RU2475424C1 - Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing - Google Patents
Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475424C1 RU2475424C1 RU2011136061/11A RU2011136061A RU2475424C1 RU 2475424 C1 RU2475424 C1 RU 2475424C1 RU 2011136061/11 A RU2011136061/11 A RU 2011136061/11A RU 2011136061 A RU2011136061 A RU 2011136061A RU 2475424 C1 RU2475424 C1 RU 2475424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- landing
- aircraft
- runway
- visual
- landing gear
- Prior art date
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000380131 Ammophila arenaria Species 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
- B64D47/08—Arrangements of cameras
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/04—Control of altitude or depth
- G05D1/06—Rate of change of altitude or depth
- G05D1/0607—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft
- G05D1/0653—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing
- G05D1/0676—Rate of change of altitude or depth specially adapted for aircraft during a phase of take-off or landing specially adapted for landing
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к индикаторным устройствам летательных аппаратов (ЛА), предназначенным для обеспечения взлета или посадки.The invention relates to aircraft, in particular to indicator devices of aircraft (LA), designed to provide takeoff or landing.
Преимущественной областью применения изобретения являются крупнофюзеляжные самолеты, контроль взлета и посадки которых затруднен из-за ограниченной прямой видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) вследствие высокого размещения кабины экипажа в фюзеляже большого диаметра (до 8 метров), а также вследствие превышения носовой части фюзеляжа воздушного судна над уровнем колес основных задних стоек шасси (до 9 метров) при повышенных углах атаки на взлете и посадке (предполагается трехопорное (или многоопорное) шасси с одной передней опорой, как наиболее распространенное).The main field of application of the invention is large-body aircraft, the take-off and landing control of which is difficult due to the limited direct visibility of the runway due to the high placement of the cockpit in the large fuselage (up to 8 meters), and also due to the excess of the nose of the fuselage vessel above the level of the wheels of the main rear landing gear (up to 9 meters) with increased angles of attack on takeoff and landing (a three-leg (or multi-leg) landing gear with one front support is assumed, as the most common).
Известен способ визуальной посадки ЛА на необорудованные аэродромы (RU 2375263, кл. B64D 45/04, опубл. 10.12.2009), основанный на определении высоты ЛА по бортовому высотомеру и на использовании зрительного аппарата человека для определения наклонной дальности до начала ВПП с использованием характерных наземных объектов, находящихся вблизи аэродрома, и искусственных реперных объектов.There is a method of visual landing of aircraft at non-equipped airfields (RU 2375263, class B64D 45/04, published December 10, 2009), based on determining the height of the aircraft from the aircraft altimeter and using the human visual apparatus to determine the slant range to the start of the runway using characteristic ground objects located near the airfield, and artificial reference objects.
Однако известное техническое решение не является универсальным, не охватывает возможные условия посадки ЛА при плохих метеоусловиях (дождь, туман) с видимостью по высоте менее 50 метров, а по дальности порядка 250 метров, а также не позволяет точно измерить высоту, если перед входным торцем ВПП находится низина с уровнем поверхности ниже уровня ВПП, особенно с большим количеством построек (условия аварии 10.04.2010 польского самолета ТУ-154 с президентом и правительством на борту).However, the known technical solution is not universal, it does not cover possible aircraft landing conditions under bad weather conditions (rain, fog) with visibility in height of less than 50 meters, and in range of about 250 meters, and also does not allow you to accurately measure height if in front of the runway entrance end there is a lowland with a surface level below the runway level, especially with a large number of buildings (accident conditions of 04/10/2010 Polish TU-154 aircraft with the president and government on board).
Наиболее близкой к устройству, предлагаемому в изобретении, является система контроля взлета или посадки самолета, содержащая связанные с проекционным индикатором видеокамеры для передачи изображения поверхности аэродрома перед самолетом при взлете или посадке, перископ с входным отражателем, установленные на общей или раздельных с видеокамерами выдвижных платформах, размещенных как в нише передней опоры шасси самолета, так и в носовой части фюзеляжа, причем устройство включения привода каждой выдвижной платформы связано со средствами выпуска и уборки передней опоры шасси, расположенный в кабине экипажа полупрозрачный экран для демонстрации проекционным индикатором изображения аэродрома (RU 2192368, кл. B64D 45/04, 47/08, опубл. 10.11.2002).Closest to the device proposed in the invention is an aircraft take-off or landing control system, comprising video cameras connected to a projection indicator for transmitting an image of the airfield surface in front of the aircraft during take-off or landing, a periscope with an input reflector mounted on common or separate retractable platforms with video cameras, located both in the niche of the front landing gear of the aircraft and in the nose of the fuselage, and the drive switching device of each retractable platform is associated with means E release and cleaning the front landing gear, disposed in the cockpit translucent screen to show an indicator projection image airfield (RU 2,192,368, Cl. B64D 45/04, 47/08, publ. 10.11.2002).
Однако указанная система снижает надежность и безопасность ЛА при несинхронном включении или заедании привода выдвижения-уборки платформ с видеокамерами при работе средств выпуска и уборки передней опоры шасси. Кроме того, так как при повышенных углах атаки на взлете или посадке длиннофюзеляжных самолетов передняя опора шасси располагается до 9 метров выше от уровня ВПП по сравнению с задними основными опорами шасси, происходит более позднее установление надежного визуального контакта летчика с посадочной поверхностью при заходе на посадку в плохих метеоусловиях с видимостью по высоте менее 50 метров, а также возникает невозможность контролировать прохождение задних основных опорных стоек шасси над препятствиями вблизи выходной кромки ВПП при затяжном взлете полностью загруженного ЛА в условиях высокой температуры воздуха и при последующей возможной просадке.However, this system reduces the reliability and safety of the aircraft with the non-synchronous inclusion or jamming of the extension-cleaning drive of the platforms with video cameras during the operation of the exhaust and cleaning means of the front landing gear support. In addition, since at increased angles of attack on take-off or landing of long-body aircraft, the front landing gear is located up to 9 meters higher from the runway level compared to the rear main landing gear, there is a later establishment of reliable visual contact between the pilot and the landing surface when approaching bad weather conditions with visibility in height of less than 50 meters, and it also becomes impossible to control the passage of the rear main landing gear of the chassis over obstacles near the exit edge of the runway and prolonged take-off of a fully loaded aircraft in conditions of high air temperature and with subsequent possible drawdown.
Известна также система визуального управления посадкой беспилотных летательных аппаратов (БЛА), кабина управления которыми и экипаж располагаются на другом летательном аппарате или на земле (ЗАРУБЕЖНОЕ ВОЕННОЕ ОБОЗРЕНИЕ, 2010, №5, с.55-60). Однако известное техническое решение имеет узкую область распространения, ограниченную ее надежностью, помехозащищенностью и скоростью прохождения сигналов каналов связи, а также объемами передаваемой по ним информации.There is also known a visual control system for landing unmanned aerial vehicles (UAVs), the control cabin of which and the crew are located on another aircraft or on the ground (FOREIGN MILITARY REVIEW, 2010, No. 5, pp. 55-60). However, the known technical solution has a narrow distribution region, limited by its reliability, noise immunity, and signal transmission speed of communication channels, as well as the amount of information transmitted through them.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение информативности экипажа ЛА и повышение уровня безопасности полетов, в том числе при отсутствии прямого визуального контакта пилотов с аэродромом на режимах взлета и посадки.The task to which the invention is directed is to increase the information content of the aircraft crew and increase the level of flight safety, including in the absence of direct visual contact of pilots with the airfield during take-off and landing.
Техническим результатом изобретения является расширение визуальной информации о положении ЛА относительно посадочной поверхности и повышение быстродействия ее получения при отсутствии прямого визуального контакта пилотов с аэродромом на режимах взлета и посадки. Дополнительным техническим результатом изобретения является получение надежной визуальной информации о раскрытии стоек шасси перед посадкой.The technical result of the invention is to expand visual information about the position of the aircraft relative to the landing surface and increase the speed of its receipt in the absence of direct visual contact of the pilots with the airfield during takeoff and landing. An additional technical result of the invention is to obtain reliable visual information about the disclosure of the landing gear before landing.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе визуальной посадки ЛА, включающем определение высоты полета летательного аппарата по бортовому высотомеру и использование зрительного аппарата человека, высоту пролета ЛА входной кромки ВПП и боковое отклонение ЛА от осевой линии ВПП определяют с использованием видеокамер, расположенных на основных задних опорах шасси, затем ЛА выравнивают над посадочной поверхностью с использованием видеокамер, расположенных на левой и правой задних опорах шасси, а момент и место посадки ЛА на ВПП определяют по началу вращения колес шасси и моменту появления дыма сгоревшей резины колес шасси.The problem is solved in that in the known method of visual landing of an aircraft, including determining the flight height of the aircraft by the side altimeter and using the human visual apparatus, the height of the flight of the aircraft at the entrance edge of the runway and the lateral deviation of the aircraft from the center line of the runway is determined using cameras located on the main rear landing gear, then the aircraft is leveled above the landing surface using cameras located on the left and right rear landing gear, and the moment and place of landing of the aircraft WFP is determined by the rotation of the top gear wheels and the time the smoke burnt rubber wheels of the chassis.
Сигналы видеокамер, расположенных на левой и правой задних опорах шасси, совмещают, обрабатывают и передают на единый дисплей в виде объемного изображения посадочной поверхности, по которому определяют наклонную дальность до начала ВПП.The signals of the cameras located on the left and right rear landing gear legs are combined, processed and transmitted to a single display in the form of a three-dimensional image of the landing surface, which determine the slant range to the start of the runway.
Указанный технический результат достигается также тем, что в известном устройстве визуального обеспечения взлета или посадки ЛА, состоящем из видеокамер, установленных в ЛА на выдвижных платформах, связанных с дисплеем, расположенным в помещении экипажа, по крайней мере одна видеокамера размещена на задней опоре шасси ЛА.The specified technical result is also achieved by the fact that in the known device for visual support of takeoff or landing of an aircraft, consisting of cameras installed in the aircraft on retractable platforms associated with a display located in the crew’s room, at least one video camera is located on the rear landing gear of the aircraft.
Все элементы устройства визуального обеспечения взлета или посадки ЛА могут располагаться непосредственно на одном летательном аппарате. Кроме того, две или более видеокамеры могут быть расположены на левой и правой задних опорах шасси ЛА и связаны с дисплеем в помещении экипажа.All elements of the visual support device for take-off or landing of an aircraft can be located directly on the same aircraft. In addition, two or more cameras can be located on the left and right rear landing gear of the aircraft and are associated with a display in the crew room.
В состав устройства может быть включен процессор, располагаемый в цепи передачи сигналов от видеокамер, размещенных на задних опорах шасси ЛА, к дисплею в помещении экипажа, причем указанный процессор содержит блоки совмещения изображений, получаемых с указанных видеокамер, узлы преобразования масштабов изображений, блок дополнения изображения на дисплее сигналами навигационной, полетной и командной информации.The device may include a processor located in the signal transmission chain from video cameras located on the rear landing gear of the aircraft to the display in the crew’s room, said processor comprising blocks for combining images received from said cameras, image scale conversion units, image complement unit on the display signals of navigation, flight and command information.
При использовании предполагаемого устройства визуального обеспечения взлета-посадки ЛА возникает технический эффект расширения поля зрения видеокамер, расположенных в самой низкой точке взлетающего-садящегося воздушного судна (в поле зрения видеокамер попадает передняя опора шасси и ее колеса, двигатели и т.д.), благодаря этому получается надежная информация о раскрытии всех стоек шасси перед посадкой: если в поле зрения видеокамер, расположенных на задних опорах шасси, попадает носовая часть ЛА и раскрытая передняя стойка шасси, значит задние стойки шасси также раскрыты; одновременно благодаря самому низкому расположению видеокамер при приближении к посадочной поверхности возникает технический эффект слияния деталей изображения двигающейся поверхности при приближении к ней, мелкие детали изображения сливаются, а размер крупных деталей, таких как отображение продольных полос разметки, обозначающих осевую линию ВПП, уменьшается в несколько раз вплоть до момента, когда раздельное наблюдение полос прекращается и полосы сливаются; возникает технический эффект уменьшения дрожания кадра вследствие того, что задние опоры шасси ЛА, самые нагруженные в силовом отношении, обладают максимальными характеристиками жесткости и высоким уровнем демпфирования по сравнению с любыми другими выдвижными платформами ЛА; при использовании двух и более видеокамер после совмещения их изображений возникает технический эффект объемности изображения; наличие в поле зрения видеокамер, расположенных на задних опорах шасси, передней стойки шасси с известными габаритами на известном расстоянии обуславливает получение технического эффекта уточнения определения дальности при сравнении угловых размеров характерных объектов; при размещении видеокамер в самых низких точках садящегося в плохих метеоусловиях ЛА возникает технический эффект сокращения времени появления изображения посадочной поверхности (до десяти секунд) за счет более раннего появления видеокамер из под нижней границы облаков или тумана по сравнению с кабиной экипажа при посадке ЛА.When using the proposed visual support device for take-off and landing of the aircraft, the technical effect of expanding the field of view of the cameras located at the lowest point of the take-off and landing aircraft (the front landing gear and its wheels, engines, etc.) enters the field of view of the cameras, thanks this provides reliable information about the disclosure of all landing gear before landing: if the nose of the aircraft and the open front landing gear are in the field of view of the cameras located on the rear landing gear, ie the rear landing gear are also disclosed; at the same time, due to the lowest location of the cameras when approaching the landing surface, the technical effect of merging the image details of the moving surface when approaching it occurs, small image details merge, and the size of large parts, such as displaying longitudinal marking lines indicating the center line of the runway, decreases several times up to the moment when the separate observation of the bands ceases and the bands merge; there is a technical effect of reducing the jitter of the frame due to the fact that the rear landing gear of the aircraft chassis, the most loaded in the power relation, have maximum stiffness characteristics and a high level of damping compared to any other extendable aircraft platforms; when using two or more cameras, after combining their images, a technical effect of image volume occurs; the presence in the field of view of the cameras located on the rear supports of the chassis, the front landing gear of the chassis with known dimensions at a known distance determines the technical effect of refining the determination of range when comparing the angular dimensions of characteristic objects; when cameras are placed at the lowest points of an aircraft landing in bad weather conditions, the technical effect of reducing the appearance time of the landing surface image (up to ten seconds) arises due to the earlier appearance of cameras from under the lower boundary of clouds or fog compared to the cockpit during aircraft landing.
Все эти технические эффекты и явления определяют технический результат, заключающийся в расширении визуальной информации о положении ЛА относительно посадочной поверхности и в повышении быстродействия ее получения, а также дополнительный технический результат, заключающийся в получении информации о раскрытии или уборке шасси ЛА.All these technical effects and phenomena determine the technical result, which consists in expanding visual information about the position of the aircraft relative to the landing surface and in increasing the speed of its receipt, as well as an additional technical result, which consists in obtaining information about the opening or cleaning of the aircraft chassis.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 представлен предлагаемый способ визуальной посадки ЛА, вид сбоку, где 1 - видеокамера, 3 - левая задняя опора шасси, 5 - передняя опора шасси, 9 - нижняя граница облаков или тумана, 10 - взлетно-посадочная полоса (ВПП).figure 1 presents the proposed method of visual landing of the aircraft, side view, where 1 is a video camera, 3 is the left rear landing gear, 5 is the front landing gear, 9 is the lower boundary of the clouds or fog, 10 is the runway.
На фиг.2 представлена схема расположения видеокамер на левой и правой задних опорах шасси ЛА, вид спереди, где 2 - видеокамера на правой задней опоре шасси, а 4 - правая задняя опора шасси.Figure 2 presents the layout of the cameras on the left and right rear landing gear of the aircraft, front view, where 2 is a video camera on the right rear landing gear, and 4 is the right rear landing gear.
На фиг.3 представлена структурная схема устройства визуального обеспечения взлета или посадки ЛА, где 6 - дисплей.Figure 3 presents a structural diagram of a device for visual support of takeoff or landing of an aircraft, where 6 is a display.
На фиг.4 представлена структурная схема устройства визуального обеспечения взлета или посадки ЛА, включающая процессор, где 7 - процессор, 8 - блок дополнения сигналами навигационной, полетной и командной информации.Figure 4 presents a structural diagram of a device for visual support of takeoff or landing of an aircraft, including a processor, where 7 is a processor, 8 is a unit for supplementing with signals of navigation, flight and command information.
Визуальное обеспечение посадки ЛА (см. фиг.1) осуществляется следующим образом:Visual support for landing aircraft (see figure 1) is as follows:
летчики с использованием видеокамер 1 и 2, расположенных на основных задних опорах шасси 3 и 4 (см. фиг.2), определяют высоту пролета ЛА входной кромки ВПП 10 и боковое отклонение ЛА от осевой линии ВПП. Даже при небольших отклонениях величин указанных параметров от требований в руководящих документах посадка запрещается и ЛА уходит на второй круг. Определение этих параметров осуществляется сравнением угловых размеров передней стойки шасси 5 с известными габаритами, находящейся на известном расстоянии от видеокамер 1 и 2 в их поле зрения, с видимыми угловыми размерами характерных объектов, расположенных вблизи ВПП. На основании анализа статистических данных видеозаписей посадок ЛА одного типа с одинаковым расположением видеокамер 1 и 2 на задних убираемых опорах шасси 3 и 4 на поверхность экрана дисплея 6 в помещении экипажа для различных величин углов атаки (тангажа) ЛА и скорости бокового ветра наносится расчетная (прицельная) сетка (не показана), состоящая из точек планируемого места посадки на ВПП, вертикальных и горизонтальных линий. Сетка может быть виртуальной и создаваться на экране дисплея 6 компьютерной программой. По указанной сетке пилоты определяют высоту пролета кромок ВПП и боковое отклонение от осевой линии ВПП.pilots using
Аналогично по расчетной сетке на экране дисплея 6 пилоты с использованием видеокамер 1 и 2, установленных на левой и правой задних опорах шасси 3 и 4, определяют высоту колес левой и правой опор шасси над посадочной поверхностью и выравнивают ЛА над ВПП. Затем летчики определяют высоту над поверхностью ВПП колес левой и правой задних опор шасси 3 и 4 по уменьшению размеров отображений продольных полос разметки, обозначающих осевую линию ВПП, вплоть до момента, когда раздельное наблюдение полос прекращается и они сливаются. Этот момент на основании статистики видеозаписей посадок дает точное (до 7%) значение высоты колес задних опор шасси 3 и 4 над поверхностью аэродрома (метр, полметра и т.д.). Одновременность слияния полос разметки осевой линии ВПП в поле зрения обоих видеокамер 1 и 2, расположенных на левой и правой задних опорах шасси 3 и 4, означает окончательное выравнивание ЛА перед касанием с землей и исключает эффект «козления» при посадке, пилоты для обнуления вертикальной скорости снижения ЛА берут штурвал на себя, ЛА садится.Similarly, according to the calculation grid on the display screen, 6
После этого по началу вращения колес шасси и моменту появления дыма от сгоревшей резины экипаж определяет момент и место посадки ЛА на ВПП, визуально определяет высоту колес передней опоры шасси 5 над ВПП и завершает посадку мягким касанием с землей передней опоры шасси, что позволяет рассчитать дистанцию до конца ВПП при торможении, быстрее начать торможение и управление тормозными щитками, реверсом и тягой двигателей и предотвратить выкатывание ЛА за пределы ВПП.After this, the crew determines the moment and place of landing of the aircraft on the runway, visually determines the height of the wheels of the front landing gear 5 above the runway and finishes landing by soft touching the ground of the front landing gear, which allows calculating the distance to the end of the runway during braking, it is faster to start braking and control the brake flaps, reverse and engine thrust and prevent the aircraft from rolling out of the runway.
В одном из вариантов способа визуальной посадки сигналы видеокамер 1 и 2, расположенных на левой и правой задних опорах шасси 3 и 4 совмещают, обрабатывают и передают на единый дисплей 6 в виде объемного изображения, по которому пилоты определяют наклонную дальность до начала ВПП или рассчитывают ее с использованием компьютерных средств.In one embodiment of the visual landing method, the signals of
Устройство визуального обеспечения взлета или посадки ЛА (см. фиг.3) включает по крайней мере одну видеокамеру 1, которая размещена на задней опоре шасси 3. Дисплей 6 расположен в помещении экипажа и необходим для демонстрации на нем изображения посадочной поверхности, передаваемого видеокамерой 1.The visual support device for takeoff or landing of an aircraft (see FIG. 3) includes at least one
Работа устройства визуального обеспечения взлета или посадки ЛА заключается в том, что в процессе взлета или посадки пилоты наблюдают на экране дисплея 6 посадочную поверхность перед самолетом по сигналам, которые передает видеокамера 1, размещенная на задней опоре шасси 3.The operation of the visual support device for take-off or landing of an aircraft consists in the fact that during take-off or landing, pilots observe the landing surface in front of the aircraft on the
Указанной видеокамерой 1 может быть телевизионная камера, тепловизионная камера или их система, дополненная радиолокационной станцией.The
Установка видеокамер 1 и 2 на задних опорах шасси позволяет увеличить углы их обзора, а также максимально защищает их от загрязнения, возможного разрушения и обледенения.Installing
Расположение видеокамер 1 и 2 на задних убираемых опорах шасси 3 и 4 в отличие от известных технических решений позволяет снизить массу ЛА и упростить конструкцию, отказавшись от приводов механизмов выдвижения платформ, устройств включения и синхронизации со средствами выпуска и уборки шасси, а также повысить надежность всей системы, ликвидировав возможность заедания приводов или несинхронного включения. При этом снижение сложности конструкции идет с повышением эффективности ее использования.The location of the
Для достижения максимального сокращения времени появления в плохих метеоусловиях изображения посадочной поверхности и быстрого установления визуального контакта пилотов с ВПП, и для расширения поля зрения видеокамеры 1 и 2 желательно располагать максимально близко к земле на нижних секциях задних стоек шасси 3 и 4. При пересечении нижней границы 9 облаков и тумана ЛА вниз к ВПП (см. фиг.1) выигрыш по времени появления изображения посадочной поверхности и установления визуального контакта пилотов со светосигнальным оборудованием ВПП по сравнению с традиционным способом может составить до 10 секунд, чего вполне достаточно при появлении угрозы столкновения ЛА с наземными препятствиями для принятия решения об уходе на второй круг, набора оборотов, увеличения тяги двигателей и осуществления маневра. Это особенно важно в связи с тем, что в процессе захода на посадку в плохих метеоусловиях с фактической видимостью по высоте менее 50 метров желание пилотов быстрее установить визуальный контакт с посадочной поверхностью приводит к увеличению вертикальной скорости снижения и подныриванию под глиссаду, что является типовой причиной минимум 10 авиапроисшествий в России за период 2005-2011 гг. по данным технической комиссии межгосударственного авиационного комитета (МАК), в том числе происшествия 10.04.2010 с гибелью польского самолета ТУ-154 с президентом и правительством на борту, происшествий с самолетом ТУ-204 в Домодедово, с самолетами АН-24 в Игарке и Благовещенске.To achieve the maximum reduction in the time of appearance of the landing surface image in bad weather conditions and to quickly establish visual contact between pilots and the runway, and to expand the field of view of the
Пилотируемые летательные аппараты распространены гораздо шире чем БЛА и позволяют осуществлять взлет или посадку на различных посадочных поверхностях в более широком диапазоне условий посадки, особенно при плохих метеоусловиях. Размещение всех элементов 1 и 6 заявляемого устройства визуального обеспечения взлета или посадки ЛА непосредственно на одном пилотируемом летательном аппарате обеспечивает возможность надежно осуществлять взлет или посадку на аэродромах с низкой степенью технического оснащения.Piloted aircraft are much more widespread than UAVs and allow takeoff or landing on various landing surfaces in a wider range of landing conditions, especially in bad weather conditions. Placing all
Для повышения надежности и получения объемного изображения посадочной поверхности устройство визуального обеспечения взлета или посадки может быть снабжено второй видеокамерой 2, расположенной на задней опоре шасси 4 симметрично первой видеокамере 1 относительно плоскости симметрии самолета.To increase reliability and obtain a three-dimensional image of the landing surface, the visual support device for takeoff or landing can be equipped with a
В некоторых вариантах исполнения в состав устройства визуального обеспечения взлета или посадки включены процессор 7, соединенный с видеокамерами 1 и 2, с дисплеем 6 и с блоком 8 дополнения изображения на дисплее сигналами навигационной, полетной и командной информации (см. фиг.4). Блок 8 может быть связан с другими системами (не показаны) автоматического управления посадкой ЛА, такими как, например, радиотехническая система ближней навигации, система автоматического управления полетом и приборная система посадки.In some embodiments, the visual support device for take-off or landing includes a
Устройство визуального обеспечения в описанном варианте работает следующим образом: с видеокамер 1 и 2 сигналы поступают на процессор 7, где они совмещаются, преобразуются известными средствами по технологии формирования объемного изображения и дополняются данными навигационной, полетной и командной информации, после чего сформированные в процессоре 7 сигналы в виде объемного изображения посадочной поверхности поступают в помещение экипажа на дисплей 6 и пилоты получают расширенную визуальную информацию о положении ЛА относительно посадочной поверхности и светосигнального оборудования ВПП.The visual support device in the described embodiment works as follows: from the
Устройство обеспечения в указанном варианте (фиг.4) может быть оборудовано средствами программного обеспечения (не показаны) системы распознавания образов. Появляющиеся при этом у видеокамер, установленных на задних опорах шасси, новые свойства позволяют быстро идентифицировать возможные препятствия для осуществления взлета или посадки, расположенные вблизи ВПП, такие как высокие деревья, мачты освещения и линии электропередач, и включать тревожную сигнализацию в кабине экипажа или передавать сигнал тревоги в систему автоматического управления посадкой.The support device in the indicated embodiment (Fig. 4) can be equipped with software (not shown) of the pattern recognition system. The new properties that appear in the case of cameras mounted on the rear landing gear allow you to quickly identify possible obstacles to take-off or landing located near the runway, such as tall trees, lighting masts and power lines, and enable an alarm in the cockpit or transmit a signal alarms in the automatic landing control system.
Указанные выше положительные технические эффекты установки видеокамер на задних опорах шасси, такие как расширение поля зрения видеокамер (в поле зрения попадает передняя опора шасси и ее колеса), слияние деталей изображения двигающейся поверхности при приближении к ней, уменьшение дрожания кадра, объемность изображения, уточнение определения дальности при сравнении угловых размеров характерных объектов, сокращение времени появления изображения и указанные выше новые свойства, совмещены в одном и том же устройстве, позволяющем выполнять новые функции. К таким функциям относятся функции системы тревожной сигнализации об опасной близости препятствия, расположенного перед ЛА (при взлете-посадке и при рулении по аэродрому); системы контроля выпуска и уборки шасси; системы автоматической регистрации параметров полета (САРПП), использующейся для разбора полетов и определения предпосылок к авиапроисшествиям; системы обучения пилотов заходу на посадку, а также других систем, необходимых для решения задачи повышения уровня безопасности полетов, на которую направлено заявляемое изобретение. К таким системам (не показаны) относятся система контроля из кабины экипажа наземного обслуживания ЛА и система повышения безопасности пассажиров при посадке в ЛА за счет контроля периметра ЛА, достоверной идентификации, находящихся в розыске лиц, и селекции неопознанных персон.The above-mentioned positive technical effects of installing cameras on the rear support of the chassis, such as the expansion of the field of view of the cameras (the front support of the chassis and its wheels fall into the field of view), the merging of the image details of the moving surface when approaching it, the reduction of frame shake, the volume of the image, the definition of definition range when comparing the angular sizes of characteristic objects, reducing the time of appearance of the image and the above new properties are combined in the same device, allowing ive new features. Such functions include the functions of an alarm system about the danger of the proximity of an obstacle located in front of an aircraft (during take-off and landing and taxiing along the airfield); chassis release and landing control systems; automatic flight parameters registration system (SARPP), used for debriefing and determining the prerequisites for air accidents; training systems for pilots to approach, as well as other systems necessary to solve the problem of improving the level of flight safety, to which the claimed invention is directed. Such systems (not shown) include a control system from the cockpit of the ground handling crew of the aircraft and a system for improving the safety of passengers when boarding the aircraft due to control of the perimeter of the aircraft, reliable identification of wanted persons, and selection of unidentified persons.
Пример. Реализация предлагаемого способа визуальной посадки ЛА и устройства визуального обеспечения осуществляется следующим образом. На нижних секциях обоих задних стоек шасси длиннофюзеляжного самолета ТУ-154М жестко закреплены две ударопрочные видеокамеры с частотой кадров до 60 в секунду и углом обзора до 170 градусов, соединенные помехозащищенным кабелем с дисплеем в кабине экипажа. Видеосигналы левой и правой камер создают на левой и правой половинах дисплея изображения посадочной поверхности, соединяющиеся по изображению носовой стойки шасси. При посадке ЛА на аэродром с низкой степенью технического оснащения в плохих метеоусловиях с фактической видимостью по высоте менее 50 м и с вертикальной скоростью снижения от 2 до 4 м/с изображение на дисплее в кабине экипажа появится на 6-8 с раньше, чем будет установлен визуальный контакт с землей через стекла кабины экипажа. По этому изображению пилоты определяют высоту пролета ЛА входной кромки ВПП и боковое отклонение ЛА от осевой линии ВПП и в случае соответствия величин этих параметров требованиям нормативов продолжают посадку. В противном случае экипаж осуществляет увод ЛА на следующий круг. Летчики с использованием видеокамер выравнивают самолет над ВПП, определяют момент и место посадки ЛА на ВПП по вращению колес шасси и моменту появления дыма сгоревшей резины и немедленно начинают торможение самолета с целью предотвращения выкатывания за наружную границу ВПП.Example. Implementation of the proposed method of visual landing of the aircraft and the visual support device is as follows. Two shockproof cameras with a frame rate of up to 60 per second and a viewing angle of up to 170 degrees are connected rigidly to the lower sections of both rear landing gears of the TU-154M long-bodied airplane chassis, connected by an noise-proof cable to the display in the cockpit. The video signals of the left and right cameras create images of the landing surface on the left and right halves of the display, connected by the image of the nose landing gear. When an aircraft lands on an aerodrome with a low degree of technical equipment in bad weather conditions with actual visibility in height of less than 50 m and with a vertical descent speed of 2 to 4 m / s, the image on the display in the crew cabin will appear 6-8 s earlier than it will be installed visual contact with the ground through the glass cockpit. Using this image, the pilots determine the flight height of the aircraft of the runway entrance edge and the lateral deviation of the aircraft from the center line of the runway and, if the values of these parameters meet the requirements of the standards, continue landing. Otherwise, the crew carries the aircraft to the next round. Using video cameras, the pilots level the plane over the runway, determine the moment and place of the aircraft landing on the runway by the rotation of the landing gear wheels and the moment of the appearance of smoke from burnt rubber, and immediately begin braking the aircraft in order to prevent the runway from rolling outside the border.
Таким образом, расширенная визуальная информация о положении ЛА и колес всех опор его шасси 3, 4 и 5 относительно посадочной поверхности и самого ЛА, а также повышение быстродействия ее получения существенно увеличивает информированность экипажа и повышает надежность и безопасность пилотирования при отсутствии прямого визуального контакта летчика с аэродромом на режимах взлета или посадки.Thus, extended visual information about the position of the aircraft and the wheels of all the supports of its
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136061/11A RU2475424C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing |
| PCT/RU2012/000890 WO2013051967A2 (en) | 2011-08-31 | 2012-10-31 | Method for visual landing and kirillov device for visualizing takeoff or landing of an aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136061/11A RU2475424C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2475424C1 true RU2475424C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=48044331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136061/11A RU2475424C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2475424C1 (en) |
| WO (1) | WO2013051967A2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108225273B (en) * | 2016-12-14 | 2020-06-30 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | Real-time runway detection method based on sensor priori knowledge |
| CN107957732A (en) * | 2017-11-29 | 2018-04-24 | 重庆固恒通信设备有限公司 | Unmanned plane lands redundant pilot system automatically |
| CN113716043B (en) * | 2021-09-30 | 2022-04-01 | 北京京能能源技术研究有限责任公司 | Detect unmanned aerial vehicle |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992007757A1 (en) * | 1990-10-30 | 1992-05-14 | Yoshizou Fujimoto | Method of and device for recording flight information of airplane |
| RU2119440C1 (en) * | 1996-02-08 | 1998-09-27 | Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова | System of automatic control of arresting hook and engine in landing of flying vehicle on ship's deck |
| US5841370A (en) * | 1996-09-20 | 1998-11-24 | Lempicke; Thomas A. | Method and apparatus for determining aircraft bank angle using satellite navigational signals |
| RU19022U1 (en) * | 2001-03-29 | 2001-08-10 | Сухолитко Валентин Афанасьевич | HELICOPTER LANDING SYSTEM |
| RU2192368C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-11-10 | Акционерное общество открытого типа "ОКБ Сухого" | Aircraft takeoff or landing monitoring system |
| RU2272254C1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-03-20 | Станислав Михайлович Якушин | Method for determining spatial coordinates of a target |
| RU2326348C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Visual definition method of slant range distance by moving scanner |
| RU2375263C1 (en) * | 2008-09-03 | 2009-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of vertical landing on unbuttoned airfields |
-
2011
- 2011-08-31 RU RU2011136061/11A patent/RU2475424C1/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-10-31 WO PCT/RU2012/000890 patent/WO2013051967A2/en active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992007757A1 (en) * | 1990-10-30 | 1992-05-14 | Yoshizou Fujimoto | Method of and device for recording flight information of airplane |
| RU2119440C1 (en) * | 1996-02-08 | 1998-09-27 | Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова | System of automatic control of arresting hook and engine in landing of flying vehicle on ship's deck |
| US5841370A (en) * | 1996-09-20 | 1998-11-24 | Lempicke; Thomas A. | Method and apparatus for determining aircraft bank angle using satellite navigational signals |
| RU19022U1 (en) * | 2001-03-29 | 2001-08-10 | Сухолитко Валентин Афанасьевич | HELICOPTER LANDING SYSTEM |
| RU2192368C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-11-10 | Акционерное общество открытого типа "ОКБ Сухого" | Aircraft takeoff or landing monitoring system |
| RU2272254C1 (en) * | 2004-08-06 | 2006-03-20 | Станислав Михайлович Якушин | Method for determining spatial coordinates of a target |
| RU2326348C2 (en) * | 2006-07-27 | 2008-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) | Visual definition method of slant range distance by moving scanner |
| RU2375263C1 (en) * | 2008-09-03 | 2009-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of vertical landing on unbuttoned airfields |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013051967A2 (en) | 2013-04-11 |
| WO2013051967A3 (en) | 2013-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2550887C2 (en) | On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft | |
| US10964221B2 (en) | Aircraft ground collision avoidance system | |
| US8000848B2 (en) | Integrated system for aircraft vortex safety | |
| US8880328B2 (en) | Method of optically locating an aircraft relative to an airport | |
| US7333030B2 (en) | Method and system for preventing an aircraft from penetrating into a dangerous trailing vortex area of a vortex generator | |
| US20160293021A1 (en) | Prediction and warning of transported turbulence in long-haul aircraft operations | |
| CN107146475B (en) | Ground service system, airborne guiding system and aircraft approach landing guiding system | |
| RU2497175C1 (en) | Flight display system and cognitive flight display for single-rotor helicopter | |
| CN108974374B (en) | All-weather visual guidance landing system | |
| RU2475424C1 (en) | Method of visual landing and kirillov's device to support aircraft takeoff or landing | |
| WO2022170401A1 (en) | Systems and methods for monitoring activities in an aviation environment | |
| US20170148333A1 (en) | Method for automatically piloting an aircraft on the ground and device for its implementation | |
| RU49297U1 (en) | INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX OF AIRCRAFT | |
| RU2310909C1 (en) | Flight simulating pilotage complex | |
| Kramer et al. | Flight testing an integrated synthetic vision system | |
| RU39960U1 (en) | INFORMATION TEAM LEADER SYSTEM | |
| RU2397549C1 (en) | Method of warning on threat of collision of helicopter with ground obstacles | |
| Fujizawa et al. | Degraded visual environment mitigation program NATO flight trials: US army flight test and results | |
| Ananenkov et al. | Research of opportunities of short-range radar to prevent flight accidents | |
| Board | Investigation of Aircraft Accident: TRANS WORLD AIRLINES, EASTERN AIRLINES: CARMEL, NEW YORK: 1965-12-04 | |
| RU2386570C1 (en) | Method for indication of earth surface to provide for low-altitude flights of airplanes (helicopters) | |
| Deviatkina et al. | Restrictions of CMV Concept for Aircraft Navigation During Final Approach | |
| Thurber | Honeywell moves forward on head-down EVS/SVS combo | |
| Colucci | Army Aviation:'Sandblaster'gives helicopter pilots hope for safer landings | |
| CN112208783A (en) | Satellite positioning digital channel type airplane low-visibility auxiliary landing device system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160901 |