RU2386176C2

RU2386176C2 - Aircraft landing system

Info

Publication number: RU2386176C2
Application number: RU2008111224/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Павлович Пасюк (RU); Виктор Павлович Пасюк
Original assignee: Виктор Павлович Пасюк
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2010-04-10
Also published as: RU2008111224A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: aircraft landing is provided. At a certain distance from the runway threshold on the side of the runway approach there are beacons, spaced on the sides of the runway approach. An inertial navigation system and an onboard receiver, a range unit, an altitude measuring device, a processing unit, a trajectory unit and a control system are installed onboard the aircraft. When the aircraft moves out of the coverage area of the beacons, range information together with information from the satellite radio navigation system and the inertial system and pressure altitude is processed in the processing unit. Accurate coordinate values of the position of the aircraft, obtained in the processing unit, are sent to the trajectory unit where deviation of the aircraft from the calculated trajectory of the runway approach is calculated, which in turn is sent to the flight and runway approach control system of the aircraft.

EFFECT: increased accuracy and safety of landing aircraft on aerodromes.

1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области авиационно-космической техники, в частности к системам и средствам обеспечения посадки летательных аппаратов различного класса.The invention relates to the field of aerospace engineering, in particular to systems and means for ensuring the landing of aircraft of various classes.

Уровень техникиState of the art

Известна система посадки летательного аппарата (патент №RU2287838), состоящая из приемного блока спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС и/или GSP, размещенного на летательном аппарате, а также n (где n>3) наземных фазовых навигационных приемников, расположенных рядом со взлетно-посадочной полосой, которые формируют по полученным от навигационных спутников сигналам значения псевдофаз и псевдодальностей на один и тот же момент времени, которые с помощью блока передачи передаются в центр приема и формирования навигационного кадра, где из полученных сообщений формируется информационный кадр, который передается на летательный аппарат, в котором сигналы, полученные от всех навигационных спутников, находящихся в пределах видимости, обрабатываются совместно с сигналами наземных фазовых навигационных приемников. Используемый в данной системе посадки летательного аппарата принцип работы спутниковой радионавигационной системы называется дифференциальным режимом.A known aircraft landing system (patent No. RU2287838), consisting of a receiver unit of the GLONASS and / or GSP satellite radio navigation system located on the aircraft, as well as n (where n> 3) ground-based phase navigation receivers located next to the runway which form the values of pseudophases and pseudoranges from the signals received from the navigation satellites at the same time, which are transmitted to the reception and formation center of the navigation frame using the transmission unit, where of received messages, an information frame is formed, which is transmitted to the aircraft, in which signals received from all navigation satellites that are within sight are processed together with signals from ground-based phase navigation receivers. The principle of operation of the satellite radio navigation system used in this aircraft landing system is called the differential mode.

Недостатками данной системы являются недостаточная точность определения высоты полета летательного аппарата при низких посадочных метеоминимумах и требование наличия канала обмена данными между наземной и бортовой аппаратурой летательного аппарата, что затрудняет реализацию дифференциального режима на практике.The disadvantages of this system are the insufficient accuracy of determining the flight altitude of the aircraft at low landing meteorological minimums and the requirement for a data exchange channel between the ground and airborne equipment of the aircraft, which complicates the implementation of the differential mode in practice.

Наиболее близким техническим решением является система посадки летательного аппарата (патент №RU2284058), состоящая из бортового приемника спутниковой радионавигационной системы, скомплексированного с инерциальной навигационной системой, блока формирования траекторных параметров, вычислителя системы автоматического управления, выходы которого связаны с электрогидроприводом поверхностей управления по тангажу и курсу, механически связанных с соответствующими рулевыми приводами, датчиками углового положения летательного аппарата, связанными с вычислителем системы автоматического управления. К приемнику спутниковой радионавигационной системы подключен индикатор летчика. В систему включены радиовысотомер, компаратор, курсоглиссадный приемник, связанные с ним через радиоканалы глиссадный и курсовой радиомаяки, блок фильтрации линейных траекторных параметров СНС и угловых отклонений от равносигнальных зон радиотехнических средств, две схемы НЕ, последовательно соединенные с компаратором, два входа которого соединены с задатчиком высоты 70-60 м и радиовысотомером, два блока умножения.The closest technical solution is the aircraft landing system (patent No. RU2284058), consisting of an on-board receiver of the satellite radio navigation system, integrated with an inertial navigation system, a block for generating trajectory parameters, an automatic control computer, the outputs of which are connected to the electrohydraulic drive of the pitch and heading control surfaces mechanically connected with the corresponding steering gears, sensors of the angular position of the aircraft, -bound with automatic control system of the calculator. A pilot indicator is connected to the receiver of the satellite radio navigation system. The system includes a radio altimeter, a comparator, a course and glide path receiver, associated with it via radio channels glide path and course beacons, a filtering unit for linear trajectory parameters of the SNA and angular deviations from equal signal zones of radio equipment, two NOT circuits connected in series with a comparator, two inputs of which are connected to the master heights of 70-60 m and a radio altimeter, two blocks of multiplication.

Недостатком данной системы с использованием радиомаячных средств посадки и спутниковой радионавигационной системы является то, что точность радиомаячных систем посадки существенно зависит от рельефа местности в районе аэродрома, а значит имеют место ограничения по применению данных систем на аэродромах со сложным рельефом местности.The disadvantage of this system using radio beacon landing systems and satellite radio navigation system is that the accuracy of radio beacon landing systems significantly depends on the terrain in the area of the aerodrome, and therefore there are restrictions on the use of these systems at aerodromes with complex terrain.

Целью предлагаемого данного изобретения является повышение точности и безопасности посадки летательного аппарата по информации спутниковой радионавигационной системы и/или инерциальной навигационной системы на аэродромы, в том числе со сложным рельефом местности, при снижении затрат на техническое оснащение аэродромов.The aim of the invention is to increase the accuracy and safety of landing of an aircraft according to the information of the satellite radio navigation system and / or inertial navigation system at aerodromes, including those with difficult terrain, while reducing the cost of technical equipment of aerodromes.

Поставленная цель достигается за счет того, что в системе посадки летательных аппаратов, включающей систему навигации с бортовым приемником сигналов спутниковых радионавигационных систем и соединенной с ним инерциальной системой, радиомаяки, измеритель высоты, траекторный блок, систему управления, причем радиомаяки установлены на земле на удалении от торца взлетно-посадочной полосы со стороны захода на посадку с противоположных сторон от ее оси, шестой выход системы управления соединен с органами управления летательного аппарата, введены блок дальности, представляющий собой устройство для измерения расстояния от летательного аппарата до маяков на поверхности земли, блок обработки, представляющий собой блок комплексной обработки информации и вычисления точных координат летательного аппарата в аэродромной системе координат, обработка информации в котором происходит с помощью алгоритмов фильтрации, при этом измеритель высоты выполнен барометрическим, инерциальная система выполнена с возможностью определения составляющих вектора скорости летательного аппарата, блок обработки своим первым входом соединен с первым выходом системы навигации, второй вход блока обработки соединен с задатчиком координат радиомаяков в аэродромной системе координат, четвертый вход блока обработки соединен с четвертым выходом блока дальности, третий вход блока обработки соединен с третьим выходом измерителя высоты, второй выход блока обработки соединен с пятым входом траекторного блока, пятый выход которого соединен с шестым входом системы управления.This goal is achieved due to the fact that in the aircraft landing system, which includes a navigation system with an on-board receiver of signals from satellite radio navigation systems and an inertial system connected to it, beacons, a height meter, a trajectory unit, a control system, and the beacons are installed on the ground at a distance from the end of the runway from the approach side from opposite sides of its axis, the sixth output of the control system is connected to the controls of the aircraft, cc given the range unit, which is a device for measuring the distance from the aircraft to the lighthouses on the surface of the earth, the processing unit, which is a unit for complex information processing and calculating the exact coordinates of the aircraft in the aerodrome coordinate system, the information in which is processed using filtering algorithms, when this height meter is made barometric, the inertial system is configured to determine the components of the velocity vector of the aircraft, the processing unit with its first input is connected to the first output of the navigation system, the second input of the processing unit is connected to the coordinate generator of the beacons in the aerodrome coordinate system, the fourth input of the processing unit is connected to the fourth output of the range unit, the third input of the processing unit is connected to the third output of the height meter, the second output the processing unit is connected to the fifth input of the trajectory unit, the fifth output of which is connected to the sixth input of the control system.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение поясняется чертежами (фиг.1, 2). На фиг.1 приведена принципиальная схема предложенного способа захода летательного аппарата на посадку. На фиг.2 изображена функциональная схема системы посадки летательного аппарата.The invention is illustrated by drawings (figure 1, 2). Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed method of approach of the aircraft for landing. Figure 2 shows a functional diagram of the landing system of the aircraft.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

На чертежах обозначены: взлетно-посадочная полоса 1, летательный аппарат 2, маяк 3, искусственные спутники Земли 4, система навигации 5, бортовой приемник спутниковых радионавигационных систем (далее - бортовой приемник) 6, инерциальная система 7, первый выход 8, первый вход 9, блок обработки, представляющий собой блок комплексной обработки информации и вычисления точных координат летательного аппарата в аэродромной системе координат, обработка информации в котором происходит с помощью алгоритмов фильтрации, (далее по тексту - блок обработки) 10, второй вход 11, второй выход 12, третий вход 13, третий выход 14, измеритель высоты 15, блок дальности, представляющий собой устройство для измерения расстояния от летательного аппарата до маяков на поверхности земли, (далее по тексту - блок дальности) 16, четвертый выход 17, четвертый вход 18, пятый вход 19, траекторный блок 20, пятый выход 21, шестой вход 22, система управления 23, шестой выход 24.The drawings indicate: runway 1, aircraft 2, lighthouse 3, artificial Earth satellites 4, navigation system 5, on-board receiver of satellite radio navigation systems (hereinafter - on-board receiver) 6, inertial system 7, first exit 8, first input 9 , a processing unit, which is a unit for the complex processing of information and calculating the exact coordinates of the aircraft in the aerodrome coordinate system, the processing of information in which occurs using filtering algorithms, (hereinafter referred to as the processing unit) 1 0, second input 11, second output 12, third input 13, third output 14, height meter 15, range unit, which is a device for measuring the distance from the aircraft to the beacons on the ground, (hereinafter referred to as the range unit) 16, fourth exit 17, fourth input 18, fifth input 19, trajectory unit 20, fifth output 21, sixth input 22, control system 23, sixth output 24.

Система посадки летательных аппаратов 2 (т.е. набор технических средств для посадки летательных аппаратов 2) состоит из следующих основных частей: радиомаяков (далее - маяков 3), расположенных на поверхности земли, и оборудования, расположенного на борту летательного аппарата 2. Летательный аппарат 2 может представлять собой самолет, вертолет и т.п.The landing system of aircraft 2 (i.e., a set of technical equipment for landing aircraft 2) consists of the following main parts: beacons (hereinafter - beacons 3) located on the surface of the earth, and equipment located on board the aircraft 2. Aircraft 2 may be an airplane, a helicopter, or the like.

Маяки 3 представляют собой посадочные дальномерные маяки 3, например, радиодальномеры-ответчики посадочного типа. Маяки 3 размещают на некотором удалении от торца взлетно-посадочной полосы 1 со стороны захода на посадку летательного аппарата 3. Маяки 3 разносят в противоположные стороны от оси взлетно-посадочной полосы 1.Beacons 3 are landing range-finding beacons 3, for example, landing-range radio range finders. Lighthouses 3 are placed at some distance from the end of the runway 1 from the approach side of the aircraft 3. Lighthouses 3 are carried in opposite directions from the axis of the runway 1.

Оборудование, расположенное на борту летательного аппарата 3, включает в себя: систему навигации 5, блок обработки 10, блок дальности 16, измеритель высоты 15, траекторный блок 20, систему управления 23.Equipment located on board the aircraft 3 includes: a navigation system 5, a processing unit 10, a range unit 16, a height meter 15, a trajectory unit 20, a control system 23.

Система навигации 5 состоит из инерциальной системы 7 и/или бортового приемника 6. Инерциальная система 7 - инерциальная навигационная система 5, обеспечивающая определение вектора скорости летательного аппарата 2. Бортовой приемник 6 - приемник сигналов спутниковых радионавигационных систем типа ГЛОНАСС и/или GPS. Блок обработки 10 - блок комплексной обработки 10 информации и вычисления точных координат летательного аппарата 2 в аэродромной системе координат, обработка информации в котором происходит с помощью алгоритмов фильтрации. Блок дальности 16 представляет собой устройство для измерения расстояния от летательного аппарата 2 до маяков 3 на поверхности земли. Измеритель высоты 15 представляет собой высотометр, определяющий барометрическую высоту нахождения летательного аппарата 2. Траекторный блок 20 - блок вычисления отклонений летательного аппарата 2 от расчетной траектории захода на посадку и формирования сигналов, им соответствующих. Система управления 23 - система управления 23 полетом и заходом на посадку летательного аппарата 2, соединенная с исполнительными механизмами на борту летательного аппарата 2. Задатчик координат радиомаяков 3 в аэродромной системе координат обеспечивает ввод в блок обработки 10 сигналов, соответствующих указанным координатам.Navigation system 5 consists of an inertial system 7 and / or an on-board receiver 6. Inertial system 7 is an inertial navigation system 5 that determines the velocity vector of an aircraft 2. On-board receiver 6 is a signal receiver of satellite radio navigation systems like GLONASS and / or GPS. Processing unit 10 is a unit for complex processing 10 of information and calculating the exact coordinates of the aircraft 2 in the aerodrome coordinate system, the processing of information in which is performed using filtering algorithms. The range unit 16 is a device for measuring the distance from the aircraft 2 to the beacons 3 on the surface of the earth. The height meter 15 is an altimeter that determines the barometric altitude of the aircraft 2. Trajectory unit 20 is a unit for calculating the deviations of the aircraft 2 from the calculated approach path and generating signals corresponding to them. Control system 23 - control system 23 of the flight and approach of the aircraft 2, connected to actuators on board the aircraft 2. The coordinates of the beacons 3 in the aerodrome coordinate system provides input to the processing unit 10 signals corresponding to the specified coordinates.

Все блоки, составляющие оборудование, расположенное на борту летательного аппарата 2, соединены между собой следующим образом. Система навигации 5 своим первым выходом 8 соединена с первым входом 9 блока обработки 10. Измеритель высоты 15 своим третьим выходом 14 соединен с третьим входом 13 блока обработки 10. Блок дальности 16 своим четвертым выходом 17 соединен с четвертым входом 18 блока обработки 10. Блок обработки 10 своим вторым выходом 12 соединен с пятым входом 19 траекторного блока 20. Траекторный блок 20 своим пятым выходом 21 соединен с шестым входом 22 системы управления 23. Система управления 23 своим шестым выходом 24 соединена с исполнительными механизмами, расположенными на борту летательного аппарата 2 (не показаны). Соединение блоков выполнено посредством электрических соединений, например проводов.All blocks that make up the equipment located on board the aircraft 2 are interconnected as follows. The navigation system 5, by its first output 8, is connected to the first input 9 of the processing unit 10. The height meter 15, by its third output 14, is connected to the third input 13 of the processing unit 10. The range unit 16, by its fourth output 17, is connected to the fourth input 18 of the processing unit 10. The processing unit 10 with its second output 12 is connected to the fifth input 19 of the trajectory unit 20. The trajectory unit 20 with its fifth output 21 is connected to the sixth input 22 of the control system 23. The control system 23 of its sixth output 24 is connected to actuators located E aboard the aircraft 2 (not shown). The connection of the blocks is made by electrical connections, such as wires.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение осуществляется следующим образом. На некотором удалении от торца взлетно-посадочной полосы со стороны захода летательного аппарата 2 на посадку размещают маяки 3, разнесенные в стороны от ее оси. Увеличение числа маяков 3 повышает точность определения координат местоположения летательного аппарата 2.The invention is as follows. At some distance from the end of the runway from the approach side of the aircraft 2, beacons 3 are placed for landing, spaced apart from its axis. The increase in the number of beacons 3 improves the accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft 2.

Для точного определения местоположения и скорости летательного аппарата 2 бортовой приемник 6 должен принимать сигнал не менее чем четырех искусственных спутников Земли 4 спутниковых радионавигационных систем 5. При отсутствии на борту летательного аппарата 2 бортового приемника 6 заход на посадку может осуществляться по информации инерциальной системы 7. Точность определения местоположения и скорости летательного аппарата 2 в спутниковой радионавигационной системе 5 зависит от множества факторов, таких как геометрия расположения спутников относительно бортового приемника 6, распространения радиоволн в ионосфере и тропосфере, ухода часов, от типа обработки сигнала в конкретном приемнике и других факторов. При этом точность спутниковой радионавигационной системы 5 в любых условиях должна удовлетворять предъявляемым к ним требованиям, применительно к GPS для С/А кода, доступного всем потребителям, ошибка определения местоположения для 95% измерений не должна превышать 30 м, скорости - 0,1 м/с.To accurately determine the location and speed of aircraft 2, on-board receiver 6 must receive a signal from at least four artificial Earth satellites 4 satellite navigation systems 5. If there is no on-board receiver 6 on board the aircraft, the approach can be carried out according to inertial system information 7. Accuracy determining the location and speed of the aircraft 2 in the satellite radio navigation system 5 depends on many factors, such as the geometry of the location of the satellite nicknames regarding the on-board receiver 6, the propagation of radio waves in the ionosphere and troposphere, clock drift, the type of signal processing in a particular receiver and other factors. At the same time, the accuracy of the satellite radio navigation system 5 under any conditions must meet the requirements imposed on them, with respect to GPS for the C / A code, accessible to all consumers, the error in determining the location for 95% of measurements should not exceed 30 m, speed - 0.1 m / from.

С первого выхода 8 навигационной системы 5 на первый вход 9 блока обработки 10 поступают сигналы, соответствующие составляющим вектора скорости летательного аппарата 2: V_x, V_y, V_z. На второй вход 11 блока обработки 10 поступают сигналы, соответствующие координатам маяков 3 в аэродромной системе координат, углу поворота продольной оси взлетно-посадочной полосы 1 относительно системы координат навигационной системы 5 (например, вводиться с клавиатуры). В блоке обработки 10 составляющие вектора скорости летательного аппарата 2 пересчитываются в составляющие вектора скорости летательного аппарата 2 в аэродромной системе координат V_xa, V_ya, V_za, для чего может быть использовано устройство данного назначения любого типа. Также на четвертый вход 18 блока обработки 10 поступают сигналы с четвертого выхода 17 блока дальности 16, соответствующие информации о дальности до маяков 3 D₁, D₂, расположенных на поверхности земли. На третий вход 13 блока обработки 10 с третьего выхода 14 измерителя высоты 15 поступают сигналы, соответствующие информации о барометрической высоте летательного аппарата 2. В блоке обработки 10 информация о дальности до маяков 3, информация о барометрической высоте совместно с информацией о составляющих вектора скорости летательного аппарата 2 в аэродромной системе координат обрабатываются с помощью алгоритмов фильтрации. На втором выходе 12 блока обработки 10 получаются сигналы, соответствующие точным оценкам местоположения летательного аппарата 2 в аэродромной системе координат: Х°, Y°, Z°.From the first output 8 of the navigation system 5, the first input 9 of the processing unit 10 receives signals corresponding to the components of the velocity vector of the aircraft 2: V _x , V _y , V _z . The second input 11 of the processing unit 10 receives signals corresponding to the coordinates of the beacons 3 in the aerodrome coordinate system, the angle of rotation of the longitudinal axis of the runway 1 relative to the coordinate system of the navigation system 5 (for example, to be entered from the keyboard). In the processing unit 10, the components of the velocity vector of the aircraft 2 are converted into the components of the velocity vector of the aircraft 2 in the aerodrome coordinate system V _xa , V _ya , V _za , for which a device of this purpose of any type can be used. Also, the fourth input 18 of the processing unit 10 receives signals from the fourth output 17 of the range unit 16, corresponding to information about the range to the beacons 3 D ₁ , D ₂ located on the ground. The third input 13 of the processing unit 10 from the third output 14 of the height meter 15 receives signals corresponding to information on the barometric altitude of the aircraft 2. In the processing unit 10, information on the distance to the beacons 3, information on the barometric altitude, together with information on the components of the speed vector of the aircraft 2 in the aerodrome coordinate system are processed using filtering algorithms. At the second output 12 of the processing unit 10, signals are obtained corresponding to accurate estimates of the location of the aircraft 2 in the aerodrome coordinate system: X °, Y °, Z °.

Точность оценивания координат летательного аппарата 2 в блоке обработки 10 зависит от точности измерения дальности D до маяков 3, составляющих вектора скорости летательного аппарата 2 V_xa, V_ya, V_za и угловой скорости вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2». Чем выше угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2», тем выше точность оценивания координат летательного аппарата 2 и тем выше скорость списания начальной ошибки координат местоположения летательного аппарата 2. Максимальная точность оценивания достигается при пролете летательного аппарата 2 траверза маяков 3. Потенциальную точность определения координат местоположения летательного аппарата 2 можно определить по следующим формулам:The accuracy of estimating the coordinates of the aircraft 2 in the processing unit 10 depends on the accuracy of measuring the range D to the beacons 3, components of the velocity vector of the aircraft 2 V _xa , V _ya , V _za and the angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2”. The higher the angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2”, the higher the accuracy of estimating the coordinates of aircraft 2 and the higher the speed of cancellation of the initial error of the coordinates of the location of aircraft 2. The maximum accuracy is achieved when flying aircraft 2 traverse beacons 3. The potential accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft 2 can be determined by the following formulas:

;

,

где σ_d - среднеквадратическое отклонение по линии дальности;where σ _d is the standard deviation along the range line;

σ_r - среднеквадратическое отклонение по перпендикуляру к линии дальности;σ _r is the standard deviation perpendicular to the range line;

S_z - интенсивность шума измерителя дальности, m²·с;S _z is the noise intensity of the range meter, m ² · s;

S_x - интенсивность шума измерителя скорости, m²/_c,S _x - noise intensity of the speed meter, m ² / _s ,

А' - угловая скорость вращения линии дальности, ¹/_c (Лебедев А.В., Пасюк В.П. «Влияние доплеровского канала на точность оценивания координат в монодальномерных системах» Научно-методические материалы по алгоритмическому обеспечению бортовых комплексов. Под ред. Букова В.Н. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1987 г.).A 'is the angular speed of rotation of the range line, ¹ / _s (Lebedev A.V., Pasyuk V.P. “The influence of the Doppler channel on the accuracy of coordinate estimation in monodalnome systems” Scientific and methodological materials on the algorithmic support of airborne systems. Edited by Bukov VN - M .: VVIA named after prof. N.E. Zhukovsky, 1987).

В соответствии с вышеприведенными формулами максимальная точность оценивания координат будет достигнута в момент пролета летательного аппарата 2 траверза маяков 3, когда угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» будет максимальной. Угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» зависит от расстояния от летательного аппарата 2 до маяка 3 и скорости летательного аппарата 2, заходящего на посадку, которая может составлять от десятка до сотни метров в секунду, в зависимости от типа летательного аппарата 2. Для обеспечения равномерной точности оценивания местоположения летательного аппарата 2 по трем осям аэродромной системы координат вынос маяков 3 от оси взлетно-посадочной полосы 1 должен примерно соответствовать высоте пролета летательного аппарата 2 над маяками 3. После пролета траверза маяков 3 потребуется несколько секунд для завершения переходных процессов в блоке обработки 10 и процессов, связанных с маневрированием летательного аппарата 2 по ликвидации ошибок определения местоположения. Переходные процессы должны быть завершены до точки принятия решения о посадке летательного аппарата 2, которая определяется высотой принятия решения и дальностью видимости. Следовательно, маяки 3 необходимо размещать на расстоянии от торца взлетно-посадочной полосы 1, превышающем расстояние метеоминимума посадки, например, в районе ближнего приводного радиомаяка 3.In accordance with the above formulas, the maximum accuracy of coordinate estimation will be achieved at the time of flight of the aircraft 2 traverse beacons 3, when the angular speed of rotation of the range line "beacon 3 - aircraft 2" will be maximum. The angular speed of rotation of the range line “beacon 3 - aircraft 2” depends on the distance from the aircraft 2 to beacon 3 and the speed of the aircraft 2 approaching, which can be from tens to hundreds of meters per second, depending on the type of aircraft 2. To ensure uniform accuracy in estimating the location of the aircraft 2 along the three axes of the aerodrome coordinate system, the removal of beacons 3 from the axis of the runway 1 should approximately correspond to the height of the flight a apparatus 2 above the beacons 3. After flying the beam, beacons 3 will take several seconds to complete the transient processes in processing unit 10 and the processes associated with the maneuvering of aircraft 2 to eliminate location errors. Transient processes must be completed before the decision point on the landing of the aircraft 2, which is determined by the height of the decision and the range of visibility. Therefore, the beacons 3 must be placed at a distance from the end of the runway 1, exceeding the distance of the meteorological minimum landing, for example, in the area of the near driving radio beacon 3.

Сигналы, соответствующие точным координатам местоположения летательного аппарата 2, со второго выхода 12 блока обработки 10 поступают на пятый вход 19 траекторного блока 20. В траекторном блоке 20 вычисляются отклонения летательного аппарата 2 от расчетной траектории захода на посадку: ΔX, ΔY, ΔZ и формируются сигналы, соответствующие этим отклонениям. Сигналы с пятого выхода 21 траекторного блока 20 поступают на шестой вход 22 системы управления 23. Система управления 23 согласно сигналам отклонения летательного аппарата 2 формирует сигналы, которые с шестого выхода 24 поступают к исполнительным механизмам, расположенным на борту летательного аппарата 2.The signals corresponding to the exact location coordinates of the aircraft 2 from the second output 12 of the processing unit 10 are fed to the fifth input 19 of the trajectory unit 20. In the trajectory unit 20, the deviations of the aircraft 2 from the calculated approach path are calculated: ΔX, ΔY, ΔZ and signals are generated corresponding to these deviations. The signals from the fifth output 21 of the trajectory unit 20 are fed to the sixth input 22 of the control system 23. The control system 23 according to the deviation signals of the aircraft 2 generates signals that from the sixth output 24 are fed to actuators located on board the aircraft 2.

Потенциальная точность данного способа посадки летательного аппарата 2 оценивается следующим образом. В момент пролета летательным аппаратом 2 траверза маяков 3, в зависимости от его типа, угловая скорость вращения линии дальности «маяк 3 - летательный аппарат 2» может находиться в диапазоне The potential accuracy of this method of landing aircraft 2 is evaluated as follows. At the time of flight of the aircraft 2 traverse beacons 3, depending on its type, the angular speed of rotation of the range line "beacon 3 - aircraft 2" may be in the range

1 ¹/_c>|A'|>0,1 ¹/_c. Интенсивность шума измерения скорости спутниковой радионавигационной системы 5 S_x<0,2 m²/_c, а точность известных измерителей дальности в зависимости от диапазона волн и принципа действия может составлять от десятков сантиметров до нескольких метров, поэтому интенсивность шума измерителя дальности будет находиться в диапазоне 100 m²·с>S_z>1 m²·с. Потенциальная точность определения координат местоположения летательного аппарата 2 (среднеквадратическое отклонение) составит от 1 до 2,5 м.1 ¹ / _s > | A '|> 0,1 ¹ / _s . The noise intensity of the speed measurement of the satellite radio navigation system is 5 S _x <0.2 m ² / _s , and the accuracy of known range meters depending on the wave range and principle of operation can range from tens of centimeters to several meters, so the noise intensity of the range meter will be in the range 100 m ² s> S _z > 1 m ² s The potential accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft 2 (standard deviation) will be from 1 to 2.5 m.

Данный способ и устройство посадки летательного аппарата 2 обладают высокой точностью и простотой реализации, обеспечивают посадку на аэродромы со сложным рельефом, так как измерение дальности осуществляется в верхней полусфере от земли, что позволяет исключить влияние местности на точность измерения.This method and the landing device of the aircraft 2 have high accuracy and ease of implementation, provide landing on airfields with complex terrain, since the distance measurement is carried out in the upper hemisphere from the ground, which eliminates the influence of the terrain on the measurement accuracy.

Claims

Aircraft landing system, including a navigation system with an on-board receiver of signals from satellite radio navigation systems and an inertial system connected to it, beacons, a height meter, a trajectory unit, a control system, and beacons installed on the ground at a distance from the end of the runway from the approach side landing from opposite sides from its axis, the sixth output of the control system is connected to the controls of the aircraft, characterized in that a range unit is inserted into it, which is a device for measuring the distance from an aircraft to lighthouses on the surface of the earth, a processing unit, which is a unit for complex information processing and calculating the exact coordinates of an aircraft in an aerodrome coordinate system, the information in which is processed using filtering algorithms, while the height meter barometric, inertial system is configured to determine the components of the aircraft velocity vector, the processing unit the first input is connected to the first output of the navigation system, the second input of the processing unit is connected to the coordinate generator of the beacons in the aerodrome coordinate system, the fourth input of the processing unit is connected to the fourth output of the range unit, the third input of the processing unit is connected to the third output of the height meter, the second output of the processing unit is connected with the fifth input of the trajectory block, the fifth output of which is connected to the sixth input of the control system.