RU2547157C2 - Laser system for aircraft landing on small-size runways - Google Patents
Laser system for aircraft landing on small-size runways Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547157C2 RU2547157C2 RU2013121217/11A RU2013121217A RU2547157C2 RU 2547157 C2 RU2547157 C2 RU 2547157C2 RU 2013121217/11 A RU2013121217/11 A RU 2013121217/11A RU 2013121217 A RU2013121217 A RU 2013121217A RU 2547157 C2 RU2547157 C2 RU 2547157C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- runway
- landing
- aircraft
- laser
- rays
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам оптической навигации, в частности к системам с применением лазерных и оптических источников излучения, и может быть использовано для визуальной индикации глиссады снижения, а также конечного торца ВПП и прицельной точки посадки при выполнении посадки летательных аппаратов (ЛА) на малоразмерные посадочные площадки вертодромов, авианесущих кораблей и буровых платформ.The invention relates to optical navigation systems, in particular to systems using laser and optical radiation sources, and can be used to visually indicate the glide path of descent, as well as the end end of the runway and landing point of landing when landing aircraft (LA) on small landing sites heliports, aircraft carriers and drilling platforms.
Известен вертодромный комплекс «Синева» [1] (Басов Ю.Г. Светосигнальные устройства. - М., Транспорт, 1993. - Стр.226-230), состоящий из приводного светомаяка; четырех огней приближения, установленных перед посадочной площадкой на продолжении ее оси; четырех ограничительных огней; четырех посадочных огней; заградительных огней; глиссадных огней и прожекторов подсвета.Known heliport complex "Sineva" [1] (Basov YG Light-signaling devices. - M., Transport, 1993. - Pages 226-230), consisting of a drive light beacon; four approach lights installed in front of the landing pad on the continuation of its axis; four bounding lights; four landing lights; barrage lights; glide path lights and spotlights.
Недостатками вертодромного комплекса «Синева» являются отсутствие индикации прицельной точки посадки, сложность из-за наличия сравнительно большого количества компонентов (многокомпонентность), высокое энергопотребление. Кроме того, система малоэффективна при использовании в сложных метеоусловиях, и, кроме того, имеются ограничения при ее установке на пересеченной местности, на вертопалубах и в городской местности.The disadvantages of the Sineva heliport complex are the lack of an indication of the landing point, the difficulty due to the presence of a relatively large number of components (multicomponent), and high energy consumption. In addition, the system is ineffective when used in difficult weather conditions, and, in addition, there are limitations when installing it on rough terrain, on helidecks and in urban areas.
Известны комплексы светосигнального оборудования для посадки вертолетов на корабли и буровые площадки [1] (Басов Ю.Г. Светосигнальные устройства. - М., Транспорт, 1993. - Стр.265-270), состоящие из контурных, посадочных и ограничительных огней; светового знака «Т», как индикатора прицельной точки посадки; кодовых импульсных огней; приводных импульсных огней; углубленных боковых и осевых огней; глиссадных огней.Known complexes of light-signal equipment for landing helicopters on ships and drilling sites [1] (Basov Yu.G. Light-signaling devices. - M., Transport, 1993. - Pages 265-270), consisting of contour, landing and restrictive lights; light sign "T" as an indicator of the landing point; code pulsed lights; driving pulse lights; in-depth side and axial lights; glide path lights.
Недостатками комплекса светосигнального оборудования для посадки вертолетов на корабли и буровые площадки являются сложность из-за наличия сравнительно большого количества компонентов, высокое энергопотребление. Кроме того, система малоэффективна при использовании в сложных метеоусловиях.The disadvantages of the complex of light-signaling equipment for landing helicopters on ships and drilling sites are the complexity due to the presence of a relatively large number of components, high energy consumption. In addition, the system is ineffective when used in difficult weather conditions.
Наиболее близким техническим решением является лазерная система посадки воздушных судов [2] (патент РФ №2369532, МПК B64F 1/18), содержащая, по крайней мере, три лазерных излучателя, установленных вблизи взлетно-посадочной полосы (ВПП) со стороны захода воздушного судна на посадку, два из которых - глиссадные - расположены по краям ВПП и предназначены для формирования лучей, определяющих плоскость глиссады, а третий - курсовой - расположен перед порогом (торцом) на продолжении осевой линии ВПП и предназначен для формирования луча, определяющего курс посадки.The closest technical solution is a laser aircraft landing system [2] (RF patent No. 2369532, IPC B64F 1/18) containing at least three laser emitters installed near the runway from the aircraft entry side for landing, two of which - glide paths - are located at the edges of the runway and are designed to form rays defining the plane of the glide path, and the third - course - is located in front of the threshold (end) at the continuation of the runway center line and is designed to form a beam determining the course landing.
Недостатком системы [2] является ограниченная информативность из-за отсутствия визуальной индикации прицельной точки посадки на ВПП и индикации конечного торца ВПП.The disadvantage of the system [2] is the limited information content due to the lack of a visual indication of the landing point on the runway and the indication of the end end of the runway.
Целью изобретения является повышение информативности и, соответственно, повышение безопасности при посадке ЛА на малоразмерные посадочные площадки за счет индикации прицельной точки посадки и конечного торца ВПП при низком энергопотреблении системы посадки и конструктивной простоте, что позволяет оперативно оборудовать малоразмерные взлетно-посадочные площадки (ВПП) с использованием компактного энергооборудования. Применение заявленного технического решения особенно актуально в чрезвычайных ситуациях, когда выбор оптимальной площадки ограничен особенностями географического расположения и (или) рельефом местности.The aim of the invention is to increase the information content and, accordingly, to increase safety when landing aircraft on small landing sites by indicating the landing point and the end end of the runway with low power consumption landing system and structural simplicity, which allows you to quickly equip small-sized runways (runways) with using compact power equipment. The application of the claimed technical solution is especially relevant in emergency situations when the choice of the optimal site is limited by the features of the geographical location and (or) the terrain.
Поставленная цель достигается тем, что индикация прицельной точки посадки на малоразмерной посадочной площадке обеспечивается за счет локального рассеивания пересекающихся лазерных лучей аэрозольным облаком, создаваемым генератором аэрозолей в области точки посадки, а индикация глиссады и конечного торца ВПП - за счет видимости лазерных лучей в коридоре посадки после их поворота в плоскость глиссады оптическими устройствами, установленными вблизи конечного торца и боковых границ ВПП.This goal is achieved in that the indication of the landing point on a small landing site is provided by local dispersion of intersecting laser beams by an aerosol cloud created by the aerosol generator in the area of the landing point, and the indication of the glide path and the end of the runway due to the visibility of laser beams in the landing corridor after their rotation into the plane of the glide path by optical devices installed near the end end and the side boundaries of the runway.
Лазерная система посадки летательных аппаратов (ЛА) на малоразмерные взлетно-посадочные площадки (ВПП) отличается от известного технического решения, содержащего два лазерных излучателя, тем, что дополнительно содержит установленные у конечного торца справа и слева от оси ВПП оптические устройства с возможностью поворота направления лучей лазерных излучателей в плоскость глиссады в сторону захода ЛА на посадку, причем лучи левого и правого лазерных излучателей расположены в плоскости, параллельной плоскости ВПП, и направлены соответственно в сторону правого и левого оптического устройства, и, кроме того, на ВПП вблизи точки пересечения лазерных лучей установлен генератор аэрозолей.The laser system for landing aircraft (LA) on small runways (Runways) differs from the well-known technical solution containing two laser emitters, in that it additionally contains optical devices installed at the end end to the right and left of the runway axis with the ability to rotate the direction of the rays laser emitters in the plane of the glide path toward the approach of the aircraft for landing, and the rays of the left and right laser emitters are located in a plane parallel to the plane of the runway, and are directed accordingly right toward the left and right optical devices, and in addition, an aerosol generator is installed on the runway near the intersection of the laser beams.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, фиг.2 и фиг.3. На фиг.1 приведена схема расположения лазерных излучателей, оптических устройств и генератора аэрозолей при виде сверху на взлетно-посадочную полосу (ВПП) и показано направление распространения лазерных лучей.The invention is illustrated in figure 1, figure 2 and figure 3. Figure 1 shows the arrangement of laser emitters, optical devices and an aerosol generator when viewed from above on the runway (runway) and shows the direction of propagation of laser beams.
На фиг.2 показан "вид сбоку" на ВПП - проекция на вертикальную плоскость с сечением А-А, а на фиг.3 - вид на ВПП при заходе ЛА на посадку.In Fig.2 shows a "side view" on the runway - a projection on a vertical plane with a section aa, and Fig.3 - view of the runway when entering the aircraft for landing.
На фиг.1, фиг.2 и фиг.3 приняты следующие обозначения:In figure 1, figure 2 and figure 3 the following notation:
1п, 1 л - правый и левый лазерные излучатели; 2п, 2л - лучи правого и левого лазерных излучателей; 3п, 3л - правое и левое оптические поворотные устройства; 4п, 4л - правый и левый глиссадные лучи; 5 - летательный аппарат (ЛА); 6 - генератор аэрозолей; 7 - конечный торец (порог) ВПП; 8 - продольная ось ВПП; 9 - продольные границы ВПП; 10 - входной порог ВПП; 11 - аэрозольное облако; γп, γл - углы между проекциями на плоскость ВПП соответственно правого и левого глиссадных лучей и продольной осью ВПП;1p, 1 l - right and left laser emitters; 2p, 2l - rays of the right and left laser emitters; 3p, 3l - right and left optical rotary devices; 4p, 4l - right and left glide path rays; 5 - aircraft (LA); 6 - aerosol generator; 7 - end end (threshold) of the runway; 8 - the longitudinal axis of the runway; 9 - the longitudinal boundaries of the runway; 10 - input threshold of the runway; 11 - aerosol cloud; γ p , γ l - angles between projections onto the plane of the runway, respectively, of the right and left glide paths and the longitudinal axis of the runway;
Дополнительные обозначения на фиг.2 и фиг.3:Additional notation in figure 2 and figure 3:
h - высота зависания ЛА над точкой приземления; φ - угол наклона плоскости глиссады к плоскости ВПП, b - точка зависания ЛА (точка глиссадной плоскости над точкой приземления), "а", "б" и "в" - варианты видимых пилотом положений глиссадных лучей 4п и 4л при заходе ЛА на посадкуh is the height of the aircraft hovering above the touchdown point; φ is the angle of inclination of the glide path plane to the runway plane, b is the hovering point of the aircraft (the point of the glide path above the landing point), "a", "b" and "c" are options for the positions of the glide paths 4p and 4l visible by the pilot when the aircraft approaches
В предлагаемом техническом решении лазерные излучатели 1п, 1л (фиг.1, фиг.2) установлены перед входным порогом ВПП (10) вблизи правой и левой продольных боковых границ (9) (вертодрома или посадочной палубы) на высоте не более 0.25 м (в соответствии с рекомендациями ИКАО [3]) и формируют коллимированные правый 2п и левый 2л лазерные лучи, расположенные в одной плоскости, параллельной плоскости ВПП. Лучи направлены к конечному торцу ВПП (7) по диагонали соответственно в сторону левого оптического устройства 3л и правого оптического устройства 3п, пересекаясь над местом посадки. В "точке" посадки установлен генератор аэрозолей 6, создающий аэрозольное облако, в котором происходит интенсивное локальное рассеяние лазерного излучения и тем самым лучи, проходящие через облако, становятся видимыми в виде коротких пересекающихся отрезков при наблюдении их под любыми углами.In the proposed technical solution, laser emitters 1p, 1l (Fig. 1, Fig. 2) are installed in front of the runway entrance threshold (10) near the right and left longitudinal side borders (9) (heliport or landing deck) at a height of not more than 0.25 m (in in accordance with the ICAO recommendations [3]) and form collimated right 2p and left 2l laser beams located in one plane parallel to the plane of the runway. The rays are directed to the end end of the runway (7) diagonally, respectively, towards the left optical device 3L and the right optical device 3p, intersecting above the landing site. An
Правый (2п) и левый (2л) лазерные лучи, пересекаясь над местом приземления ЛА, попадают соответственно на левое (3л) и правое (3п) оптические поворотные устройства, которые осуществляют поворот направления лучей лазерных излучателей в плоскость глиссады (лучи 4п, 4л) в сторону заходящего на посадку ЛА, а точка расположения оптических устройств становится видимой из-за рассеивания части энергии лазерного излучения от границ выходной оптики. Глиссадные лучи (4л) и (4п) с помощью оптических поворотных устройств формируются под углом φ к плоскости ВПП, причем могут быть либо параллельны, либо разведены под небольшими равными углами γп=γл относительно продольной оси ВПП (8).The right (2p) and left (2l) laser beams intersecting above the landing site of the aircraft fall respectively on the left (3l) and right (3p) optical rotary devices that rotate the direction of the laser emitters into the glide plane (rays 4p, 4l) toward the approaching aircraft, and the location of the optical devices becomes visible due to the dispersion of part of the laser radiation energy from the boundaries of the output optics. Glissade rays (4l) and (4p) are formed using optical rotary devices at an angle φ to the plane of the runway, and can be either parallel or separated at small equal angles γ n = γ l relative to the longitudinal axis of the runway (8).
Описанное расположение лазерных излучателей, оптических поворотных устройств и сформированное направление лучей обеспечивают:The described arrangement of laser emitters, optical rotary devices and the formed direction of the rays provide:
- индикацию точки посадки в виде пересекающихся отрезков лучей в месте установки генератора аэрозолей 6.- indication of the landing point in the form of intersecting segments of rays at the installation site of the
- индикацию глиссады снижения (лучи 4п, 4л) и конечного торца ВПП (7) видимыми отрезками лучей 4п, 4л, начало которых совпадает с местами расположения оптических устройств (свечением апертуры оптики).- indication of the glide path of descent (rays 4p, 4l) and the end end of the runway (7) with visible segments of rays 4p, 4l, the beginning of which coincides with the locations of the optical devices (illuminated aperture of the optics).
Ориентация относительно глиссады снижения осуществляется пилотом ЛА по виду лучей 4п и 4л (положение лучей "а", "б" и "в" на фиг.3). При нахождении ЛА в плоскости глиссады лучи 4п и 4л расположены горизонтально (положение лучей "б"). При смещении ЛА относительно глиссады вверх или вниз видимое пилотом положение лучей относительно горизонтали изменяется и соответствует с положениям лучей в вариантах "а" и "в". Таким образом, пилот ЛА однозначно определяет смещение ЛА относительно заданной глиссады и выполняет управляющие действия по возврату ЛА на заданную траекторию, т.е. на траекторию, при которой отрезки лучей 4п и 4л будут расположены горизонтально (лучи "б").Orientation relative to the glide path of reduction is carried out by the pilot of the aircraft in the form of rays 4p and 4l (the position of the rays "a", "b" and "c" in figure 3). When the aircraft is in the plane of the glide path, the rays 4p and 4l are located horizontally (the position of the rays "b"). When the aircraft is displaced relative to the glide path up or down, the position of the rays visible by the pilot relative to the horizontal changes and corresponds to the positions of the rays in variants "a" and "b". Thus, the pilot of the aircraft unambiguously determines the offset of the aircraft relative to a given glide path and performs control actions to return the aircraft to a given path, i.e. on the trajectory at which the segments of rays 4p and 4l will be located horizontally (rays "b").
При достижении ЛА точки b (фиг.2), находящейся над пересечением видимых отрезков лучей 2л, 2п (фиг.3), пилот уменьшает скорость ЛА до нуля, при этом ЛА зависает над точкой приземления на высоте h, после чего пилот выполняет посадку.When the aircraft reaches point b (Fig. 2), located above the intersection of the visible segments of the rays 2l, 2p (Fig. 3), the pilot reduces the speed of the aircraft to zero, while the aircraft hangs above the landing point at a height h, after which the pilot lands.
Заявленное техническое решение на практике может быть реализовано на основе лазерных излучателей видимого спектрального диапазона и оптических устройств. Оптические устройства размещаются на стандартных арматурах, а оптические элементы устройств могут быть выполнены в виде оптических зеркал, клиньев или призм с устройствами их юстировки. В качестве генераторов аэрозолей можно использовать ультразвуковые генераторы или диспергаторы жидкостей.The claimed technical solution in practice can be implemented based on laser emitters of the visible spectral range and optical devices. Optical devices are placed on standard fittings, and optical elements of devices can be made in the form of optical mirrors, wedges or prisms with devices for their adjustment. As aerosol generators, ultrasonic generators or liquid dispersants can be used.
Источники информацииInformation sources
1. Басов Ю.Г. Светосигнальные устройства. - М., Транспорт, 1993. - 309 с.1. Basov Yu.G. Lighting devices. - M., Transport, 1993 .-- 309 p.
2. Патент РФ №2369532, МПК B64F 1/18.2. RF patent No. 2369532, IPC B64F 1/18.
3. Приложение 14 к Конвенции о международной гражданской авиации. Аэродромы. - Том II - Вертодромы. Издание второе. - М.: ИКАО, 1995. - 68 с.3. Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation. Airfields. - Volume II - Heliports. Second Edition. - M .: ICAO, 1995 .-- 68 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121217/11A RU2547157C2 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Laser system for aircraft landing on small-size runways |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121217/11A RU2547157C2 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Laser system for aircraft landing on small-size runways |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013121217A RU2013121217A (en) | 2014-11-20 |
RU2547157C2 true RU2547157C2 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121217/11A RU2547157C2 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Laser system for aircraft landing on small-size runways |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547157C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203020U1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-03-18 | Акционерное общество Научно-технический центр "Альфа-М" | Takeoff direction indicator |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19930096A1 (en) * | 1999-06-30 | 2000-05-04 | Wolfgang Kloess | Device for guiding aircraft to gliding path for landing approach using laser beams to generate light screen aligned with landing path |
US6556178B1 (en) * | 1998-10-07 | 2003-04-29 | Scott R. Johnson | Image projection system |
RU2208842C1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-07-20 | Агеев Борис Александрович | Technique presenting light images and device for its realization |
RU2250508C2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-04-20 | Власов Игорь Александрович | Motion direction deviation paravisual indicator |
RU2010134833A (en) * | 2010-08-23 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПРИБОР" (RU) | METHOD FOR OPTICAL REGISTRATION OF SIGNALS OF FLUORESCENCE AND SCATTERING OF AEROSOL PARTICLES IN A FLOW AND OPTICAL SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION |
-
2013
- 2013-05-07 RU RU2013121217/11A patent/RU2547157C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6556178B1 (en) * | 1998-10-07 | 2003-04-29 | Scott R. Johnson | Image projection system |
DE19930096A1 (en) * | 1999-06-30 | 2000-05-04 | Wolfgang Kloess | Device for guiding aircraft to gliding path for landing approach using laser beams to generate light screen aligned with landing path |
RU2208842C1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-07-20 | Агеев Борис Александрович | Technique presenting light images and device for its realization |
RU2250508C2 (en) * | 2003-02-19 | 2005-04-20 | Власов Игорь Александрович | Motion direction deviation paravisual indicator |
RU2010134833A (en) * | 2010-08-23 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПРИБОР" (RU) | METHOD FOR OPTICAL REGISTRATION OF SIGNALS OF FLUORESCENCE AND SCATTERING OF AEROSOL PARTICLES IN A FLOW AND OPTICAL SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203020U1 (en) * | 2019-12-27 | 2021-03-18 | Акционерное общество Научно-технический центр "Альфа-М" | Takeoff direction indicator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013121217A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2369532C2 (en) | Aircraft landing laser system | |
US6193190B1 (en) | Aircraft vertical landing guidance method and system | |
ES2805074T3 (en) | Lighting system for an aircraft | |
CA3062674C (en) | An aircraft with a safety distance display apparatus | |
RU2434791C1 (en) | System for orienting aircraft relative to runway axis | |
US5315296A (en) | Cueing light configuration for aircraft navigation | |
RU2547157C2 (en) | Laser system for aircraft landing on small-size runways | |
US6320516B1 (en) | Airport and runway laser lighting method | |
RU2397115C1 (en) | Aircraft landing system | |
CN109878746A (en) | A kind of aircraft landing auxiliary system based on laser beacon | |
RU2483986C2 (en) | Aircraft landing system | |
US2475256A (en) | Airplane traffic controlling system | |
RU2570921C2 (en) | Laser-based aircraft landing system | |
CN1173449A (en) | Laser signalling system for indicating airplane takeoff and landing | |
WO2016042326A1 (en) | Air traffic control | |
US3784968A (en) | Navigation system | |
RU2743602C2 (en) | Eight-colour raster optical landing system | |
RU69018U1 (en) | AIRCRAFT LANDING SYSTEM | |
RU2494018C1 (en) | Aircraft laser system for landing on low-sized strips | |
RU2522766C1 (en) | System of visual aircraft (ac) landing | |
WO2020121972A1 (en) | Moving body lamp, lamp system, and presentation system for moving body | |
RU2601511C1 (en) | Method of aircraft landing support in difficult weather conditions and system for its implementation | |
RU174351U1 (en) | AIRCRAFT LASER LANDING SYSTEM | |
RU2518891C2 (en) | System of aircraft (ac) altitude above take-off runway (trw) threshold indication | |
RU2695044C2 (en) | Method of constructing a visual take-off system using vortex laser beams |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180508 |