RU2403591C2 - Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines - Google Patents
Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403591C2 RU2403591C2 RU2008149338/09A RU2008149338A RU2403591C2 RU 2403591 C2 RU2403591 C2 RU 2403591C2 RU 2008149338/09 A RU2008149338/09 A RU 2008149338/09A RU 2008149338 A RU2008149338 A RU 2008149338A RU 2403591 C2 RU2403591 C2 RU 2403591C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- helicopter
- power transmission
- distance
- finder
- transmission line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационной технике и может использоваться для обеспечения безопасных полетов вертолетов, а именно для предупреждения их столкновений с высоковольтными линиями электропередач.The invention relates to radar technology and can be used to ensure safe flights of helicopters, namely to prevent their collisions with high-voltage power lines.
Известен способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающийся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, прием электромагнитных колебаний осуществляют в диапазоне радиоволн, излучаемых высоковольтными линиями электропередач, при этом прием излучаемых высоковольтными линиями электропередач электромагнитных колебаний ведут с различных направлений с помощью нескольких приемных антенн, максимумы диаграмм направленности которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета, и по наличию сигнала в одной из приемных антенн определяют угловое положение проводов высоковольтной линии электропередач относительно корпуса вертолета, сравнивают значения принятого сигнала с опорными напряжениями, соответствующими величинам напряженности электромагнитного поля, излучаемого высоковольтной линией электропередачи на известном расстоянии от нее, и по результатам сравнения принимают решение по корректировке направления полета вертолета. (Патент РФ на изобретение №2156985, G01S 13/93, G08G 5/04, опубл. 27.09.2000).A known method of preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines, which consists in the fact that they accept electromagnetic waves using a receiving device placed on a helicopter, the reception of electromagnetic waves is carried out in the range of radio waves emitted by high-voltage power lines, while the radiation of high-voltage power lines of electromagnetic waves is received from different directions using multiple receiving antennas, maximum radiation patterns which are oriented in different angular sectors of the helicopter’s flight plane, and by the presence of a signal in one of the receiving antennas, the angular position of the wires of the high-voltage power transmission line relative to the helicopter body is determined, the values of the received signal are compared with the reference voltages corresponding to the values of the electromagnetic field radiated by the high-voltage power line on a known distance from it, and according to the results of the comparison, they decide on adjusting the direction of flight of the helicopter. (RF patent for the invention No. 2156985, G01S 13/93, G08G 5/04, publ. 09/27/2000).
Недостатком данного способа предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач является зависимость результатов измерения от погодных условий. Так, уровни напряженности электромагнитного поля, излучаемого линией электропередач, вызванные высокочастотными переходными процессами могут быть на 10-20 дБ больше при высокой влажности, тумане или дожде, чем при сухой погоде (Дональд Р.Ж. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи. М.: Советское радио. 1977), в результате чего при обработке сигнала растет ошибка определения кратчайшего расстояния до линии электропередач. Кроме того способ не работоспособен при выключении напряжения в линии электропередач.The disadvantage of this method of preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines is the dependence of the measurement results on weather conditions. So, the levels of the electromagnetic field emitted by a power line caused by high-frequency transients can be 10-20 dB more in high humidity, fog or rain than in dry weather (Donald R.Zh. White Electromagnetic compatibility of electronic equipment and unintentional interference.
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков.An object of the invention is to remedy these disadvantages.
Технический результат изобретения достигается тем, что в способе предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающемся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, прием электромагнитных колебаний осуществляют в диапазоне радиоволн, дополнительно осуществляют излучение и прием сигналов первым и вторым пеленгаторами, установленными на вертолете и расположенными по фронту на расстоянии Б друг от друга, каждый из пеленгаторов сканирует пространство по направлению полета вертолета, причем первый пеленгатор осуществляет сканирование против часовой стрелки, а второй - по часовой стрелке, определяют углы пеленга каждой из двух опор линии электропередач каждым пеленгатором, причем α1 и α2 - углы пеленга, определяемые первым пеленгатором первой и второй опор линии электропередач, a β1 и β2 - углы пеленга, определяемые вторым пеленгатором первой и второй опор линии электропередач относительно строительной оси вертолета, определяют дальность до проводов линии электропередач по направлению строительной оси вертолета из выраженияThe technical result of the invention is achieved by the fact that in the method of preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines, which consists in receiving electromagnetic oscillations using a receiver placed on a helicopter, receiving electromagnetic oscillations in the radio wave range, additionally emitting and receiving signals first and the second direction finders mounted on the helicopter and located along the front at a distance B from each other, each of the direction finders there is space in the direction of flight of the helicopter, the first direction finder scanning counterclockwise, and the second direction-clockwise, the angles of the bearing of each of the two power line supports with each direction finder determined, and α 1 and α 2 the angles of the bearing determined by the first direction finder of the first and the second power line supports, a β 1 and β 2 are the bearing angles determined by the second direction finder of the first and second power line supports relative to the helicopter construction axis, determine the distance to the power line wires ah in the direction of the construction axis of the helicopter from the expression
где Б - расстояние между пеленгаторами, µ - угол между линией электропередач и строительной осью вертолета, определяемый из выраженияwhere B is the distance between direction finders, µ is the angle between the power line and the construction axis of the helicopter, determined from the expression
где Where
исходя из значения дальности, принимают решение по корректировке направления полета вертолета.based on the value of the range, make a decision to adjust the direction of flight of the helicopter.
На фиг.1 представлена схема дополнительных построений для вывода формулы определения расстояния до линии электропередач, где:Figure 1 presents a diagram of additional constructions for the derivation of the formula for determining the distance to the power line, where:
CD - высоковольтная линия электропередач;CD - high voltage power line;
С - точка размещения первой опоры линии электропередач;C is the location point of the first power line support;
D - точка размещения второй опоры линии электропередач;D is the location point of the second power line support;
А - точка размещения первого пеленгатора;And - the location of the first direction finder;
В - точка размещения второго пеленгатора.In - the location of the second direction finder.
Для пояснения предполагаемого способа как процесса выполнения действий над материальным объектом с помощью материальных средств и подтверждения возможности осуществления заявляемого изобретения, на фиг.2 представлена функциональная схема устройства для реализации способа предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, где:To explain the proposed method as a process of performing actions on a material object using material means and confirming the possibility of carrying out the claimed invention, figure 2 presents a functional diagram of a device for implementing a method for preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines, where:
1,2 - пеленгаторы; 3 - вычислитель; 4 - индикатор.1,2 - direction finders; 3 - calculator; 4 - indicator.
Устройство для предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, содержит последовательно соединенные первый 1 пеленгатор, вычислитель 3 и индикатор 4, причем второй вход вычислителя 3 соединен с выходом второго 2 пеленгатора.A device for preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines, contains in series the first 1 direction finder,
В качестве первого 1 и второго 2 пеленгаторов могут быть использованы радиолокационные сканирующие пеленгаторы, осуществляющие излучение и прием электромагнитной энергии и выдающие на выходе пеленг обнаруженного объекта.As the first 1 and second 2 direction finders, radar scanning direction finders can be used that emit and receive electromagnetic energy and issue a bearing of the detected object at the output.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
На фиг.1 в точках С и D расположены опоры линии электропередач (ЛЭП). Прямая, проходящая через указанные точки - провода линии электропередач.In Fig.1, at points C and D are the power line supports (power lines). The straight line passing through the indicated points is the wires of the power line.
Вертолет находится в точке О и выполняет полет в направлении линии OF. Из чертежа видно, что отрезок OF является дальностью проводов ЛЭП до вертолета - DЛЭП. На вертолете в точках А и В размещены два пеленгатора (радиолокационного типа, либо оптико-электронного). Пеленгаторы разнесены друг относительно друга на расстояние АВ, которое обозначено буквой Б.The helicopter is at point O and flies in the direction of the OF line. From the drawing it can be seen that the segment OF is the distance of the wires of the power lines to the helicopter - D power lines . Two direction finders (radar type, or optical-electronic) are located on a helicopter at points A and B. Direction finders are spaced relative to each other by a distance AB, which is indicated by the letter B.
Каждый из пеленгаторов сканирует пространство, причем пеленгатор, расположенный в точке А, осуществляет сканирование против часовой стрелки, а пеленгатор, расположенный в точке В - по часовой стрелке. Пеленги объектов - α1 α2, β1 β2, измеряемые пеленгаторами, отсчитываются от линии, проходящей через пеленгатор, которая параллельна строительной оси вертолета.Each of the direction finders scans the space, with the direction finder located at point A scans counterclockwise and the direction finder located at point B clockwise. Bearings of objects - α 1 α 2 , β 1 β 2 , measured by direction finders, are counted from the line passing through the direction finder, which is parallel to the construction axis of the helicopter.
Правило знаков для пеленгов следующее. Для пеленгатора, расположенного в точке А, пеленг считается положительным, если направление его отсчета совпадает с положительным движением часовой стрелки. На фиг.1 пеленг опоры ЛЭП - D - α2 положителен, пеленг опоры С - α1 отрицателен. Для пеленгатора, расположенного в точке В, пеленг считается положительным, если направление его отсчета совпадает с обратным движением часовой стрелки.The rule of signs for bearings is as follows. For a direction finder located at point A, a bearing is considered positive if its direction of reference coincides with a positive clockwise movement. In Fig. 1, the bearing of the power line support - D - α 2 is positive, the bearing of the support C - α 1 is negative. For a direction finder located at point B, a bearing is considered positive if its direction of reference coincides with the reverse clockwise movement.
При сканировании пространства пеленгаторами, расположенными в точках А и В, измеряют пеленги опор ЛЭП. Пеленги опоры С - α1 β1 а опоры D - α2, β2. Кроме того известна база Б - расстояние между пеленгаторами.When scanning the space with direction finders located at points A and B, bearings of power transmission line poles are measured. Bearings of the support C - α 1 β 1 and bearings D - α 2 , β 2 . In addition, base B is known - the distance between direction finders.
Дальность до проводов ЛЭП, согласно фиг.1, определяют какThe distance to the wires of the power lines, according to figure 1, is determined as
На фиг.1 видно, чтоFigure 1 shows that
Рассмотрим определение координат опоры С (СМ и МА).Consider the determination of the coordinates of the support C (SM and MA).
Используя теорему синусов, получимUsing the sine theorem, we obtain
ИлиOr
Отрезок СМ=ОК определится с учетом формулы (3)The segment CM = OK is determined taking into account the formula (3)
Величина отрезка MA определитсяThe value of the segment MA is determined
Получим аналогичные формулы для опоры DWe obtain similar formulas for the support D
Угол µ определяет направление ЛЭП по отношению к направлению полета вертолета.The angle µ determines the direction of the power lines with respect to the direction of flight of the helicopter.
Тангенс этого угла, согласно фиг.1, определяется какThe tangent of this angle, according to figure 1, is defined as
ИлиOr
Тогда дальность до проводов ЛЭП будет определяться формулойThen the distance to the wires of the power lines will be determined by the formula
После преобразований получимAfter the transformations we get
Значение дальности до линии передачи электроэнергии индицируется индикатором 4 и служит для предупреждения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач.The distance value to the electric power transmission line is indicated by
Claims (1)
исходя из значения дальности, принимают решение по корректировке направления полета вертолета. A method of preventing collisions of a helicopter with high-voltage power lines, which consists in receiving signals in the radio wave range, characterized in that the radiation and reception of signals are carried out by the first and second direction finders mounted on the helicopter and located along the front at a distance B from each other, each of direction finders scans the space in the direction of flight of the helicopter, the first direction finder scans counterclockwise, and the second - clockwise, determine gly bearing each of the two poles power lines each finder, wherein α 1 and α 2 - corners bearing define first direction finder of the first and second transmission tower, a β 1 and β 2 - corners of the bearing defining a second direction finder of the first and second transmission tower with respect to the construction the axis of the helicopter, determine the distance to the wires of the power line in the direction of the construction axis of the helicopter from the expression where B is the distance between direction finders, µ is the angle between the power line and the construction axis of the helicopter, determined from the expression Where
based on the value of the range, make a decision to adjust the direction of flight of the helicopter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149338/09A RU2403591C2 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008149338/09A RU2403591C2 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008149338A RU2008149338A (en) | 2010-06-20 |
RU2403591C2 true RU2403591C2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=42682387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008149338/09A RU2403591C2 (en) | 2008-12-15 | 2008-12-15 | Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403591C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568251A (en) * | 2011-12-13 | 2012-07-11 | 天利航空科技深圳有限公司 | Aircraft high-voltage wire anti-collision alarm device and aircraft |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112461243B (en) * | 2020-11-23 | 2021-07-02 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | Positioning method and system for inspection robot |
-
2008
- 2008-12-15 RU RU2008149338/09A patent/RU2403591C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102568251A (en) * | 2011-12-13 | 2012-07-11 | 天利航空科技深圳有限公司 | Aircraft high-voltage wire anti-collision alarm device and aircraft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008149338A (en) | 2010-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6520203B2 (en) | Mounting angle error detection method and device, vehicle-mounted radar device | |
CN110988862B (en) | Ultra-close millimeter wave radar sensing method and system | |
JP2007147532A5 (en) | ||
US20180299558A1 (en) | Wind measuring apparatus | |
JP6358076B2 (en) | Direction error detection method and apparatus, and on-vehicle radar apparatus | |
JP5554384B2 (en) | FMCW radar apparatus and signal processing method for FMCW radar | |
RU2403591C2 (en) | Method for prevention of helicopter collision with high-voltage power transmission lines | |
WO2006134911A1 (en) | Radar | |
RU2005103453A (en) | METHOD FOR CONTROLING AIR SPACE IRRADIATED BY EXTERNAL SOURCES OF RADIATION, AND A RADAR STATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
JP2014001974A (en) | Meteorological radar device, meteorological observation method, and meteorological observation program | |
CN111090106A (en) | Atmospheric visibility measuring system, method and device | |
US7230565B2 (en) | Radar | |
JP2009002921A (en) | Radar device | |
KR101868594B1 (en) | Apparatus for Analyzing Topographic Line of Sight Using Radar Beam and Long Range Radar System | |
RU2674007C1 (en) | Located at big elevation angles radar targets elevation angle measuring method | |
RU2410718C2 (en) | Method of preventing collision of helicopters with high-voltage power lines | |
RU2410720C1 (en) | Method of preventing collision of helicopters with high-voltage power transmission lines | |
JP2012078163A (en) | Composite guidance system and composite guidance method | |
RU2410719C2 (en) | Method of preventing collision of helicopters with high-voltage power transmission lines | |
RU2449309C1 (en) | Abstract | |
CN112068133A (en) | System simulation method for multi-mode microwave remote sensor scatterometer mode | |
CN109283504A (en) | The method of detection object | |
US10809369B2 (en) | Radar signal processing apparatus and radar signal processing method | |
RU2342672C1 (en) | Device for measurement of efficient area of large-size object dispersion | |
RU2392638C1 (en) | Method for high-precision radiolocation measurement of lift angle of low flying target under signal interference conditions |