальный траектории 6.3 дополнительный запас по высоте had назначают достаточно малым и, в частности равным нулю, в этом случае номинальная траектория совпадет с опорной 6.2. Если существует опасность попадания в условия сдвига ветра, то величину had заранее увеличивают.If the flight is carried out in calm conditions and the weather forecast is favorable, then when calculating the nominal trajectory 6.3, the additional margin in height h ad is assigned to be sufficiently small and, in particular, equal to zero, in this case the nominal trajectory will coincide with the reference 6.2. If there is a danger of falling into the conditions of wind shear, then the value of h ad is increased in advance.

При обнаружении экстремального препятствия had присваивается максимальное значение и запоминается had0=had. При условии отсутствия сдвига ветра, и/или когда отклонения от номинальной траектории малы, величина запаса меняется в соответствии с зависимостью:When an extreme obstacle is detected, h ad is assigned the maximum value and h ad0 = h ad is stored. Provided there is no wind shear, and / or when deviations from the nominal trajectory are small, the value of the reserve changes in accordance with the dependence:

had=had0(1-exp(-τ/Te)+exp(-τ0/Te)), 0≤τ≤τ0.h ad = h ad0 (1-exp (-τ / T e ) + exp (-τ 0 / T e )), 0≤τ≤τ 0 .

Причем момент обратного времени τ0 начала указанного изменения фиксируется, а величина эквивалентной постоянной времени Te зависит от типа ЛА, а также этапа и режима полета и относится к летно-техническим характеристикам.Moreover, the reverse time moment τ 0 of the beginning of the indicated change is fixed, and the value of the equivalent time constant T e depends on the type of aircraft, as well as the stage and flight mode, and relates to flight performance.

В соответствии с заявленным техническим решением при слабых внешних возмущениях, а также при полном их отсутствии предлагается использовать линейный закон управления с ограничениями, имеющий, например, следующий вид:In accordance with the claimed technical solution for weak external disturbances, as well as for their complete absence, it is proposed to use a linear control law with restrictions, which, for example, has the following form:

U1=F(k1Δy+k2ΔVy)-k3ωz.U 1 = F (k 1 Δy + k 2 ΔV y ) -k 3 ω z .

Управляющий сигнал Ul в соответствии с приведенной выше формулой представляет алгебраическую сумму двух слагаемых, первое из которых является ограниченной суммой отклонений от номинальной траектории Δy=y-yN по высоте иThe control signal U l in accordance with the above formula represents the algebraic sum of two terms, the first of which is a limited sum of deviations from the nominal trajectory Δy = yy N in height and

ΔVy=Vy-VyN по вертикальной скорости, умноженных на соответствующие коэффициенты k1 и k2, а второе слагаемое является скоростью тангажа, умноженной на свой коэффициент k3. Функция ограничения F дает возможность ограничить величину вертикальной перегрузки ηy. В закон управления дополнительно могут быть введены слагаемые, обеспечивающие уменьшение статических и динамических ошибок.ΔV y = V y -V yN in vertical velocity multiplied by the corresponding coefficients k 1 and k 2 , and the second term is the pitch speed multiplied by its coefficient k 3 . The limiting function F makes it possible to limit the magnitude of the vertical overload η y . In the control law, terms can additionally be introduced to ensure the reduction of static and dynamic errors.

Сформированный таким образом управляющий сигнал подается на исполнительное устройство, а именно привод органа управления высотой полета.The control signal generated in this way is fed to the actuator, namely the drive of the flight altitude control.

В реальных автоматах также ограничивают углы отклонения органов управления высотой полета. Все указанные ограничения снижают опасность выхода на критические углы атаки и тем самым сваливания ЛА.In real machines, the deviation angles of the flight altitude controls are also limited. All these restrictions reduce the risk of reaching critical angles of attack and thereby stall aircraft.

В простейшем случае командный сигнал в операторной записи имеет вид:In the simplest case, the command signal in the operator record has the form:

Figure 00000007
Figure 00000007

где p - оператор дифференцирования, Fu(u) - функция ограничения управляющего сигнала u, ϑ - угол тангажа, T1 и T2 - постоянные времени фильтров, k4 и k5 - постоянные или переменные коэффициенты.where p is the differentiation operator, F u (u) is the control signal limitation function u, ϑ is the pitch angle, T 1 and T 2 are the filter time constants, k 4 and k 5 are constant or variable coefficients.

Приложение 2Appendix 2

УПРАВЛЕНИЕ С ГАРАНТИЕЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХWARRANTY MANAGEMENT UNDER EXTREME CONDITIONS

ВЕТРОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙWIND DISTURBANCES

Задачу выполнения вертикального маневра уклонения от встречи с препятствием предлагается решать с использованием методов управления динамическими системами в условиях неопределенности и конфликта.The task of performing a vertical maneuver to avoid encountering an obstacle is proposed to be solved using the methods of controlling dynamic systems in conditions of uncertainty and conflict.

Движение ЛА в вертикальной плоскости описывают системой нелинейных дифференциальных уравнений вида:The movement of the aircraft in the vertical plane is described by a system of nonlinear differential equations of the form:

Figure 00000008
Figure 00000008

здесь у - вектор фазовых координат, составляющими которого являются линейные координаты xg, yg, составляющие земной скорости Vxg, Vyg, угол тангажа ϑ, скорость тангажа ω, отклонения органов управления высотой δv и тягой δp; u - вектор управляющих воздействий в виде электрических сигналов, подаваемых на приводы указанных органов управления; v - вектор возмущающих воздействий, в качестве которых приняты горизонтальная Wx и вертикальная Wy составляющие скорости ветра. Заранее известна максимальная величина скорости ветра. Момент появления ветра и характер его изменения предполагают произвольными.here y is the vector of phase coordinates, the components of which are the linear coordinates x g , y g , the components of the Earth’s speed V xg , V yg , pitch angle ϑ, pitch speed ω, deviations of the height controls δ v and draft δ p ; u is the vector of control actions in the form of electrical signals supplied to the drives of these controls; v is the vector of disturbing influences, which are taken as horizontal W x and vertical W y components of wind speed. The maximum wind speed is known in advance. The moment of appearance of the wind and the nature of its change are assumed arbitrary.

Для отыскания управления, которому должна удовлетворять номинальная траектория, при движении по которой гарантируется прохождение препятствия на высоте не ниже минимально допустимой при любых изменениях ветра в указанных пределах, производят линеаризацию системы (1) относительно движения по опорной траектории и получают системуTo find the control that the nominal trajectory must satisfy, when moving along it, the obstacle is guaranteed to pass at an altitude not lower than the minimum permissible for any wind changes within the specified limits, linearize the system (1) relative to the movement along the reference trajectory and obtain a system

Figure 00000009
Figure 00000009

где А, В, С - матрицы коэффициентов, рассчитываемых на основании аэродинамических характеристик ЛА.where A, B, C - matrix of coefficients calculated on the basis of aerodynamic characteristics of the aircraft.

С помощью неособого линейного преобразования (описанного, например, в книге Красовский Н.Н., Субботин Л.И. Позиционные дифференциальные игры. - Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1974. - с.160) вводят новую фазовую координату z=Xkx, где Хk-k-ая вектор-строка фундаментальной матрицы системы

Figure 00000010
, соответствующая отклонению от опорной траектории по высоте. Фундаментальная матрица, как известно, является решением уравнения
Figure 00000011
при начальных условиях X(τ=0)=E,Using a nonsingular linear transformation (described, for example, in the book, Krasnovsky NN, Subbotin LI Positional differential games. - The main edition of the physics and mathematics literature of the Nauka publishing house, M., 1974. - p. 160) is introduced the new phase coordinate z = X k x, where X k is the k-th row vector of the fundamental matrix of the system
Figure 00000010
corresponding to the deviation from the reference trajectory in height. The fundamental matrix is known to be a solution to the equation
Figure 00000011
under the initial conditions X (τ = 0) = E,

где Е - единичная матрица.where E is the identity matrix.

Для системы

Figure 00000012
справедливо уравнение:For the system
Figure 00000012
the equation is true:

Figure 00000013
.
Figure 00000013
.

Обозначим φ=XkBu+XkCv.Denote φ = X k Bu + X k Cv.

Экстремальное возмущение по определению минимизирует величину z, цель управления - противоположна. Для экстремального возмущения и оптимального управления справедливоExtreme disturbance, by definition, minimizes the value of z, the control goal is the opposite. For extreme disturbance and optimal control,

Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
, где um, νm - ограничения на управления и возмущения соответственно.
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
, where u m , ν m are the restrictions on the controls and disturbances, respectively.

Интегрируя уравнениеIntegrating the equation

Figure 00000017
Figure 00000017

при начальных условиях z0=Xkx0,under the initial conditions z 0 = X k x 0 ,

получают функцию

Figure 00000018
, по определению
Figure 00000019
есть отклонение по высоте в момент пролета экстремального препятствия, т.е. при τ=0. Вид этой функции иллюстрирует график 7.1 на фиг.7.get function
Figure 00000018
, a-priory
Figure 00000019
there is a deviation in height at the time of flight of an extreme obstacle, i.e. at τ = 0. The appearance of this function is illustrated in graph 7.1 in FIG.

На фиг.7 обозначен график зависимости

Figure 00000020
7.2, представляющий собой границу области допустимых значений фазовой координаты z. Если начальные условия таковы, что фазовая координата z при движении системы находится выше указанной границы Г(τ), то при любых изменениях ветра в заранее заданном диапазоне гарантируется проход препятствия на высоте не ниже минимально допустимой. Иными словами для обратного времени τ должно выполняться условие z(τ)≥Г(τ).7 shows a graph of dependence
Figure 00000020
7.2, which is the boundary of the region of admissible values of the phase coordinate z. If the initial conditions are such that the phase coordinate z during the movement of the system is above the indicated boundary Г (τ), then with any changes in the wind in a predetermined range, the passage of the obstacle at a height not lower than the minimum permissible is guaranteed. In other words, for the inverse time τ, the condition z (τ) ≥ Г (τ) must be satisfied.

Вычисляют параметр

Figure 00000021
обозначенный 7.3 на фиг.7, где
Figure 00000022
- соответствует наибольшему значению функции
Figure 00000023
в момент времени τm,
Figure 00000024
соответствует моменту времени τ=0, ε выбирают таким образом, чтобы указанная парабола не выходила за границу Г(τ). Если
Figure 00000024
<0, то нет гарантии в успешном завершении маневра.Parameter is calculated
Figure 00000021
indicated by 7.3 in Fig.7, where
Figure 00000022
- corresponds to the largest value of the function
Figure 00000023
at time τ m ,
Figure 00000024
corresponds to the time instant τ = 0, ε is chosen so that the indicated parabola does not go beyond the boundary Г (τ). If
Figure 00000024
<0, there is no guarantee that the maneuver will be completed successfully.

Номинальной траектории, проходящей сколь угодно близко к минимально допустимой высоте пролета препятствия, соответствует уравнение

Figure 00000025
, где
Figure 00000026
описывает квадратичную параболуThe nominal trajectory, passing arbitrarily close to the minimum permissible height of the obstacle, corresponds to the equation
Figure 00000025
where
Figure 00000026
describes a quadratic parabola

Figure 00000027
.
Figure 00000027
.

Вид этой функции иллюстрирует график 7.4 на фиг.7.The view of this function is illustrated in graph 7.4 in FIG. 7.

Для обеспечения движения по номинальной траектории управление ũ должно минимизировать разность

Figure 00000028
. Такими свойствами обладает релейное управлениеTo ensure movement along the nominal path, control ũ must minimize the difference
Figure 00000028
. Relay control has these properties.

Figure 00000029
.
Figure 00000029
.

Для стабилизации на указанной номинальной траектории могут применяться также другие известные алгоритмы и законы управления с использованием отклонений от номинального движения.To stabilize on the specified nominal path, other well-known algorithms and control laws using deviations from the nominal movement can also be used.

Claims (5)

1. Способ предупреждения угрозы столкновения летательного аппарата, оборудованного приводами органов управления высотой полета, а также приводами органов управления тягой двигателей, с препятствиями подстилающей поверхности, заключающийся в том, что предварительно формируют базу данных рельефа подстилающей поверхности, аэронавигационную базу данных, базу данных летно-технических характеристик летательного аппарата, в процессе полета вычисляют границы последовательно примыкающих к друг другу зоны внимания и зоны управления, а из числа препятствий подстилающей поверхности выделяют препятствия, представляющие угрозу столкновения с ними летательного аппарата, а именно, попавшие в зону управления и зону внимания, причем траектории полета и параметры уклонения летательного аппарата, исключающие столкновение летательного аппарата с препятствиями, вычисляют с учетом всех препятствий, находящихся в зоне управления, а каждая вычисленная траектория, исключающая угрозу столкновения летательного аппарата с препятствием, является осью соответствующей области прогноза движения, ширина которой зависит от скорости и высоты полета летательного аппарата, генерируют электрические сигналы управления, которые отображают с помощью средств индикации для их учета при принятии решения экипажем на маневр летательного аппарата, отличающийся тем, что для вычисленной траектории в горизонтальной плоскости в пределах границ зоны управления выделяют экстремальное препятствие, находящееся в области прогноза вычисленной траектории, с учетом ограничений на параметры движения и возмущения экстраполируют траекторию в вертикальной плоскости и вычисляют прогнозируемую высоту пролета препятствия, рассчитывают минимально допустимую высоту пролета указанного экстремального препятствия, а также номинальную высоту пролета, вычисляют параметры номинальной траектории полета в вертикальной плоскости, вычисляют границу допустимых отклонений от номинальной траектории, величину и знак управления по высоте, в зависимости от отклонений от номинальной траектории и параметров движения летательного аппарата подают электрические сигналы управления на исполнительное устройство органа управления высотой полета, а при выходе за нижнюю границу допустимых отклонений от номинальной траектории, а также при уменьшении скорости полета летательного аппарата относительно номинальной или при обнаружении попадания в условия сдвига ветра формируют управляющий сигнал, переводящий двигатели на режим максимальной допустимой тяги с выдачей сигнализации экипажу, причем, если прогнозируемая высота пролета экстремального препятствия оказывается меньше минимально допустимой, выполнение вертикального маневра блокируют и принимают решение о маневре в горизонтальной плоскости.1. A method for preventing a collision threat of an aircraft equipped with actuators of flight altitude control elements, as well as actuators of engine thrust control elements with obstructions of the underlying surface, which consists in preliminarily forming a database of the relief of the underlying surface, an aeronautical database, and a flight database technical characteristics of the aircraft, during the flight, the boundaries of the attention zones and control zones adjacent to each other are calculated, and from For obstacles on the underlying surface, obstacles are identified that pose a threat of collision with the aircraft, namely, those that fall into the control zone and the attention zone, and the flight paths and aircraft evasion parameters, which exclude the aircraft collision with obstacles, are calculated taking into account all obstacles in control zone, and each calculated trajectory, eliminating the threat of a collision of an aircraft with an obstacle, is the axis of the corresponding forecast area of the two the pressure, the width of which depends on the speed and altitude of the aircraft, generate electrical control signals that are displayed using indicators to take them into account when the crew makes a decision to maneuver the aircraft, characterized in that for the calculated trajectory in a horizontal plane within the boundaries of the zone controls highlight an extreme obstacle located in the forecast area of the calculated trajectory, taking into account restrictions on the parameters of motion and disturbances, extrapolate the trajectory to the vertical plane and calculate the predicted height of the obstacle flight, calculate the minimum permissible flight height of the specified extreme obstacle, as well as the nominal height of the flight, calculate the parameters of the nominal flight path in the vertical plane, calculate the border of permissible deviations from the nominal path, the magnitude and control sign in height, depending from deviations from the nominal trajectory and parameters of the aircraft motion, electrical control signals are supplied the control device of the flight altitude control, and when the permissible deviations from the nominal trajectory go beyond the lower boundary, as well as when the aircraft’s flight speed decreases relative to the nominal one or when it falls into the wind shear conditions, a control signal is generated that transfers the engines to the maximum permissible thrust mode with output alarm to the crew, and if the predicted height of the flight of an extreme obstacle is less than the minimum acceptable, the vertical maneuver RA block and decide on a maneuver in the horizontal plane. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при полете в условиях слабых ветровых возмущений или при их отсутствии управляющий сигнал по высоте вычисляют в виде суммы отклонений от номинальной траектории по высоте, отклонения от номинальной вертикальной скорости и скорости тангажа, причем каждую из указанных величин умножают на постоянные или переменные коэффициенты, зависящие от типа летательного аппарата и режима полета, а указанную сумму или ее часть ограничивают по амплитуде, электрический сигнал подают на привод органа управления высотой полета, а граница допустимых отклонений от номинальной траектории представляет собой линию, совпадающую с траекторией движения с располагаемой вертикальной перегрузкой.2. The method according to claim 1, characterized in that when flying in conditions of weak wind disturbances or in their absence, the control signal for height is calculated as the sum of deviations from the nominal path along the height, deviations from the nominal vertical speed and pitch speed, each these values are multiplied by constant or variable coefficients, depending on the type of aircraft and flight mode, and the specified amount or part thereof is limited in amplitude, the electrical signal is fed to the height control th flight, and the border of permissible deviations from the nominal trajectory is a line coinciding with the trajectory of movement with available vertical overload. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заранее вводят данные метеопрогноза о диапазоне изменения скорости и направлении ветра, вычисляют аэродинамические коэффициенты летательного аппарата для текущего этапа и режима полета, а также ограничения на параметры движения, рассчитывают характеристики номинального движения и номинальной траектории, полет по которой гарантирует прохождение препятствия с превышением, соответствующим минимально допустимой высоте при любых изменениях ветровых возмущений в указанных заранее ограничениях, в каждый момент времени от входа в зону управления и до пролета экстремального препятствия вычисляют управления, обеспечивающие стабилизацию на номинальной траектории, формируют соответствующие электрические сигналы и подают их на исполнительное устройство органов управления летательного аппарата.3. The method according to claim 1, characterized in that the weather forecast data on the range of changes in wind speed and direction is entered in advance, the aerodynamic coefficients of the aircraft for the current stage and flight mode are calculated, as well as restrictions on the motion parameters, the characteristics of the nominal movement and the nominal trajectory are calculated , the flight along which guarantees the passage of an obstacle with an excess corresponding to the minimum permissible height for any changes in wind disturbances in the previously specified restrictions, in each At the moment of time from the entrance to the control zone and to the flight of an extreme obstacle, the controls that provide stabilization on the nominal trajectory are calculated, the corresponding electrical signals are generated, and they are fed to the actuator controls of the aircraft. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал управления сглаживают, масштабируют и подают на командный пилотажный прибор в виде директорного индекса, а пилот летательного аппарата в соответствии с положением командного индекса управляет летательным аппаратом, воздействуя на органы его управления, и стабилизирует летательный аппарат на номинальной траектории.4. The method according to claim 1, characterized in that the control signal is smoothed, scaled and fed to the flight director in the form of a director index, and the pilot of the aircraft, in accordance with the position of the command index, controls the aircraft, acting on its controls, and stabilizes aircraft on a nominal trajectory. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что управляющие сигналы формируют в наземном стационарном или мобильном пункте управления полетом и с помощью линии передачи данных передают на борт летательного аппарата, оборудованного приемо-передатчиком, преобразуют в электрические сигналы, поступающие на приводы органов управления высотой полета и тягой двигателей. 5. The method according to claim 1, characterized in that the control signals are generated in a land-based stationary or mobile flight control station and, using a data line, are transmitted on board an aircraft equipped with a transceiver, and converted into electrical signals supplied to the actuators altitude and engine thrust.
RU2007145578/11A 2007-12-07 2007-12-07 Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface RU2356099C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145578/11A RU2356099C1 (en) 2007-12-07 2007-12-07 Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145578/11A RU2356099C1 (en) 2007-12-07 2007-12-07 Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2356099C1 true RU2356099C1 (en) 2009-05-20

Family

ID=41021838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007145578/11A RU2356099C1 (en) 2007-12-07 2007-12-07 Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2356099C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475802C1 (en) * 2011-06-10 2013-02-20 Владимир Евгеньевич Куликов Method of drone remote control and drone system
RU2490170C2 (en) * 2011-11-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method of aircraft trajectory control in flights over zones with unfavorable weather
RU2507539C2 (en) * 2012-03-22 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" Self-contained radar method for preventing collision of aircraft with obstacles in vertical plane and device for realising said method
RU2509037C1 (en) * 2012-07-19 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method for generation of command index of aircraft thrust control and device to this end
RU2541613C2 (en) * 2013-02-20 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ОАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") Method and device of visual indication of speed of amphibian water bomber in process of water intake while slipping on water surface
RU2597047C2 (en) * 2011-02-08 2016-09-10 Еадс Дойчланд Гмбх Unmanned aerial vehicle with built-in collision warning system
RU2628350C2 (en) * 2012-07-02 2017-08-16 Сканиа Св Аб Device and method for assessing risks of accident for moving vehicle
CN108153751A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 上海航空电器有限公司 Active update method during a kind of airborne equipment map data base flight
RU2661269C2 (en) * 2015-08-04 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane
RU2677833C2 (en) * 2013-05-09 2019-01-21 Зе Боинг Компани Providing a description of aircraft intent

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597047C2 (en) * 2011-02-08 2016-09-10 Еадс Дойчланд Гмбх Unmanned aerial vehicle with built-in collision warning system
RU2475802C1 (en) * 2011-06-10 2013-02-20 Владимир Евгеньевич Куликов Method of drone remote control and drone system
RU2490170C2 (en) * 2011-11-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method of aircraft trajectory control in flights over zones with unfavorable weather
RU2507539C2 (en) * 2012-03-22 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" Self-contained radar method for preventing collision of aircraft with obstacles in vertical plane and device for realising said method
RU2628350C2 (en) * 2012-07-02 2017-08-16 Сканиа Св Аб Device and method for assessing risks of accident for moving vehicle
RU2509037C1 (en) * 2012-07-19 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method for generation of command index of aircraft thrust control and device to this end
RU2541613C2 (en) * 2013-02-20 2015-02-20 Открытое акционерное общество "Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева" (ОАО "ТАНТК им. Г.М. Бериева") Method and device of visual indication of speed of amphibian water bomber in process of water intake while slipping on water surface
RU2677833C2 (en) * 2013-05-09 2019-01-21 Зе Боинг Компани Providing a description of aircraft intent
RU2661269C2 (en) * 2015-08-04 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane
CN108153751A (en) * 2016-12-02 2018-06-12 上海航空电器有限公司 Active update method during a kind of airborne equipment map data base flight

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2356099C1 (en) Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface
US8527118B2 (en) Automated safe flight vehicle
CN109903592B (en) High-precision aircraft automatic near-ground collision avoidance system terrain scanning method based on error theory
US9132912B2 (en) Automated take off control system and method
CN101366064B (en) Method and device for assisting the flying of an aircraft during an autonomous approach, and corresponding aircraft
US7839322B2 (en) System for detecting obstacles in the vicinity of a touchdown point
EP2589538B1 (en) Display device, piloting assistance system, and display method
EP1873606B1 (en) Termination secured route planning
US20140343765A1 (en) Flight Assistant with Automatic Configuration and Landing Site Selection
US20100256909A1 (en) Collision avoidance for vehicle control systems
US20070027588A1 (en) Aircraft flight safety device and method which are intended for an aircraft flying in instrument meteorological conditions and which are used independently of instrument flight infrastructure
US10643481B2 (en) Method and a device for avoiding an object by detecting its approach to an aircraft
US10502584B1 (en) Mission monitor and controller for autonomous unmanned vehicles
JPH0624393A (en) Device and method for preventing aircraft crash to ground
SG184536A1 (en) Determining emergency landing sites for aircraft
US9569848B2 (en) Advanced aircraft vision system utilizing multi-sensor gain scheduling
US20040059504A1 (en) Method and apparatus to automatically prevent aircraft collisions
EP3916356A1 (en) Global positioning denied navigation
WO2017021955A1 (en) Constraints driven autonomous aircraft navigation
CN110632945B (en) Helicopter landing method, device and system
CN108154715A (en) A kind of side collision monitoring method
RU2598130C1 (en) Smart crew support system
Skoog et al. Ground collision avoidance system (iGCAS)
RU2478523C2 (en) Method of aircraft control in landing approach
US20240194084A1 (en) Variable protection zone collision avoidance system and method for aircraft to reduce unnecessary alerts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091208