RU2581455C1 - Способ предупреждения столкновения с воздушным судном и беспилотный аппарат, оснащённый системой для осуществления этого способа - Google Patents

Способ предупреждения столкновения с воздушным судном и беспилотный аппарат, оснащённый системой для осуществления этого способа Download PDF

Info

Publication number
RU2581455C1
RU2581455C1 RU2014148432/11A RU2014148432A RU2581455C1 RU 2581455 C1 RU2581455 C1 RU 2581455C1 RU 2014148432/11 A RU2014148432/11 A RU 2014148432/11A RU 2014148432 A RU2014148432 A RU 2014148432A RU 2581455 C1 RU2581455 C1 RU 2581455C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
unmanned aerial
aerial vehicle
extraneous
tcas
Prior art date
Application number
RU2014148432/11A
Other languages
English (en)
Inventor
Жульен ФАРЖОН
Original Assignee
Сажем Дефанс Секюрите
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сажем Дефанс Секюрите filed Critical Сажем Дефанс Секюрите
Application granted granted Critical
Publication of RU2581455C1 publication Critical patent/RU2581455C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/91—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control
    • G01S13/92—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for traffic control for velocity measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/933—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • 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
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202—Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0004—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft
    • G08G5/0008—Transmission of traffic-related information to or from an aircraft with other aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems
    • G08G5/045—Navigation or guidance aids, e.g. determination of anti-collision manoeuvers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к беспилотному летательному аппарату и способу предупреждения его столкновения с посторонним воздушным судном. Для предупреждения столкновения определяют положение постороннего воздушного судна относительно беспилотного летательного аппарата, измеряют угловую скорость постороннего воздушного судна в горизонтальной плоскости, определяют, оснащено ли постороннее воздушное судно системой TCAS, следуют по предварительно определенной траектории уклонения согласно полученному извещению от TCAS постороннего воздушного судна. В случае отсутствия системы TCAS у постороннего воздушного судна траекторию уклонения определяют самостоятельно. Беспилотный летательный аппарат для реализации способа предупреждения столкновения содержит приемоответчик режима S, запросчик приемоответчика, средства определения положения и угловой скорости постороннего воздушного судна, систему управления полетом. Обеспечивается возможность определения положения постороннего воздушного судна и уклонение от столкновения с ним. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Настоящее изобретение касается предупреждения столкновений между воздушными судами и, в частности, способа определения траектории для уклонения от столкновения воздушных судов, совместимого с системами предупреждения столкновений ACAS, которыми оснащены гражданские воздушные суда.
Объектом изобретения является также беспилотный летательный аппарат, оснащенный системой, применяющей способ определения траектории уклонения от столкновения с пилотируемым воздушным судном.
Уровень техники
Беспилотный воздушный аппарат (БПЛА) является летательным аппаратом без пилота на борту. Этот летательный аппарат может быть оснащен автоматическими системами и осуществлять свой полет автономно; он может также содержать датчики и управляться дистанционно пилотом с земли. БПЛА все чаще применяются в военной области, в частности, для наблюдения за полем боя, для разведки и даже для атаки по наземным целям.
Такие БПЛА было предложено использовать в гражданской области для осуществления полетов мониторинга или разведки. Действительно, эти БПЛА представляют интерес, поскольку имеют большую автономию полета, но вместе с тем имеют недостаточную маневренность, в частности, что касается набора высоты или снижения. Отсутствие пилота на борту не позволяет БПЛА соблюдать действующие правила осуществления полетов в гражданском воздушном пространстве, которые предусматривают, в частности, чтобы воздушное судно могло обеспечивать функцию «увидеть и уклониться» с целью предупреждения столкновений. Поэтому БПЛА не разрешено летать в несегрегированном воздушном пространстве, то есть в тех же местах и в то же время, что и пилотируемые гражданские воздушные суда.
Известна система предупреждения столкновений, предназначенная для некоторых пилотируемых воздушных судов, которым разрешено летать по приборам. Эта система известна под названием TCAS и соответствует стандарту ACAS, определенному конвенцией по международной гражданской авиации. В Европе все коммерческие самолеты, имеющие более девятнадцати пассажирских кресел, должны быть обязательно оснащены версией II этой системы, включающей в себя транспондер режима S. Система выполнена с возможностью сбора данных о курсе и положении любого воздушного судна, находящегося на расстоянии от 2,5 (4 км) до 30 миль (48 км). Эти данные в основном включают в себя расстояние до этих воздушных судов, их барометрическую высоту и приблизительную информацию об азимуте. Обнаруженные воздушные суда называют «посторонними воздушными судами» (ПВС). Данные получают путем направления запроса в транспондер режима S или типа режима S постороннего воздушного судна и используются системой TCAS II, чтобы определять возможность столкновения с этим посторонним воздушным судном. Под возможностью столкновения следует понимать пересечение курсов воздушных судов на расстояниях, меньших критериев, значения которых заранее вводятся в систему. Приоритетом пользуется система TCAS II (называемая в этом случае «ведущей» системой TCAS) судна, которое первым входит в контакт с системой TCAS II (называемой в этом случае «ведомой» системой TCAS) другого судна. В случае риска столкновения, обнаруженного системой TCAS, пилот каждого воздушного судна получает тревожное сообщение в виде звукового сигнала в кабине экипажа. Такой сигнал называют "Traffic Advisory". Если после этого сигнала риск столкновения не уменьшился и столкновение кажется неизбежным, ведущая система TCAS определяет маневр уклонения для оснащенного этой системой самолета и передает извещение, содержащее эту информацию, на ведомую систему TCAS, которая в свою очередь определяет совместимый маневр уклонения. Каждое извещение, называемое "Resolution Advisory" или RA, передается также соответствующему пилоту через дисплей, встроенный в навигационные инструменты, и дублируется звуковым сигналом. В извещении указывается постороннее воздушное судно, к которому относится сигнал, а также указание пилоту о необходимом маневре: сохранение текущей траектории, набор высоты, снижение или контроль вертикальной скорости. Получив извещение RA от ведущей системы TCAS, ведомая система TCAS передает своему пилоту указание на совместимый маневр. В большинстве ситуаций система TCAS II рекомендует одному из воздушных судов набрать высоту, а другому снизиться, вследствие чего быстро увеличивается расстояние между двумя воздушными судами. Для нормальной работы системы TCAS II необходимо, чтобы оснащенное ею воздушное судно имело хотя бы минимальные характеристики с точки зрения набора высоты и снижения.
Слабая маневренность беспилотных летательных аппаратов при наборе высоты и снижении, а также отсутствие пилота, который мог бы интерпретировать команды системы TCAS II, не позволяют беспилотным летательным аппаратам летать в несегрегированном воздушном пространстве и препятствуют расширению их использования в таких областях, как гражданский мониторинг, предупреждение пожаров или дорожная безопасность. Улучшение маневренности беспилотных летательных аппаратов для осуществления маневров уклонения, предписываемых системой TCAS II, привело бы к увеличению массы и стоимости этих летательных аппаратов и повлияло бы на основные характеристики таких аппаратов, в частности, что касается автономии, минимальной скорости полета, шумности и расхода топлива.
Задача изобретения
Целью изобретения является оснащение беспилотного летательного аппарата функцией «увидеть и уклониться», то есть придание ему способности уклоняться от столкновения с посторонним воздушным судном.
Раскрытие изобретения
В связи с этим объектом изобретения является способ определения беспилотным летательным аппаратом, не оснащенным системой TCAS, траектории для уклонения от столкновения с посторонним воздушным судном, содержащий следующие этапы:
- определяют положение постороннего воздушного судна, чтобы определить расстояние, отделяющее беспилотный летательный аппарат от постороннего воздушного судна;
- измеряют угловую скорость постороннего воздушного судна в горизонтальной плоскости;
- определяют, оснащено ли постороннее воздушное судно системой TCAS, и, в этом случае принимают извещение, передаваемое системой TCAS постороннего воздушного судна, и определяют траекторию уклонения.
Таким образом, этот способ позволяет беспилотному летательному аппарату обнаруживать и уклоняться от столкновения с посторонним воздушным судном.
Согласно предпочтительному варианту осуществления траекторию уклонения можно определять в горизонтальной плоскости, что позволяет беспилотному летательному аппарату, маневренность которого не позволяет ему исполнять предписания TCAS, в условиях полной безопасности избегать столкновения с воздушным судном, которое оснащено системой TCAS и может исполнить любое предписание этой системы.
Объектом изобретения является также беспилотный летательный аппарат, оснащенный системой контроля полета, выполненной с возможностью осуществления заявленного способа предупреждения столкновений.
Краткое описание чертежей
Описание представлено со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематичный вид в перспективе, иллюстрирующий ситуацию пересечения курсов воздушного судна и беспилотного летательного аппарата в соответствии с изобретением;
фиг. 2 - логическая блок-схема операций, выполняемых при обнаружении постороннего воздушного судна, согласно первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 3 - логическая блок-схема операций, выполняемых при обнаружении постороннего воздушного судна, согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 - схематичный вид в перспективе, иллюстрирующий ситуацию пересечения курсов воздушного судна и беспилотного летательного аппарата, согласно третьему варианту осуществления изобретения;
фиг. 5 - логическая блок-схема операций, выполняемых при обнаружении постороннего воздушного судна, согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 4.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Показанный на фиг. 1 беспилотный летательный аппарат в соответствии с изобретением, обозначенный общей позицией 1, является самолетом, который содержит приемоответчик 2 режима S, запросчик 13 приемоответчика, две гониометрические антенны 3 с емкостной нагрузкой, каждая из которых установлена на одном из крыльев беспилотного аппарата 1, а также автоматическую систему 4 анализа данных, связанную с системой 5 управления полетом, содержащей, в частности, вычислительное устройство. Беспилотный летательный аппарат 1 следует курсом, который в пересекает в точке А траекторию полета постороннего воздушного судна 10, оснащенного системой TCAS II, обозначенной на фигуре позицией 11, связанной с приемоответчиком 12 режима S. На фиг. 1 показана горизонтальная плоскость Н, на которую проецированы положения двух летательных аппаратов 1 и 10.
Автоматическая система 4 анализа данных содержит вычислительный компьютерный блок, выполненный с возможностью исполнения компьютерной программы, осуществляющей способ определения траектории уклонения.
Способ определения беспилотным летательным аппаратом 1 траектории уклонения от столкновения с самолетом 10 описан со ссылками на фиг. 2 и 3. На этих блок-схемах в вытянутых закругленных рамках показаны команды, разрабатываемые системой 4 анализа данных беспилотного летательного аппарата 1, а в ромбовидных рамках - логические операции, осуществляемые этой системой 4 анализа.
При входе постороннего самолета 10 в зону, в которой посторонний самолет 10 принимает сигналы от приемоответчика 2 режима S беспилотного летательного аппарата 1, последний получает данные о положении и курсе постороннего самолета 10 в ответ на сообщение, переданное его приемоответчиком 2. Это соответствует этапу 20 блок-схемы. Параллельно с получением этих данных беспилотный летательный аппарат 10 передает сообщение, указывающее на его способность маневрирования (этап 21). В данном случае беспилотный аппарат указывает «слабая маневренность».
Данные, касающиеся постороннего самолета 10, обрабатываются системой 4 анализа данных, которая определяет расстояние, отделяющее беспилотный летательный аппарат 1 от постороннего самолета 10 (этап 22), а также наличие или отсутствие риска столкновения (этап 23).
Если риск столкновения не обнаружен, беспилотный летательный аппарат сохраняет свою первоначальную траекторию (этап 24).
В случае наличия риска столкновения система 4 анализа производит точное измерение угловой скорости перемещения самолета 10 по отношению к беспилотному аппарату 1 в горизонтальной плоскости H при помощи емкостных гониометрических антенн 3 (этап 25). Определение положения аппарата, передающего радиоволны при помощи средств радио, таких как гониометрические емкостные антенны, само по себе известно.
После определения этой угловой скорости система 4 анализа определяет, располагает ли самолет 10 системой TCAS II (этап 26). Это определение происходит посредством получения или не получения ответа от самолета 10 на первый запрос приемоответчика 2 беспилотного летательного аппарата 1.
Если система обнаруживает, что самолет оснащен системой TCAS II, система 4 ожидает передачи извещения RA (этап 27) от системы TCAS II самолета 10, чтобы определить траекторию уклонения (этап 28) и передать ее для исполнения в систему 5 управления полетом беспилотного летательного аппарата 1 (этап 29). Маневр, соответствующий траектории уклонения, определенной системой 4, начинается после передачи извещения RA посторонним самолетом 10, чтобы не мешать работе системы TCAS II. Действительно, маневр, осуществляемый до того, как система TCAS II постороннего самолета определит решение о предупреждении столкновения, может привести к нарушению функции управления системы TCAS II. Таким образом, исполнение траектории уклонения, определенной беспилотным летательным аппаратом, начинается одновременно с маневром уклонения, соответствующим извещению RA, выданному системой TCAS II самолета 10. Если извещение RA, выданное системой TCAS II постороннего самолета, предусматривает вертикальное уклонение (команда на набор высоту или на снижение), траектория уклонения, определенная системой 4 анализа данных, предпочтительно будет находиться в горизонтальной плоскости в направлении, учитывающем угловую скорость постороннего самолета 10, а также его положение в момент передачи извещения RA. Эта траектория позволяет обеспечить быстрое удаление друг от друга двух летательных аппаратов, в то же время гарантируя, что одновременное осуществление этих двух маневров не может привести к столкновению, поскольку эти маневры происходят в двух направлениях в ортогональных плоскостях.
Если посторонний самолет 10 не ответил на запрос приемоответчика 2 беспилотного летательного аппарата 1, система 4 анализа данных делает вывод, что посторонний самолет 10 не имеет системы TCAS II, и в этом случае определяет траекторию уклонения (этап 30) для исполнения системой 5 управления полетом, как только это станет возможным (этап 31). Эта траектория уклонения может включать в себя маневры в вертикальной плоскости и/или в горизонтальной плоскости. Согласно предпочтительному варианту осуществления траектория уклонения включает в себя поворот вправо в горизонтальной плоскости. Этот маневр отвечает воздушным правилам, применяемым в условиях визуального полета, и соответствует ожидаемой реакции классического воздушного судна в таких условиях.
Следует отметить, что согласно этому варианту осуществления содержание извещения RA не имеет значения и в рамках способа принимается во внимание только факт его передачи.
Далее со ссылками на фиг. 3 следует описание другого варианта осуществления заявленного способа, в случае когда беспилотный летательный аппарат 1 обладает способностью маневрирования при снижении, совместимой с требованиями системы TCAS II (например, скорость снижения, превышающая 500 футов в минуту, то есть около 150 метров в минуту), и когда эта характеристика введена в систему 4 анализа данных, которая должна определить траекторию уклонения. Согласно этому частному варианту осуществления, когда такой беспилотный летательный аппарат 1 встречает постороннее воздушное судно 10, оснащенное системой TCAS II, и когда он обнаруживает риск столкновения, беспилотный летательный аппарат 1, который предварительно обнаружил, что постороннее воздушное судно 10 оснащено системой TCAS II, ожидает передачу извещения RA от системы TCAS II постороннего самолета (этап 27). По получении этого извещения RA система 4 анализа данных анализирует содержание извещения RA, переданного системой TCAS II постороннего самолета 10 (этап 32). Если это извещение RA содержит указание о наборе высоты посторонним самолетом 10, траектория уклонения, определенная системой 4 анализа данных, будет соответствовать снижению (этап 33). В противоположном случае траектория уклонения включает в себя вираж в горизонтальной плоскости (этап 34). Осуществление определенных таким образом маневров происходит сразу же после передачи извещения RA (этапы 35 и 36).
Во всем остальном способ согласно второму варианту осуществления изобретения идентичен способу по первому варианту осуществления изобретения.
Со ссылками на фиг. 4 и 5 представлено описание третьего варианта осуществления заявленного способа. Согласно этому варианту беспилотный летательный аппарат 1 оборудован приемоответчиком 2 режима S, автоматической системой 4 анализа данных, соединенной с системой 5 управления полетом, радаром 51 и только частью «прием» 52 запросчика 13 приемоответчика. При входе постороннего самолета 10 в зону обнаружения радара 51 последний определяет положение постороннего воздушного судна 10, курс, скорость, высоту, а также угловую скорость в горизонтальной плоскости (этап 40). Действительно, не обладая возможностью запроса приемоответчика 12 постороннего самолета 10, беспилотный летательный аппарат 1 может получать данные о его положении только посредством прямого измерения. Параллельно с этими измерениями часть «прием» 52 запросчика 13 приемоответчика находится в состоянии прослушивания радиоэлектрической среды и может прослушивать сообщения, передаваемые посторонним самолетом 10 в ответ на запросы других воздушных судов или наземных пунктов контроля. Эти сообщения могут содержать данные, касающиеся идентификации воздушного судна (передаваемые приемоответчиком режима А), и/или данные, касающиеся его высоты, курса, скорости и наличия на нем системы TCAS (передаваемые приемоответчиком режима С). Это соответствует этапу 41.
По мере сбора этих данных они обрабатываются системой 4 анализа данных, чтобы определить расстояние, отделяющее беспилотный летательный аппарат 1 от постороннего самолета, и наличие или отсутствие риска столкновения (этап 42). Эти данные непрерывно обновляются, и этапы 40-42 повторяются в замкнутом режиме для каждого воздушного судна, входящего в зону действия радара 51. Если риска столкновения не обнаружено, беспилотный летательный аппарат 1 сохраняет свою первоначальную траекторию (этап 43). В случае обнаружения риска столкновения система 4 анализа определяет траекторию уклонения (этап 44) на основе последнего обновления данных о положении и движении постороннего самолета 10. Если беспилотный летательный аппарат 1 определит, что посторонний самолет 10 не оборудован системой TCAS, он сохраняет свою траекторию, пока часть «прием» 52 запросчика 13 приемоответчика не получит извещение RA. В течение этого времени данные о положении воздушного судна, а также этапы 40-42 способа повторяются в замкнутом режиме, чтобы адаптировать маневр уклонения и его надлежащее исполнение к возможным изменениям траектории постороннего воздушного судна 10 или к возможному появлению второго постороннего воздушного судна в зоне действия радара 51.
Разумеется, изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления и охватывает любую версию, не выходящую за рамки объема изобретения, определенные формулой изобретения.
В частности:
- хотя средства измерения угловой скорости постороннего самолета 10 содержат радиотехнические средства в виде гониометрических емкостных антенн 3 или радара 51, изобретение можно также применять с другими средствами измерения угловой скорости, например с оптронным датчиком, таким как камера, лазерное устройство дистанционного обнаружения (Лидар) или любое другое средство, обеспечивающее измерение угловой скорости для осуществления способа;
- хотя изобретение было описано в связи с уклонением от столкновения с самолетом, изобретение можно также применять для предупреждения столкновений с другими летательными аппаратами, например, такими как дирижабли, планеры или сверхлегкие летательные аппараты ULM;
- хотя указанием, передаваемым беспилотным летательным аппаратом в направлении постороннего самолета, является в данном случае «слабая маневренность», заявленный способ можно также применять с передачей других сообщений о способности маневрирования беспилотного летательного аппарата, например, таких как «беспилотный летательный аппарат», «отсутствие маневренности» или «маневренность только на снижение»; беспилотный летательный аппарат может также не передавать никакого указания такого типа;
- хотя в данном случае определение положения постороннего воздушного судна осуществляют посредством сбора данных, передаваемых его приемоответчиком режима С на запрос беспилотного летательного аппарата, или посредством прямого измерения при помощи радара, изобретение можно также применять с другими средствами определения положения, например с оптронным датчиком, таким как камера, лазерное устройство дистанционного обнаружения (Лидар) или любое другое средство, обеспечивающее определение положения для осуществления способа;
- хотя в данном случае определение того, что постороннее воздушное судно оснащено или не оснащено системой TCAS, осуществляют посредством анализа ответа постороннего самолета на запросы других воздушных судов или наземных пунктов контроля, изобретение можно также применять с другими средствами определения наличия или отсутствия системы TCAS на постороннем воздушном судне, такими как прослушивание при помощи приемника ADS-B;
- хотя в данном случае определение того, что постороннее воздушное судно оснащено или не оснащено системой TCAS, осуществляют во время первого запроса постороннего самолета при помощи приемоответчика беспилотного летательного аппарата, изобретение можно также применять с последующим определением наличия или отсутствия системы TCAS на постороннем воздушном судне, например, в случае прослушивания при помощи приемника ADS-B. Этап определения наличия или отсутствия системы TCAS можно также осуществлять после определения риска столкновения при помощи известных средств, чтобы не перегружать радиоэфир.
Порядок этапов способа можно изменить по сравнению с описанным способом, например, определение наличия системы TCAS на борту постороннего воздушного судна можно осуществлять до определения положения постороннего воздушного судна или до измерения его угловой скорости.

Claims (11)

1. Способ предупреждения столкновения беспилотного летательного аппарата (1), не оснащенного системой TCAS, с посторонним воздушным судном (10), содержащий этапы, на которых:
- определяют положение постороннего воздушного судна (10), с тем чтобы определить расстояние, отделяющее беспилотный летательный аппарат (1) от постороннего воздушного судна (10);
- измеряют угловую скорость постороннего воздушного судна (10) в горизонтальной плоскости;
- определяют, оснащено ли постороннее воздушное судно (10) системой TCAS, и в этом случае получают извещение, передаваемое системой TCAS постороннего воздушного судна (10), и следуют по предварительно определенной траектории уклонения.
2. Способ по п. 1, в котором траекторию уклонения определяют в горизонтальной плоскости.
3. Способ по п. 1, в котором траекторию уклонения определяют после получения указанного извещения.
4. Способ по п. 3, в котором на этапе определения траектории уклонения выполняют предварительную операцию анализа извещения, переданного системой TCAS постороннего воздушного судна (10), при этом если это извещение содержит указание о наборе высоты посторонним воздушным судном (10), траектория уклонения является снижающейся, а в противном случае, она содержит вираж в горизонтальной плоскости.
5. Способ по п. 1, содержащий дополнительный этап передачи в систему TCAS постороннего воздушного судна (10) указания о возможности беспилотного летательного аппарата (1) маневрировать.
6. Способ по п. 1, в котором, если постороннее воздушное судно (10) не оснащено системой TCAS, траекторию уклонения определяют, как только это становится возможным.
7. Способ по п. 1, в котором траектория уклонения включает в себя поворот направо в горизонтальной плоскости.
8. Беспилотный летательный аппарат (1), оснащенный приемоответчиком (2) режима S, запросчиком (13) приемоответчика, средствами (2) определения положения и средствами (3) измерения угловой скорости постороннего воздушного судна (10), при этом приемоответчик (2) и указанные средства соединены с системой (5) управления полетом, выполненной с возможностью осуществления способа по любому из предыдущих пунктов.
9. Беспилотный летательный аппарат (1) по п. 8, в котором средства (3) измерения угловой скорости постороннего воздушного судна (10) в горизонтальной плоскости содержат по меньшей мере один оптронный датчик.
10. Беспилотный летательный аппарат (1) по п. 8, в котором средства (3) измерения угловой скорости постороннего воздушного судна (10) в горизонтальной плоскости содержат радиотехнические средства.
11. Беспилотный летательный аппарат (1) по п. 10, в котором радиотехнические средства для измерения угловой скорости постороннего воздушного судна в горизонтальной плоскости содержат гониометрические антенны (3) с емкостной нагрузкой.
RU2014148432/11A 2012-05-02 2013-04-24 Способ предупреждения столкновения с воздушным судном и беспилотный аппарат, оснащённый системой для осуществления этого способа RU2581455C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1254032A FR2990290B1 (fr) 2012-05-02 2012-05-02 Procede d'evitement d'un aeronef et drone equipe d'un systeme mettant en oeuvre ce procede
FR1254032 2012-05-02
PCT/EP2013/058553 WO2013164237A1 (fr) 2012-05-02 2013-04-24 Procede d'evitement d'un aeronef et drone equipe d'un systeme mettant en oeuvre ce procede

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581455C1 true RU2581455C1 (ru) 2016-04-20

Family

ID=48236916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014148432/11A RU2581455C1 (ru) 2012-05-02 2013-04-24 Способ предупреждения столкновения с воздушным судном и беспилотный аппарат, оснащённый системой для осуществления этого способа

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9257051B2 (ru)
EP (1) EP2845180B1 (ru)
CN (1) CN104272364B (ru)
BR (1) BR112014026898A2 (ru)
FR (1) FR2990290B1 (ru)
IL (1) IL235408B (ru)
MX (1) MX338693B (ru)
RU (1) RU2581455C1 (ru)
WO (1) WO2013164237A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9994329B2 (en) 2016-03-25 2018-06-12 Cloudminds (Shenzhen) Robotics Systems Co., Ltd. Method and apparatus for controlling aircraft
RU2662611C1 (ru) * 2017-08-23 2018-07-26 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного полета с выявлением случаев несанкционированного изменения трафика полета
RU2669478C1 (ru) * 2017-04-21 2018-10-11 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного санкционированного трафика полета

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002087112A2 (en) 2001-04-18 2002-10-31 Space Data Corporation Unmanned lighter-than-air safe termination and recovery methods
US9908608B2 (en) 2001-04-18 2018-03-06 Space Data Corporation Systems and applications of lighter-than-air (LTA) platforms
US8874360B2 (en) * 2012-03-09 2014-10-28 Proxy Technologies Inc. Autonomous vehicle and method for coordinating the paths of multiple autonomous vehicles
FR3020892B1 (fr) * 2014-05-12 2016-05-27 Sagem Defense Securite Procede de navigation d'un drone aerien en presence d'un aeronef intrus et drone pour la mise en œuvre de ce procede
US9812021B2 (en) * 2014-06-25 2017-11-07 Amazon Technologies, Inc. Object avoidance for automated aerial vehicles
US10207802B2 (en) * 2014-12-24 2019-02-19 Space Data Corporation Breaking apart a platform upon pending collision
MX2017008552A (es) * 2014-12-24 2018-03-15 Space Data Corp Tecnicas para lanzamiento de globo/aeronave inteligente y ubicación de ventana de recuperacion.
US10059421B2 (en) 2014-12-30 2018-08-28 Space Data Corporation Multifunctional balloon membrane
WO2016143256A1 (ja) * 2015-03-12 2016-09-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 飛行体
US9536435B1 (en) 2015-07-13 2017-01-03 Double Black Aviation Technology L.L.C. System and method for optimizing an aircraft trajectory
CA2996709A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Dronsystems Limited A highly automated system of air traffic control (atm) for at least one unmanned aerial vehicle (unmanned aerial vehicles uav)
US10083614B2 (en) * 2015-10-22 2018-09-25 Drone Traffic, Llc Drone alerting and reporting system
CN105676857B (zh) * 2016-02-24 2018-05-29 陈昊 无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统
CN105676856B (zh) * 2016-02-24 2018-05-29 陈昊 无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统
CN107170298A (zh) * 2016-03-07 2017-09-15 群光电子股份有限公司 无人飞行器的防碰撞系统及其方法
US10134293B2 (en) * 2016-03-21 2018-11-20 Walmart Apollo, Llc Systems and methods for autonomous drone navigation
US20170316510A1 (en) * 2016-04-14 2017-11-02 Verifly Technology, Limited System and method for analyzing drone flight risk
FR3050304B1 (fr) * 2016-04-19 2019-06-28 Airbus Operations Procede et systeme d'evitement de collision pour un aeronef suiveur d'une formation d'aeronefs par rapport a un aeronef intrus.
US10710710B2 (en) 2016-10-27 2020-07-14 International Business Machines Corporation Unmanned aerial vehicle (UAV) compliance using standard protocol requirements and components to enable identifying and controlling rogue UAVS
CN107291100B (zh) * 2017-07-07 2020-07-28 中航华东光电深圳有限公司 一种基于无人机的监控方法
WO2019036742A1 (en) * 2017-08-25 2019-02-28 Aline Consultancy Pty Ltd COLLISION AVOIDANCE SYSTEM WITH A DRONE
EP3489709B1 (en) 2017-11-24 2020-08-05 FREQUENTIS COMSOFT GmbH Method and system for dynamic mode s address allocation
WO2019127019A1 (zh) * 2017-12-26 2019-07-04 深圳市道通智能航空技术有限公司 无人飞行器路径规划方法、装置和飞行管理方法、装置
US11262746B1 (en) * 2018-06-20 2022-03-01 sevama, LLC Simultaneously cost-optimized and policy-compliant trajectory generation for unmanned aircraft
CN109298708B (zh) * 2018-08-31 2021-08-17 中船重工鹏力（南京）大气海洋信息系统有限公司 一种融合雷达与光电信息的无人艇自主避障方法
FR3094081B1 (fr) * 2019-03-19 2021-02-26 Safran Procédé d’estimation passive du temps avant collision pour un aéronef ou de tout objet volant pouvant être guidé, procédé de navigation associé
CN110209172A (zh) * 2019-06-27 2019-09-06 北京机械设备研究所 一种无人集群侦察系统及侦察方法
RU2728958C1 (ru) * 2019-11-01 2020-08-03 Акционерная организация «Российская акционерная ассоциация «Спецтехника» Единая информационно-аналитическая система безопасности полетов государственной авиации
CN111369833B (zh) * 2020-03-09 2021-06-08 沈观清 基于长航时大高度小型无人机的预警和对抗系统
WO2023224677A1 (en) * 2022-01-21 2023-11-23 Wing Aviation Llc Autonomous control techniques for avoiding collisions with cooperative aircraft

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110288773A1 (en) * 2009-11-13 2011-11-24 The Boeing Company Loss of separation avoidance maneuvering
EP2442133A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-18 Raytheon Company Systems and methods for collision avoidance in unmanned aerial vehicles

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581250A (en) * 1995-02-24 1996-12-03 Khvilivitzky; Alexander Visual collision avoidance system for unmanned aerial vehicles
US6459411B2 (en) * 1998-12-30 2002-10-01 L-3 Communications Corporation Close/intra-formation positioning collision avoidance system and method
US6262679B1 (en) * 1999-04-08 2001-07-17 Honeywell International Inc. Midair collision avoidance system
US6789016B2 (en) * 2002-06-12 2004-09-07 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Integrated airborne transponder and collision avoidance system
US6985103B2 (en) * 2003-07-29 2006-01-10 Navaero Ab Passive airborne collision warning device and method
US20060058931A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-16 Honeywell International Inc. Collision avoidance involving radar feedback
US7961135B2 (en) * 2007-05-02 2011-06-14 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Systems and methods for air traffic surveillance
DE102007032084A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-22 Eads Deutschland Gmbh Kollisions- und Konfliktvermeidungssystem für autonome unbemannte Flugzeuge (UAV)
US7864096B2 (en) * 2008-01-23 2011-01-04 Aviation Communication & Surveillance Systems Llc Systems and methods for multi-sensor collision avoidance
EP2506032B1 (en) * 2008-06-18 2013-10-02 Saab Ab Validity check of vehicle position information
AT507035B1 (de) * 2008-07-15 2020-07-15 Airbus Defence & Space Gmbh System und verfahren zur kollisionsvermeidung
FR2937453B1 (fr) * 2008-10-17 2010-10-22 Thales Sa Dispositif pour le calcul d'un plan de vol d'un aeronef
US8380367B2 (en) * 2009-03-26 2013-02-19 The University Of North Dakota Adaptive surveillance and guidance system for vehicle collision avoidance and interception
US8373591B2 (en) * 2009-10-30 2013-02-12 Jed Margolin System for sensing aircraft and other objects
US9262933B2 (en) * 2009-11-13 2016-02-16 The Boeing Company Lateral avoidance maneuver solver
WO2011157723A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-22 Aerospy Sense And Avoid Technology Gmbh System und verfahren zur kollisionsvermeidung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110288773A1 (en) * 2009-11-13 2011-11-24 The Boeing Company Loss of separation avoidance maneuvering
EP2442133A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-18 Raytheon Company Systems and methods for collision avoidance in unmanned aerial vehicles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9994329B2 (en) 2016-03-25 2018-06-12 Cloudminds (Shenzhen) Robotics Systems Co., Ltd. Method and apparatus for controlling aircraft
RU2669478C1 (ru) * 2017-04-21 2018-10-11 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного санкционированного трафика полета
RU2662611C1 (ru) * 2017-08-23 2018-07-26 Александр Иванович Ильин Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного воздушного судна в общем воздушном пространстве для обеспечения безопасного полета с выявлением случаев несанкционированного изменения трафика полета

Also Published As

Publication number Publication date
US9257051B2 (en) 2016-02-09
FR2990290A1 (fr) 2013-11-08
WO2013164237A1 (fr) 2013-11-07
IL235408B (en) 2019-08-29
MX2014013126A (es) 2015-05-07
EP2845180B1 (fr) 2018-08-22
BR112014026898A2 (pt) 2017-06-27
IL235408A0 (en) 2014-12-31
CN104272364B (zh) 2016-08-24
MX338693B (es) 2016-04-27
EP2845180A1 (fr) 2015-03-11
US20150134150A1 (en) 2015-05-14
FR2990290B1 (fr) 2015-04-03
CN104272364A (zh) 2015-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2581455C1 (ru) Способ предупреждения столкновения с воздушным судном и беспилотный аппарат, оснащённый системой для осуществления этого способа
EP3059721B1 (en) Automated aircraft ground threat avoidance system
US10424206B2 (en) Aircraft collision warning
US10937327B2 (en) Method and system for autonomous dynamic air traffic management
EP2235711B1 (en) Multi-sensor system and method for collision avoidance
US8108087B2 (en) Sequencing, merging and approach-spacing systems and methods
CN106463066B (zh) 用于在存在入侵飞行器的情况下操纵航空无人机的方法以及实现该方法的无人机
CN105270642B (zh) 在飞行器显示器上显示退化入侵者交通数据的系统和方法
Consiglio et al. Sense and avoid characterization of the independent configurable architecture for reliable operations of unmanned systems
US9898934B2 (en) Prediction of vehicle maneuvers
EP3076379A1 (en) Method and device for an aircraft for handling potential collisions in air traffic
CN111667724B (zh) 一种tcas与航空器监视应用系统的集成方法
US20220100209A1 (en) Methods and systems for unmanned aerial vehicles to detect and avoid other flying machines
EP3091525A1 (en) Method for an aircraft for handling potential collisions in air traffic
RU2811621C1 (ru) Способ предупреждения столкновения беспилотного аппарата с воздушным судном
US11955014B2 (en) ADS-B traffic filter
US11594144B2 (en) Collision awareness using cameras mounted on a vehicle
US11210959B2 (en) Changing a quality parameter in a surveillance message in response to a reply message

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner