RU2370786C2 - Device for prevention of helicopter collision wit obstacles - Google Patents
Device for prevention of helicopter collision wit obstacles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370786C2 RU2370786C2 RU2007147059/09A RU2007147059A RU2370786C2 RU 2370786 C2 RU2370786 C2 RU 2370786C2 RU 2007147059/09 A RU2007147059/09 A RU 2007147059/09A RU 2007147059 A RU2007147059 A RU 2007147059A RU 2370786 C2 RU2370786 C2 RU 2370786C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- helicopter
- modules
- obstacle
- sector
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Устройство относится к оптическим локационным системам обеспечения безопасности полета вертолета в сложных условиях, например при проведении строительно-монтажных и спасательных работ, полетов в горных и городских условиях, где существует опасность столкновения с препятствиями, зачастую малоразмерными и плохо различаемыми.The device relates to optical location systems for ensuring helicopter flight safety in difficult conditions, for example, during construction and rescue operations, flights in mountain and urban conditions, where there is a danger of collision with obstacles, often small and poorly distinguishable.
Известны устройства для обеспечения безопасности полета летательных аппаратов, использующие оптические и радиолокационные (99122795/09, кл. G01S 13/93; 5005389/22 и 5047611/09, кл. G01S 17/00), а также тепловизионные и комбинированные системы (разработка НПО ГИПО г.Казань), предназначенные для предупреждения столкновения при полете по маршруту.Known devices for ensuring flight safety of aircraft using optical and radar (99122795/09, class G01S 13/93; 5005389/22 and 5047611/09, class G01S 17/00), as well as thermal imaging and combined systems (development of NGOs GIPO Kazan), designed to prevent collisions during flight en route.
К недостаткам этих устройств относятся применение методов сканирования окружающего пространства, ведущее к увеличению сложности устройств для обеспечения безопасности полетов и, как следствие, ухудшению их массогабаритных показателей и повышению стоимости, и сложные, избыточные системы выдачи и отображения информации, которые затрудняют работу пилотов.The disadvantages of these devices include the use of methods of scanning the surrounding space, leading to an increase in the complexity of devices for ensuring flight safety and, as a consequence, to a deterioration in their overall dimensions and cost, and complex, redundant systems for issuing and displaying information that impede the work of pilots.
Более близкой к задаче, решаемой данным изобретением, является радиолокационная система предупреждения столкновений летательного аппарата с препятствиями, описанная в патенте РФ №2150752(1), кл. G01S 13/93 и выбранная нами в качестве прототипа. В этой системе для расширения углов обзора в горизонтальной плоскости используются «…дополнительные каналы, идентичные первому (курсовому), при этом приемная и передающая антенны каждого канала выполнены в виде планарной микроэлектронной фазированной антенной решетки (ПМФАР), размещенной на соответствующем участке поверхности корпуса летательного аппарата заподлицо с его обшивкой таким образом, что направление максимума диаграммы направленности ПМФАР в вертикальной плоскости совпадает с плоскостью полета летательного аппарата, а направление максимума в горизонтальной плоскости обеспечивает просмотр передней полусферы». Каждый из дополнительных каналов отвечает за просмотр своего сектора передней полусферы. Для просмотра каждого сектора используется метод линейной частотной модуляции, когда при изменении частоты передатчика изменяется направление максимума диаграммы направленности ПМФАР в горизонтальной плоскости. Эта же частотная модуляция используется для измерения расстояния до препятствия.Closer to the problem solved by this invention is a radar system for preventing collisions of an aircraft with obstacles, described in RF patent No. 2150752 (1), cl. G01S 13/93 and selected by us as a prototype. In this system, to expand the viewing angles in the horizontal plane, “... additional channels identical to the first (course) are used, while the receiving and transmitting antennas of each channel are made in the form of a planar microelectronic phased antenna array (PMFAR) located on the corresponding surface section of the aircraft’s hull flush with its skin in such a way that the direction of the maximum of the PMFAR radiation pattern in the vertical plane coincides with the plane of flight of the aircraft, and The direction of the maximum horizontal view provides the forward hemisphere. " Each of the additional channels is responsible for viewing its sector of the front hemisphere. To view each sector, the linear frequency modulation method is used, when the direction of the maximum of the PMFAR radiation pattern in the horizontal plane changes when the transmitter frequency changes. The same frequency modulation is used to measure the distance to an obstacle.
К недостаткам прототипа, препятствующим его использованию в указанных выше целях, следует отнести:The disadvantages of the prototype that impede its use for the above purposes include:
1. Использование ПМФАР, обладающей малым углом раскрыва диаграммы направленности, что потребовало «просмотра» сектора обзора.1. The use of PMFAR, which has a small aperture of the radiation pattern, which required the “viewing" of the viewing sector.
2. Использование для «просмотра» частотной модуляции, что неизбежно приведет к изменению положения максимума диаграммы направленности в вертикальной плоскости и сделает невозможным применение системы при полетах на малых высотах, так как она будет квалифицировать в качестве препятствия поверхность земли.2. Use for “viewing” frequency modulation, which will inevitably lead to a change in the position of the maximum radiation pattern in the vertical plane and will make it impossible to use the system when flying at low altitudes, since it will qualify the surface of the earth as an obstacle.
3. Необходимость размещения ПМФАР «заподлицо» с обшивкой летательного аппарата во многих местах делает возможным ее установку только в заводских условиях, что лишает данную систему «автономности» с точки зрения ее установки и демонтажа в аэродромных условиях.3. The need to place the PMFAR “flush” with the skin of the aircraft in many places makes it possible to install it only in the factory, which deprives this system of “autonomy” from the point of view of its installation and dismantling in aerodrome conditions.
4. Применение ПМФАР не позволяет системе эффективно работать на малых расстояниях, где в ближней зоне не «успевает» сформироваться узкая диаграмма направленности, что приводит к существенному увеличению минимальных рабочих дистанций и делает ее неприемлемой для вертолетных систем безопасности.4. The use of PMFAR does not allow the system to work efficiently at short distances, where a narrow radiation pattern does not "manage to" form in the near zone, which leads to a significant increase in minimum working distances and makes it unacceptable for helicopter security systems.
Целью изобретения является обеспечение кругового обзора для системы предупреждения пилота вертолета о наличии препятствий и повышение ее эффективности за счет упрощения представления информации о наличии препятствия, направлении и расстояния до него.The aim of the invention is to provide a circular view for the warning system of the pilot of the helicopter about the presence of obstacles and increase its effectiveness by simplifying the presentation of information about the presence of obstacles, direction and distance to it.
Цель изобретения достигается тем, что предлагаемая система содержит «k» идентичных приемо-передающих модуля, включающих в себя оптический приемник, вход которого подключен к приемной несканирующей астигматической оптической системе, принимающей в секторе с плоским углом 360°/k и малом вертикальном угле, передающая система каждого модуля содержит модулятор со своим законом модуляции, который через блок управления формирует сигналы «m» оптических импульсных передатчиков, каждый из которых подключен к своей передающей несканирующей астигматической оптической системе, излучающей в секторе с плоским углом 360°/mk, сектора передающих и приемных оптических систем внутри и между модулями сопряжены и образуют плоскую круговую систему обзора с углом 360°. Выходы оптических приемников модулей подключены к «k» входам системы обработки информации, на которую также поступает информация с «mxk» выходов блоков управления оптическими передатчиками модулей. Выход системы обработки информации подключен к системе предупреждения пилота, которая с помощью световых и звуковых сигналов сообщает о наличии, направлении и расстоянии до препятствия.The aim of the invention is achieved by the fact that the proposed system contains "k" identical transceiver modules, including an optical receiver, the input of which is connected to a receiving non-scanning astigmatic optical system, receiving in the sector with a flat angle of 360 ° / k and a small vertical angle, transmitting the system of each module contains a modulator with its own modulation law, which through the control unit generates signals “m” of optical pulse transmitters, each of which is connected to its transmitting non-scanning astig To the optical optical system emitting in a sector with a flat angle of 360 ° / mk, the sectors of the transmitting and receiving optical systems inside and between the modules are conjugated and form a flat circular viewing system with an angle of 360 °. The outputs of the optical receivers of the modules are connected to the “k” inputs of the information processing system, which also receives information from the “mxk” outputs of the control units of the optical transmitters of the modules. The output of the information processing system is connected to the pilot warning system, which with the help of light and sound signals reports the presence, direction and distance to the obstacle.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображено: приемо-передающие модули 1i, оптические приемники излучения 2i, оптические приемные системы 3i, модуляторы 4i, блоки управления 5i, импульсные оптические передатчики 6ij, передающие оптические системы 7ij, где i=1…k, j=1…m, система обработки информации 8 и система отображения информации 9. На фиг.2 показано взаимное расположение секторов излучения и приема оптических сигналов в модуле.Figure 1 shows:
Устройство обеспечения безопасности полета вертолета работает следующим образом.A safety device for a helicopter flight operates as follows.
Оптические передатчики 6ij модуля 1i по закону, задаваемому блоком управления 5i, излучают короткие световые импульсы с частотой модулятора 4i через оптическую систему 7ij, в секторе с плоским углом 360°/mk, при этом совокупность всех оптических передатчиков излучает в плоском угле 360° в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси вертолета. Оптический сигнал, отраженный препятствием, находящимся в секторе передающей оптической системы 7ij, через приемную оптическую систему 3i поступает на оптический приемник излучения 2i. Сигнал с приемника излучения передается в систему обработки информации 8, куда одновременно поступают сигналы со всех «m×k» выходов блоков управления 5i оптических передатчиков. Система обработки информации 8 проводит идентификацию секторов излучения и приема сигналов от препятствия путем сравнения сигналов с «m×k» выходов блоков управления 5i оптических передатчиков и «k» оптических приемников, а также определяет интервалы расстояний до препятствия. На основе этой информации с помощью системы отображения информации 9 формируются световые и звуковые сигналы для предупреждения пилота о направлении и расстоянии до препятствия. При этом обеспечивается сведение информации об источниках опасности к минимуму, необходимому и достаточному пилоту для принятия решения.The optical transmitters 6ij of
Состав устройства, его автономность от стандартной авионики вертолета позволяют сформировать систему кругового обзора с использованием идентичных конструктивных модулей, включающих в себя приемник оптического излучения, модулятор, блок управления, излучающие и приемную оптические системы, оптические импульсные передатчики, которые для удобства монтажа и обслуживания могут быть размещены на внешней подвеске вертолета.The composition of the device, its autonomy from the standard avionics of the helicopter allows you to create a system of all-round visibility using identical structural modules, including an optical radiation receiver, a modulator, a control unit, emitting and receiving optical systems, optical pulse transmitters, which for ease of installation and maintenance can be placed on the outside of the helicopter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147059/09A RU2370786C2 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for prevention of helicopter collision wit obstacles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147059/09A RU2370786C2 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for prevention of helicopter collision wit obstacles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007147059A RU2007147059A (en) | 2009-06-27 |
RU2370786C2 true RU2370786C2 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41026551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147059/09A RU2370786C2 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for prevention of helicopter collision wit obstacles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370786C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578202C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" | Method for helicopter navigation, takeoff and landing |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007147059/09A patent/RU2370786C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578202C1 (en) * | 2014-10-21 | 2016-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" | Method for helicopter navigation, takeoff and landing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007147059A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9207319B2 (en) | Collision-avoidance system for ground crew using sensors | |
EP2669704B1 (en) | Airport surface collision-avoidance system (ASCAS) | |
KR100434747B1 (en) | System to enhance operation and monitoring functions at low cost | |
US9581692B2 (en) | Collision-avoidance system for ground crew using sensors | |
US8576112B2 (en) | Broadband multifunction airborne radar device with a wide angular coverage for detection and tracking, notably for a sense-and-avoid function | |
US7479925B2 (en) | Airport runway collision avoidance system and method | |
US7783427B1 (en) | Combined runway obstacle detection system and method | |
AU2006253148B2 (en) | Radar system for aircraft | |
CA2893091C (en) | Enhanced rf detection system | |
US6097315A (en) | Multi-indicator aviation pilot collision alert | |
US11513214B2 (en) | Radar system for internal and external environmental detection | |
Schulz et al. | Hellas: Obstacle warning system for helicopters | |
RU190804U1 (en) | Device for providing navigation and landing of shipboard aircraft | |
US5861846A (en) | Aviation pilot collision alert | |
RU2370786C2 (en) | Device for prevention of helicopter collision wit obstacles | |
RU2322683C2 (en) | Arrangement for recurring safety of flight of helicopter | |
US11635523B2 (en) | Aircraft laser collision detection system | |
US5748136A (en) | Electronic landmark enhancement to GPS based navigation systems | |
RU2384862C2 (en) | Method of ensuring helicopter flight and landing safety and device for realising said method | |
CN113820721B (en) | Laser radar system with separated receiving and transmitting | |
RU2150752C1 (en) | Radar system which alarms aircraft against collision | |
RU2564934C1 (en) | Optical system for determination of aircraft coordinates based on monophoton uv-c technology for navigation support for aircraft landing approach | |
JP2003149336A (en) | Airport monitoring system | |
JPH0519049A (en) | Device for detecting obstacle in approach path for take-off and landing of aircraft | |
US20230221413A1 (en) | Separated type receiving device for lidar, transmitting device for lidar and lidar system thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -BZ1A- IN JOURNAL: 18-2009 FOR TAG: (72) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091218 |