RU2672578C2 - Method of detection of obstacles in the helicopter landing area - Google Patents

Method of detection of obstacles in the helicopter landing area Download PDF

Info

Publication number
RU2672578C2
RU2672578C2 RU2016142228A RU2016142228A RU2672578C2 RU 2672578 C2 RU2672578 C2 RU 2672578C2 RU 2016142228 A RU2016142228 A RU 2016142228A RU 2016142228 A RU2016142228 A RU 2016142228A RU 2672578 C2 RU2672578 C2 RU 2672578C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
helicopter
height
antenna
landing zone
landing
Prior art date
Application number
RU2016142228A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016142228A (en
RU2016142228A3 (en
Inventor
Владимир Александрович Малышев
Алексей Вячеславович Коровин
Александр Анатольевич Новиков
Алексей Юрьевич Трущинский
Александр Олегович Пономаренко
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016142228A priority Critical patent/RU2672578C2/en
Publication of RU2016142228A publication Critical patent/RU2016142228A/en
Publication of RU2016142228A3 publication Critical patent/RU2016142228A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2672578C2 publication Critical patent/RU2672578C2/en

Links

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
    • 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
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • 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
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G7/00—Traffic control systems for simultaneous control of two or more different kinds of craft
    • G08G7/02—Anti-collision systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G9/00—Traffic control systems for craft where the kind of craft is irrelevant or unspecified
    • G08G9/02—Anti-collision systems

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to helicopter radar landing systems and can be used in their development. Essence of the invention lies in the fact that in the process of vertical descent they receive the reflected signals from angular directions by N receivers installed in sectors with α=2π/N, axis of the DN of the n-th antenna is directed to a point with polar coordinates α=α+2π/N and β=arctg(R/H), where n=1…N, α=0, R is the radius of the landing zone, the measurement of the height of the helicopter’s flight is carried out by an antenna with a width of DN β=2arctg(R/H), where is H– height of hovering of the helicopter before landing, measure the distance to the earth's surface in each sector, calculate the height of the range, compare the difference between the measured and calculated heights Δwith threshold to hand if the condition |Δ|≥hdecide on the presence of obstacles in this sector when Δ>0, or in the central region of the landing zone in the opposite case.EFFECT: increased probability of detecting obstacles in the landing zone by receiving echo signals directly from the helicopter landing zone, regardless of its height.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокационным системам посадки вертолета и может быть использовано при их разработке.The invention relates to helicopter landing radar systems and can be used in their development.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета (прототипом к предполагаемому изобретению) является способ, основанный на применении радиолокационной станции обеспечения безопасной посадки вертолета в условиях отсутствия или ограниченной видимости [описание патента RU 2561496 С1 «Радиолокационная станция обеспечения безопасной посадки вертолета в условиях отсутствия или ограниченной видимости», опубл. 27.08.2015, МПК G01S 13/93].The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method for detecting obstacles in the helicopter landing zone (prototype of the alleged invention) is a method based on the use of a radar station to ensure a safe landing of a helicopter in the absence or limited visibility [description of patent RU 2561496 C1 "Radar station ensure safe landing of the helicopter in conditions of absence or limited visibility ", publ. 08/27/2015, IPC G01S 13/93].

Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета, основанный на применении радиолокационной станции обеспечения безопасной посадки вертолета в условиях отсутствия или ограниченной видимости, включает в себя следующие основные этапы функционирования: излучение радиосигналов по направлению к земной поверхности, прием эхо-сигналов с угловых направлений и по нормали, измерение высоты полета вертолета и обнаружение препятствий.A method for detecting obstacles in a helicopter landing zone, based on the use of a radar station to ensure a safe helicopter landing in conditions of absence or limited visibility, includes the following main stages of operation: emitting radio signals towards the earth's surface, receiving echo signals from angular directions and normal Helicopter height measurement and obstacle detection.

Недостатком способа-прототипа является низкая вероятность обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета из-за обзора земной поверхности в виде сужающегося (расширяющегося) кольца при снижении (взлете) вертолета.The disadvantage of the prototype method is the low probability of detecting obstacles in the landing area of the helicopter due to the view of the earth's surface in the form of a tapering (expanding) ring when the helicopter is lowered (takeoff).

Техническим результатом изобретения способа является повышение вероятности обнаружения препятствий в зоне посадки за счет приема эхо-сигналов непосредственно из зоны посадки вертолета независимо от его высоты.The technical result of the invention of the method is to increase the likelihood of detecting obstacles in the landing zone by receiving echo signals directly from the helicopter landing zone, regardless of its height.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета, заключающемся в излучении сигналов по направлению к земной поверхности, приеме эхо-сигналов с угловых направлений и по нормали и измерении высоты полета вертолета Hиз, в процессе вертикального снижения осуществляют прием отраженных сигналов с угловых направлений N приемниками, установленными в секторах с

Figure 00000001
, при этом ось ДН n-ой антенны направляют в точку с полярными координатами
Figure 00000002
и
Figure 00000003
, где n=1…N, α0=0, R - радиус зоны посадки, измерение высоты полета вертолета осуществляют антенной с шириной ДН
Figure 00000004
, где H0 - высота зависания вертолета перед началом посадки, измеряют дальности до земной поверхности в каждом секторе, рассчитывают по дальности высоту, сравнивают модуль разности измеренной и расчетной высот Δn с пороговым значением hΔ и при выполнении условия |Δn|≥hΔ принимают решение о наличие препятствия в этом секторе, когда Δn>0 или в центральной области зоны посадки в противоположном случае.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of detecting obstacles in the helicopter landing zone, which consists in emitting signals towards the earth's surface, receiving echo signals from angular directions and normal and measuring the helicopter flight height H from , in the process of vertical reduction reception of reflected signals from angular directions by N receivers installed in sectors with
Figure 00000001
, while the axis of the DN of the n-th antenna is directed to a point with polar coordinates
Figure 00000002
and
Figure 00000003
where n = 1 ... N, α 0 = 0, R is the radius of the landing zone, the measurement of the helicopter flight height is carried out by an antenna with a beam width
Figure 00000004
, where H 0 is the helicopter hovering height before the start of landing, measure the distance to the earth's surface in each sector, calculate the height by distance, compare the modulus of the difference between the measured and calculated heights Δ n with the threshold value h Δ and when the condition | Δ n | ≥h Δ decide on the presence of an obstacle in this sector when Δ n > 0 or in the central region of the landing zone in the opposite case.

Сущность заявляемого способа состоит в том, что в процессе вертикального снижения осуществляют прием отраженных сигналов с угловых направлении N приемниками, установленными в секторах с

Figure 00000005
, при этом ось ДН n-ой антенны направляют в точку с полярными координатами
Figure 00000006
и
Figure 00000007
, где n=1…N, α0=0, R - радиус зоны посадки, измерение высоты полета вертолета осуществляют антенной с шириной ДН
Figure 00000004
, где H0 - высота зависания вертолета перед началом посадки, измеряют дальности до земной поверхности в каждом секторе, рассчитывают по дальности высоту, сравнивают модуль разности измеренной и расчетной высот Δn с пороговым значением hΔ и при выполнении условия |Δn|≥hΔ принимают решение о наличие препятствия в этом секторе, когда Δn>0 или в центральной области зоны посадки в противоположном случае.The essence of the proposed method consists in the fact that in the process of vertical reduction receive reflected signals from the angular direction of N receivers installed in sectors with
Figure 00000005
, while the axis of the DN of the n-th antenna is directed to a point with polar coordinates
Figure 00000006
and
Figure 00000007
where n = 1 ... N, α 0 = 0, R is the radius of the landing zone, the measurement of the helicopter flight height is carried out by an antenna with a beam width
Figure 00000004
, where H 0 is the helicopter hovering height before the start of landing, measure the distance to the earth's surface in each sector, calculate the height by distance, compare the modulus of the difference between the measured and calculated heights Δ n with the threshold value h Δ and when the condition | Δ n | ≥h Δ decide on the presence of an obstacle in this sector when Δ n > 0 or in the central region of the landing zone in the opposite case.

Сущность изобретения поясняется фигурой 1, где обозначено: 1 - точка на земной поверхности с полярными координатами αn и β куда направляется ось ДН n-ой антенны приемника, установленного в секторе с

Figure 00000008
, 2 - зона приема эхо-сигналов, ограниченная шириной ДН его n-ой антенны, 3 - зона приема эхо-сигналов антенны с шириной ДН β0, R - радиус зоны посадки, H0 - высота зависания вертолета перед началом этапа посадки.The invention is illustrated by figure 1, where it is indicated: 1 - a point on the earth's surface with polar coordinates α n and β where the axis of the antenna beam of the n-th antenna of the receiver installed in the sector with
Figure 00000008
, 2 - echo reception zone limited by the beam width of its n-th antenna, 3 - antenna echo reception zone with a beam width β 0 , R - radius of the landing zone, H 0 - hovering height of the helicopter before the landing stage.

На этапе посадки вертолета с высоты H0 прием эхо-сигналов осуществляют с угловых направлений N приемниками, установленными в секторах с

Figure 00000008
, при этом ось ДН n-ой антенны направляют в точку 1. Как видно из фигуры 1, это обеспечивает 360° зону приема вокруг вертолета, внешне напоминающую кольцо, ширина которого равна ДН антенны в вертикальной плоскости. Угол, образованный осью ДН n-ой антенны и нормалью к земной поверхности β, согласно формуле
Figure 00000009
, зависит от Hиз. В процессе снижения вертолета, например, с высоты H0 до высоты увеличивают этот угол, обеспечивая тем самым прием эхо-сигналов с одной и той же области земной поверхности.At the stage of helicopter landing from a height of H 0 , echo signals are received from angular directions by N receivers installed in sectors with
Figure 00000008
while the axis of the antenna beam of the n-th antenna is directed to point 1. As can be seen from figure 1, this provides a 360 ° reception area around the helicopter, outwardly resembling a ring whose width is equal to the antenna beam in the vertical plane. The angle formed by the axis of the bottom of the n-th antenna and the normal to the earth's surface β, according to the formula
Figure 00000009
depends on H from . In the process of reducing the helicopter, for example, from a height of H 0 to a height, this angle is increased, thereby ensuring the reception of echo signals from the same area of the earth's surface.

По принятым эхо-сигналам определяют дальности до земной поверхности Дn в каждом секторе [Дудник П.И. Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учебник для слушателей и курсантов ВУЗов ВВС / П.И. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский и др. - М.: Изд. ВВИА им. проф Н.Е. Жуковского. 2006, с. 15]. При этом эту дальность определяют по первому принятому эхо-сигналу в этом секторе и в случае наличия препятствия, дальность Дn будет равна расстоянию до этого препятствия. Полученные значения дальностей для каждого сектора приема эхо-сигналов пересчитывают в высоты по формуле Hn=Дn cosβ.The received echo signals determine the distance to the earth's surface D n in each sector [P. Dudnik Aviation radar systems and systems: a textbook for students and cadets of the Air Force universities / P.I. Dudnik, G.S. Kondratenkov, B.G. Tatarsky et al. - M.: Publishing House. VVIA them. Prof. N.E. Zhukovsky. 2006, p. fifteen]. In this case this distance is determined from the first received echo signal in the sector in the case of presence of an obstacle, the range D n will be equal to the distance to this obstacle. The obtained values of the ranges for each sector of the reception of echo signals are converted into heights according to the formula H n = Д n cosβ.

Для определения высоты Hиз используют приемник направленный вертикально вниз, ДНА которого обеспечивает прием эхо-сигналов с участка земной поверхности непосредственно под вертолетом. На высоте H0 этот участок равен размеру зоны посадки с радиусом R, а в процессе снижения вертолета сужается к центру зоны посадки. Так, например, на высоте

Figure 00000010
размеры этого участка уменьшаются вдвое. При этом высоту Hиз определяют так же по первому принятому эхо-сигналу и в случае наличия препятствия, высота Hиз будет равна расстоянию до этого препятствия. Осуществляют сравнение полученных высот Hиз и Hn для каждого сектора приема эхо-сигналов и при превышении модулем разности Δn=Hиз-Hn порогового значения hΔ принимают решение о наличие препятствия в зоне посадки, а с учетом знака этой разности определяют место нахождения препятствия в центральной области или n-ом секторе на границе зоны посадки.To determine the height H of using a receiver directed vertically downward, the bottom of which ensures the reception of echo signals from a plot of the earth's surface directly below the helicopter. At a height of H 0 this section is equal to the size of the landing zone with radius R, and in the process of lowering the helicopter narrows to the center of the landing zone. So, for example, at a height
Figure 00000010
the size of this section is halved. In this case, the height H of is also determined by the first received echo signal and in the case of an obstacle, the height H of will be equal to the distance to this obstacle. Comparison of the obtained heights H from and H n for each sector of the reception of echo signals is made and when the module exceeds the difference Δ n = H from -H n the threshold value h Δ, they decide on the presence of an obstacle in the landing zone, and taking into account the sign of this difference, determine the place finding an obstacle in the central region or n-th sector at the border of the landing zone.

Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета может быть реализован, например, с помощью устройства, размещаемого в нижней части фюзеляжа вертолета, схема которого приведена на фигуре 2, где обозначено: 1 - приемный блок определения Hиз, 2 - блок измерения Hиз, 3 - блок вычисления β, 4 - устройство управления, 5 - приемный блок определения Hn, 6 - блок измерения Дn, 7 - блок вычисления Hn, 8 - блок вычисления Δn, 9 - схема сравнения, 10 - блок знаковой функции, 11 - решающее устройство.A method for detecting obstacles in the helicopter landing zone can be implemented, for example, using a device located at the bottom of the fuselage of the helicopter, the diagram of which is shown in figure 2, where it is indicated: 1 - receiving unit for determining H from , 2 - measuring unit for H from , 3 - calculation unit β, 4 - control device, 5 - receiving determination unit H n , 6 - measurement unit Д n , 7 - calculation unit H n , 8 - calculation unit Δ n , 9 - comparison circuit, 10 - sign function block, 11 - a decisive device.

Блок 3 осуществляет вычисление угла β наклона антенн приемных блоков определения Hn по формуле

Figure 00000011
. В процессе снижения вертолета этот угол пересчитываете из-за уменьшения Hиз.Block 3 calculates the angle β of the tilt of the antennas of the receiving blocks for determining H n according to the formula
Figure 00000011
. In the process of reducing the helicopter, you recalculate this angle due to a decrease in H from .

Устройство управления 4 предназначено для управления угловым положением антенн приемных блоков определения Hиз, и может быть выполнено, например, на основе механического привода с синхронным изменением углового положения антенн во всех N приемниках.The control device 4 is designed to control the angular position of the antennas of the receiving units for determining H from , and can be performed, for example, based on a mechanical drive with a synchronous change in the angular position of the antennas in all N receivers.

Приемный блок определения Hn 5 предназначен для приема эхо-сигналов от одного и того же участка земной поверхности с центром в полярных координатах αn и β вне зависимости от высоты полета вертолета. Он может быть выполнен, например, на основе узконаправленной рупорной антенны в вертикальной плоскости с раскрывом α по горизонтали. В количестве N приемные блоки определения Hn обеспечивают 360° зону приема вокруг вертолета, внешне напоминающую кольцо, ширина которого равна ДН антенн в вертикальной плоскости.The receiving unit for determining H n 5 is designed to receive echo signals from the same plot of the earth's surface centered in the polar coordinates α n and β, regardless of the height of the helicopter. It can be performed, for example, on the basis of a narrow horn antenna in the vertical plane with a horizontal opening α. In the amount of N, the reception units for determining H n provide a 360 ° reception area around the helicopter, which looks like a ring whose width is equal to the antenna bottoms in the vertical plane.

Блок 6 измеряет дальность Дn до земной поверхности в зоне приема блока 5 по первому принятому эхо-сигналу и может функционировать, например, на основе метода определения дальности [Кондратенков Г.С. Авиационные системы радиовидения. Монография / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника. 2015, с. 31].Block 6 measures the distance D n to the earth's surface in the receiving zone of block 5 by the first received echo signal and can function, for example, based on the method of determining the range [G. Kondratenkov Aviation radio-vision systems. Monograph / Ed. G.S. Kondratenkova. - M .: Radio engineering. 2015, p. 31].

В блоке вычисления Hn 7 производится операция определения значения расчетной высоты по формуле Hn=Дn cosβ по информации от блоков 3 и 6. Блок 8 вычисляет разность измеренной и расчетной высот Δn=Hиз-Hn и может быть выполнен на основе вычитающего устройства. Схема сравнения 9 осуществляет сравнение модуля разности Δn с пороговым значением hΔ, а в блоке знаковой функции 10 производится определение, какое значение имеет разность Δn положительное или отрицательное.In the calculation unit H n 7, an operation is performed to determine the calculated height value according to the formula H n = Д n cosβ from the information from blocks 3 and 6. Block 8 calculates the difference between the measured and calculated heights Δ n = H from -H n and can be performed based on subtracting device. The comparison circuit 9 compares the modulus of the difference Δ n with the threshold value h Δ , and in the sign function block 10, it is determined which value the difference Δ n is positive or negative.

Решающее устройство 11 предназначено для формирования сигнала о наличие препятствия в зоне посадки, на основе поступающих данных со схем сравнения 9 и блоков знаковой функции 10 и может быть выполнено, например, с использованием элементов «и» и «или». Выход с блока 11 является выходом устройства.The solver 11 is designed to generate a signal about the presence of an obstacle in the landing zone, based on incoming data from comparison schemes 9 and blocks of the sign function 10 and can be performed, for example, using the elements "and" and "or". The output from block 11 is the output of the device.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

После облучения зоны посадки зондирующим сигналом в приемный блок определения Hиз 1 поступают эхо-сигналы. По первому из них в блоке 2 определяется высота Hиз, значение которой поступает в блок вычисления β 3 и блок вычисления Δn 8. В блоке 3 рассчитывается значение угла наклона антенн приемных блоков 5 β, которое поступает в устройство управления 4 и блок вычисления Hn 7. Устройство управления 4 осуществляет управление ДНА приемного модуля 5 для направления ее оси в одну точку на земной поверхности с полярными координатами

Figure 00000012
и
Figure 00000013
, вне зависимости от высоты полета вертолета.After irradiating the landing zone with a probing signal, echo signals are received in the receiving unit for determining H from 1. The first of them in block 2 determines the height H from , the value of which enters the calculation unit β 3 and the calculation unit Δ n 8. In block 3, the value of the antenna tilt angle of the receiving units 5 β is calculated, which enters the control unit 4 and the calculation unit H n 7. The control device 4 controls the bottom of the receiving module 5 to direct its axis to one point on the earth's surface with polar coordinates
Figure 00000012
and
Figure 00000013
, regardless of the height of the helicopter.

С выхода приемного блока определения Hn 5 эхо-сигналы, принятые с угловых направлений от участка земной поверхности находящегося на границе зоны посадки вертолета и центром в точке с полярными координатами αn и β, поступают в блок 6. По первому из них в блоке 6 определяется дальность Дn, значение которой поступает в блок вычисления Hn 7, где производится расчет высоты Hn по формуле Hn=Дn cos β. Далее в блоке 8 вычисляется разность измеренной и расчетной высот Δn=Hиз-Hn, значение которой поступает на схему сравнения 9 и в блок 10. Здесь модуль разности Δn сравнивается с порогом hΔ и определяется в какой области лежит ее значение в положительной или отрицательной. С выходов схемы сравнения 9 и блока знаковой функции 10 данные поступают на вход решающего устройства 11, где при выполнении условия |Δn|≥hΔ и Δn>0 принимается решение о наличие препятствия в n-м секторе на границе зоны посадки вертолета или в центральной области - при условии |Δn| ≥hΔ и Δn<0.From the output of the receiving unit for determining H n 5, echo signals received from angular directions from a portion of the earth’s surface located on the border of the helicopter landing zone and the center at the point with polar coordinates α n and β are received in block 6. According to the first of them in block 6 the range D n is determined, the value of which enters the calculation unit H n 7, where the height H n is calculated by the formula H n = Д n cos β. Next, in block 8, the difference between the measured and calculated heights Δ n = H from -H n is calculated, the value of which goes to the comparison circuit 9 and to block 10. Here, the difference modulus Δ n is compared with the threshold h Δ and it is determined in which region lies its value in positive or negative. From the outputs of the comparison circuit 9 and the sign function block 10, the data are fed to the input of the decider 11, where when the conditions | Δ n | ≥h Δ and Δ n > 0 are fulfilled, a decision is made about the presence of an obstacle in the nth sector at the border of the helicopter landing zone or in the central region, provided | Δ n | ≥h Δ and Δ n <0.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из доступных источников неизвестен способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета, заключающийся в приеме эхо-сигналов непосредственно из зоны посадки вертолета независимо от его высоты.The proposed technical solution is new, because from the available sources there is no known way to detect obstacles in the helicopter landing zone, which consists in receiving echo signals directly from the helicopter landing zone, regardless of its height.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявляемый способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета обеспечивает повышение вероятности обнаружения препятствий в зоне посадки за счет приема эхо-сигналов непосредственно из зоны посадки вертолета независимо от его высоты.The proposed technical solution has an inventive step, since it does not explicitly follow from published scientific data and known technical solutions that the inventive method for detecting obstacles in the helicopter landing zone increases the likelihood of detecting obstacles in the landing zone by receiving echo signals directly from the helicopter landing zone independently from its height.

Claims (1)

Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета, заключающийся в излучении сигналов по направлению к земной поверхности, приеме эхо-сигналов с угловых направлений и по нормали и измерении высоты полета вертолета Низ, отличающийся тем, что в процессе вертикального снижения осуществляют прием отраженных сигналов с угловых направлений N приемниками, установленными в секторах с
Figure 00000014
при этом ось ДН n-й антенны направляют в точку с полярными координатами
Figure 00000015
и
Figure 00000016
где α - угол, образованный центрами диаграмм направленности соседних антенн приемников,
Figure 00000017
- угол в горизонтальной плоскости между продольной осью вертолета и осью ДН n-ой антенны, β - угол в вертикальной плоскости между осью ДН n-ой антенны и нормалью к земной поверхности, n=1…N, α0=0, R - радиус зоны посадки, измерение высоты полета вертолета осуществляют антенной с шириной ДН
Figure 00000018
где H0 - высота зависания вертолета перед началом посадки, измеряют дальности до земной поверхности в каждом секторе, рассчитывают по дальности высоту, сравнивают модуль разности измеренной и расчетной высот
Figure 00000019
с пороговым значением hΔ и при выполнении условия
Figure 00000020
принимают решение о наличие препятствия в этом секторе, когда
Figure 00000021
, или в центральной области зоны посадки в противоположном случае.A method for detecting obstacles in the helicopter landing zone, which consists in emitting signals towards the earth's surface, receiving echo signals from angular directions and normal and measuring the helicopter’s flight height N from , characterized in that the reflected signals are received from the angles during the vertical descent directions N receivers installed in sectors with
Figure 00000014
in this case, the axis of the antenna beam of the nth antenna is directed to a point with polar coordinates
Figure 00000015
and
Figure 00000016
where α is the angle formed by the centers of the radiation patterns of the adjacent receiver antennas,
Figure 00000017
is the angle in the horizontal plane between the longitudinal axis of the helicopter and the axis of the DN of the n-th antenna, β is the angle in the vertical plane between the axis of the DN of the n-th antenna and the normal to the earth's surface, n = 1 ... N, α 0 = 0, R is the radius landing zone, measuring the height of the helicopter is carried out by an antenna with a beam width
Figure 00000018
where H 0 is the height of hovering of the helicopter before landing, measure the distance to the earth's surface in each sector, calculate the distance from the height, compare the modulus of the difference between the measured and calculated heights
Figure 00000019
with a threshold value of h Δ and under the condition
Figure 00000020
decide whether there is an obstacle in this sector when
Figure 00000021
, or in the central region of the landing zone in the opposite case.
RU2016142228A 2016-10-26 2016-10-26 Method of detection of obstacles in the helicopter landing area RU2672578C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142228A RU2672578C2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Method of detection of obstacles in the helicopter landing area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142228A RU2672578C2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Method of detection of obstacles in the helicopter landing area

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016142228A RU2016142228A (en) 2018-04-26
RU2016142228A3 RU2016142228A3 (en) 2018-06-26
RU2672578C2 true RU2672578C2 (en) 2018-11-16

Family

ID=62044380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142228A RU2672578C2 (en) 2016-10-26 2016-10-26 Method of detection of obstacles in the helicopter landing area

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2672578C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707275C1 (en) * 2019-01-09 2019-11-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of selecting helicopter landing site
RU2737760C1 (en) * 2019-11-28 2020-12-02 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Helicopter-type aircraft landing site selection device
RU2756596C1 (en) * 2020-12-29 2021-10-04 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for selecting a landing site for a helicopter-type aerial vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371581A (en) * 1993-03-08 1994-12-06 Schwartz Electro-Optics, Inc. Helicopter obstacle warning system
WO1999046831A1 (en) * 1998-03-11 1999-09-16 Marc Zuta Wire detection system and method
WO2001065273A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Eads Deutschland Gmbh Telematics method for helicopters
RU67309U1 (en) * 2007-06-04 2007-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Транзас" LAND HELICOPTER COLLISION PREVENTION SYSTEM
RU2397549C1 (en) * 2009-04-10 2010-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Новые Информационные Технологии в Авиации" ООО "Фирма "НИТА" Method of warning on threat of collision of helicopter with ground obstacles
RU2507539C2 (en) * 2012-03-22 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" Self-contained radar method for preventing collision of aircraft with obstacles in vertical plane and device for realising said method
RU2561496C1 (en) * 2014-06-24 2015-08-27 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Radar station for facilitating safe helicopter landing in conditions without or with limited visibility

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371581A (en) * 1993-03-08 1994-12-06 Schwartz Electro-Optics, Inc. Helicopter obstacle warning system
WO1999046831A1 (en) * 1998-03-11 1999-09-16 Marc Zuta Wire detection system and method
WO2001065273A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Eads Deutschland Gmbh Telematics method for helicopters
RU67309U1 (en) * 2007-06-04 2007-10-10 Закрытое Акционерное Общество "Транзас" LAND HELICOPTER COLLISION PREVENTION SYSTEM
RU2397549C1 (en) * 2009-04-10 2010-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Новые Информационные Технологии в Авиации" ООО "Фирма "НИТА" Method of warning on threat of collision of helicopter with ground obstacles
RU2507539C2 (en) * 2012-03-22 2014-02-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" Self-contained radar method for preventing collision of aircraft with obstacles in vertical plane and device for realising said method
RU2561496C1 (en) * 2014-06-24 2015-08-27 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Radar station for facilitating safe helicopter landing in conditions without or with limited visibility

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707275C1 (en) * 2019-01-09 2019-11-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method of selecting helicopter landing site
RU2737760C1 (en) * 2019-11-28 2020-12-02 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Helicopter-type aircraft landing site selection device
RU2756596C1 (en) * 2020-12-29 2021-10-04 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for selecting a landing site for a helicopter-type aerial vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016142228A (en) 2018-04-26
RU2016142228A3 (en) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8886373B2 (en) System and method for assisting in the decking of an aircraft
RU2672578C2 (en) Method of detection of obstacles in the helicopter landing area
EP3301457B1 (en) Laser air data sensor mounting and operation for eye safety
US20190339384A1 (en) System and method of radar-based obstacle avoidance for unmanned aerial vehicles
US5615175A (en) Passive direction finding device
CN103700288A (en) Systems and methods for performing wingtip protection
CN102679951A (en) Method for measuring height and detecting obstacles, radio altimeter and aircraft
JP2008203123A (en) Water surface and ground surface observation device for aircraft
KR102393844B1 (en) System and method for inducing vertical take off and landing in aircraft
EP0793116A2 (en) An apparatus for detecting that a flying object has passed a monitoring space
KR20180115034A (en) Radar Apparatus and Target Classification Method using the same
JP5184196B2 (en) Radar apparatus, radar apparatus signal processing method, and vehicle control system
CN107505625A (en) A kind of Air Vehicle Detection method
EP3339184B1 (en) Apparatus and method for detecting stall condition
US20180284263A1 (en) Method of guidance of an aerial target, in particular in the vertical landing phase, and radar system implementing such a method
JP6154219B2 (en) Echo signal processing device, wave radar device, echo signal processing method, and echo signal processing program
RU2707275C1 (en) Method of selecting helicopter landing site
JP2000147120A (en) Laser radar apparatus
AU2016420400A1 (en) Aircraft acoustic position and orientation detection method and apparatus
JP6672038B2 (en) Target object detection device
JP2008304329A (en) Measuring device
RU2708679C1 (en) Method for aircraft to detect external imitation interference, which makes an error in determining its location
RU178879U1 (en) A device for determining the possibility of detecting an airplane take-off from an aerodrome over-the-horizon radar station
JP2014174068A (en) Radar device
JP7143552B2 (en) Wind detection device, wind detection method and observation device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181202