RU2650674C2 - Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы - Google Patents
Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650674C2 RU2650674C2 RU2016114112A RU2016114112A RU2650674C2 RU 2650674 C2 RU2650674 C2 RU 2650674C2 RU 2016114112 A RU2016114112 A RU 2016114112A RU 2016114112 A RU2016114112 A RU 2016114112A RU 2650674 C2 RU2650674 C2 RU 2650674C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- runway
- middle line
- radar
- image
- point
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
-
- 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
-
- 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
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/02—Automatic approach or landing aids, i.e. systems in which flight data of incoming planes are processed to provide landing data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) и в сложных метеорологических условиях и может быть использовано для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции (РЛС), без использования наземного оборудования. Достигаемый технический результат - повышение точности посадки ЛА. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности ВПП и местности, ее окружающей, оценку их интенсивности и формирование изображения ВПП, при этом, в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения ВПП определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках ВПП, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу, при сильном боковом уклонении в средней части радиолокационного изображения ВПП дополнительно определяют еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и формируют среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу. Целесообразно среднюю линию радиолокационного изображения ВПП отображать на индикаторе цветом, отличным от изображения ВПП и местности, ее окружающей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радионавигации в условиях отсутствия визуальной видимости взлетно-посадочной полосы (ВПП) и в сложных метеорологических условиях. Изобретение предназначено для определения положения средней линии ВПП с помощью бортовой радиолокационной станции (РЛС).
При малых углах облучения местности принимаемая бортовой РЛС мощность сигналов, отраженных от элементов поверхности ВПП, в силу зеркального отражения, очень мала и находится на уровне собственных шумов приемника, а мощность сигналов, отраженных от поверхности, окружающей ВПП во много раз больше. Это различие мощностей отраженных сигналов позволяет сформировать радиолокационное изображение (РЛИ) ВПП на экране бортового индикатора в заданном масштабе и системе координат «азимут-дальность» или «азимут-угол места».
Таким образом, при сравнении сигналов, отраженных от ВПП и окружающей ее местности, с пороговым значением, обеспечивается возможность обнаружить переднюю, заднюю, левую и правую кромки ВПП, определить их координаты, на основании полученных координат вычислить координаты средней линии ВПП и сформировать осевую (среднюю) линию ВПП.
При подлете с боковым уклонением более половины ширины ВПП ее РЛИ имеет вид «изогнутой ленты», искривление которой определяется величиной бокового уклонения от оси ВПП. При этом средняя линия РЛИ ВПП также будет наблюдаться в виде криволинейной линии.
Как показали летные испытания, криволинейное изображение средней линии ВПП затрудняет определение бокового уклонения летательного аппарата (ЛА) от курса посадки.
В качестве прототипа принимаем способ определения положения средней линии ВПП, изложенный в патенте №1804629, который включает прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности ВПП и оценку их интенсивности; среднюю линию ВПП определяют как биометрическое место точек, равноудаленных от боковых кромок ВПП.
Недостатком данного способа является то, что средняя линия ВПП может быть криволинейной, а это затрудняет точность посадки ЛА.
Целью изобретения является формирование прямолинейной средней линии ВПП в случае ее криволинейного изображения при боковом уклонении ЛА от оси ВПП. Формирование прямолинейной средней линии обеспечивает повышение точности посадки ЛА.
Еще одной целью является снижение нагрузки пилота.
Поставленная цель достигается тем, что в радиолокационном способе определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы, включающем прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности взлетно-посадочной полосы и местности, окружающей взлетно-посадочную полосу, оценку их интенсивности и формирование изображения взлетно-посадочной полосы в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках взлетно-посадочной полосы, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.
Для еще большего повышения точности посадки, при сильном боковом уклонении возможно в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определить дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и сформировать среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.
Целесообразно среднюю линию РЛИ ВПП отображать на индикаторе цветом, отличным от изображения ВПП и местности, ее окружающей.
При использовании указанных признаков способа достигается повышение точности, автономного контроля посадки, в том числе при боковом уклонении ЛА при посадке и в условиях отсутствия визуальной видимости ВПП, в частности в сложных метеорологических условиях.
Кроме этого, снижается нагрузка пилота при посадке ЛА. Из известного уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что заявляемое изобретение соответствует условиям новизны.
При полете ЛА по посадочной траектории с помощью бортовой РЛС небольшого радиуса действия с высокой угловой разрешающей способностью осуществляют радиолокационный обзор земной поверхности в переднем секторе, симметричном относительно проекции вектора путевой скорости (т.е. с компенсацией угла сноса). Радиолокационная информация, представляющая собой эхо-сигналы от ВПП, и окружающей ее местности, запоминается в виде кадра РЛИ местности, формируемого в пределах сектора сканирования луча антенны в азимутальной плоскости. При построчном считывании сигналов вдоль азимутальной координаты осуществляют сравнение амплитуды считанного сигнала с пороговым значением, для обнаружения кромок РЛИ ВПП. Для повышения вероятности правильного обнаружения кромок ВПП можно использовать статистический критерий последовательного обнаружения. В случае криволинейного контура РЛИ ВПП определяют координаты геометрического места средних точек, расположенных на передней и задней кромках РЛИ ВПП, а также точку, равноудаленную от боковых кромок в средней части РЛИ ВПП и формируют среднюю линию путем соединения вычисленных трех точек - на передней, задней кромках РЛИ ВПП и в средней ее части. Эта сформированная средняя линия представляет собой линию, состоящую из двух прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.
Для еще большего увеличения точности посадки возможно построение средней лини ВПП, состоящей из трех прямолинейных отрезков, для чего в средней части РЛИ ВПП определяют дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и соединяют точки в средней части между собой и со средними точками на передней и задней кромках РЛИ ВПП. При этом рекомендуемые расстояния могут быть, например 0-300 м, 300-600 м, 600-900 м.
Если строить среднюю линию из четырех и более прямолинейных отрезков, то это приведет к неоправданному увеличению времени определения средней линии.
Сформированная средняя линия ВПП отображается на экране бортового индикатора или на лобовом стекле ЛА, при этом ее отображение выделяется цветом, отличным от изображения ВПП и местности ее окружающей.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено РЛИ ВПП. Высота ЛА 50 м.
При полете с боковым уклонением от оси ВПП 1 последняя имеет вид «изогнутой ленты», и средняя ее линия 2 будет криволинейной. В средней части РЛИ ВПП определяют точку 3, равноудаленную от боковых кромок. Точки 4 и 5 - средние точки на передней и задней (соответственно) кромках ВПП. Соединяя точку 3 с точками 4 и 5, формируют среднюю линию, состоящую из двух прямолинейных отрезков 6 и 7, расположенных под углом друг к другу.
Предложенный способ позволяет формировать среднюю прямолинейную линию ВПП автономно, непосредственно на борту ЛА, без использования наземного оборудования (маяков, отражателей, специального кабеля и т.д.). При этом сокращаются затраты на приобретение, монтаж наземного оборудования и эксплуатационное обслуживание. Возможность формирования средней линии ВПП в виде прямолинейной линии позволяет значительно повысить точность контроля посадки и, следовательно, безопасность, снизить нагрузку на пилота, а также способствует обеспечению регулярности полетов.
Claims (3)
1. Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы, включающий прием электромагнитных сигналов от элементов поверхности взлетно-посадочной полосы и местности, окружающей взлетно-посадочную полосу, оценку их интенсивности и формирование изображения взлетно-посадочной полосы, отличающийся тем, что в случае криволинейного изображения взлетно-посадочной полосы, в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют координаты геометрического места точки, равноудаленной от боковых кромок, эту точку соединяют со средними точками, расположенными на передней и задней кромках взлетно-посадочной полосы, при этом формируют среднюю линию, состоящую из 2-х прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в средней части радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы определяют дополнительно еще одну точку, равноудаленную от боковых кромок, и формируют среднюю линию, состоящую из трех прямолинейных отрезков, расположенных под углом друг к другу.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что среднюю линию радиолокационного изображения взлетно-посадочной полосы отображают на индикаторе цветом, отличным от изображения взлетно-посадочной полосы и местности ее окружающей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114112A RU2650674C2 (ru) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016114112A RU2650674C2 (ru) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016114112A RU2016114112A (ru) | 2017-10-17 |
| RU2650674C2 true RU2650674C2 (ru) | 2018-04-17 |
Family
ID=60120442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016114112A RU2650674C2 (ru) | 2016-04-12 | 2016-04-12 | Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650674C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4490802A (en) * | 1981-12-21 | 1984-12-25 | Sperry Corporation | Takeoff weight computer apparatus for aircraft |
| SU1804629A3 (ru) * | 1991-10-24 | 1993-03-23 | Sergej D Eshchenko | Способ определения положения осевой линии взлетно-посадочной полосы 2 |
| US6952632B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-10-04 | Airbus | Method of guiding an aircraft in the final approach phase and a corresponding system |
| WO2010020751A2 (en) * | 2008-08-16 | 2010-02-25 | Qinetiq Limited | Visual landing aids |
| RU2405721C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Авиакомпания Волга-Днепр" | Бортовое устройство для определения характеристик состояния поверхности взлетно-посадочной полосы при движении воздушного судна на этапе пробега после посадки |
| RU2410753C1 (ru) * | 2009-12-18 | 2011-01-27 | ЗАО "ВНИИРА-Навигатор" | Способ оповещения о расположении летательного аппарата относительно взлетно-посадочных полос при заходе на посадку |
| RU2523167C2 (ru) * | 2007-08-24 | 2014-07-20 | Стратек Системс Лимитед | Способ наблюдения за взлетно-посадочной полосой и система для реализации способа |
-
2016
- 2016-04-12 RU RU2016114112A patent/RU2650674C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4490802A (en) * | 1981-12-21 | 1984-12-25 | Sperry Corporation | Takeoff weight computer apparatus for aircraft |
| SU1804629A3 (ru) * | 1991-10-24 | 1993-03-23 | Sergej D Eshchenko | Способ определения положения осевой линии взлетно-посадочной полосы 2 |
| US6952632B2 (en) * | 2002-01-25 | 2005-10-04 | Airbus | Method of guiding an aircraft in the final approach phase and a corresponding system |
| RU2523167C2 (ru) * | 2007-08-24 | 2014-07-20 | Стратек Системс Лимитед | Способ наблюдения за взлетно-посадочной полосой и система для реализации способа |
| WO2010020751A2 (en) * | 2008-08-16 | 2010-02-25 | Qinetiq Limited | Visual landing aids |
| RU2405721C1 (ru) * | 2009-07-27 | 2010-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Авиакомпания Волга-Днепр" | Бортовое устройство для определения характеристик состояния поверхности взлетно-посадочной полосы при движении воздушного судна на этапе пробега после посадки |
| RU2410753C1 (ru) * | 2009-12-18 | 2011-01-27 | ЗАО "ВНИИРА-Навигатор" | Способ оповещения о расположении летательного аппарата относительно взлетно-посадочных полос при заходе на посадку |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016114112A (ru) | 2017-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6801949B2 (ja) | 空中位置付けシステムおよび方法 | |
| US7903023B2 (en) | Obstacle detection system notably for an anticollision system | |
| US9939526B2 (en) | Display system and method using weather radar sensing | |
| Shin et al. | Autonomous safe landing-area determination for rotorcraft UAVs using multiple IR-UWB radars | |
| US20170045613A1 (en) | 360-degree electronic scan radar for collision avoidance in unmanned aerial vehicles | |
| US10955548B1 (en) | Weather radar enabled low visibility operation system and method | |
| US20160139603A1 (en) | Automatic take-off and landing control device | |
| US8704700B2 (en) | Passive bird-strike avoidance systems and methods | |
| RU2303796C1 (ru) | Способ автономного формирования посадочной информации для летательного аппарата и бортовой радиолокатор для его осуществления (варианты) | |
| US9435635B1 (en) | System and methods of detecting an intruding object in a relative navigation system | |
| CN110730913B (zh) | 退化可视环境的分布式多节点低频雷达系统的方法和设备 | |
| AU2003200360A1 (en) | Method and system for determining air turbulence using bi-static measurements | |
| KR101387664B1 (ko) | 전파고도계를 이용한 변형된 고도모델 기반의 지형참조 항법장치 | |
| Rouveure et al. | PELICAN: Panoramic millimeter-wave radar for perception in mobile robotics applications, Part 1: Principles of FMCW radar and of 2D image construction | |
| US10353068B1 (en) | Weather radar enabled offshore operation system and method | |
| US10705201B1 (en) | Radar beam sharpening system and method | |
| US20130127656A1 (en) | Radar filter | |
| RU2569843C1 (ru) | Способ формирования трехмерного изображения земной поверхности в бортовой доплеровской рлс с линейной антенной решеткой | |
| US8773299B1 (en) | System and method for actively determining obstacles | |
| US20150279219A1 (en) | Procedure for the detection and display of artificial obstacles for a rotary-wing aircraft | |
| RU2650674C2 (ru) | Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы | |
| de Ponte Müller et al. | Characterization of a laser scanner sensor for the use as a reference system in vehicular relative positioning | |
| US11142340B1 (en) | System and method for radar sensing runway approach and taxi lights | |
| RU2707275C1 (ru) | Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа | |
| CN112455503A (zh) | 基于雷达的列车定位方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190413 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210909 |