RU2707275C1 - Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа - Google Patents
Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707275C1 RU2707275C1 RU2019100117A RU2019100117A RU2707275C1 RU 2707275 C1 RU2707275 C1 RU 2707275C1 RU 2019100117 A RU2019100117 A RU 2019100117A RU 2019100117 A RU2019100117 A RU 2019100117A RU 2707275 C1 RU2707275 C1 RU 2707275C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- snow cover
- helicopter
- earth
- landing
- depth
- Prior art date
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
- G01S13/88—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
- G01S13/935—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft for terrain-avoidance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиолокации, а именно к выбору площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа, и может быть использовано для обеспечения безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа (ВСВТ) на неподготовленную заснеженную площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о подстилающей поверхности. Техническим результатом является повышение вероятности выбора площадки за счет определения глубины снежного покрова и уклона земной поверхности места посадки. Для этого при наличии снежного покрова дополнительно определяют глубину снежного покрова, уклон земной поверхности в каждом секторе приема, сравнивают их с заданными значениями и принимают решение на посадку воздушного судна при отсутствии препятствий, глубине снежного покрова и уклоне земной поверхности меньше заданных во всех секторах. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке систем обеспечения безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа (ВСВТ) на неподготовленную заснеженную площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о подстилающей поверхности.
Известен способ «Радиолокационная станция обеспечения безопасной посадки вертолета в условиях отсутствия или ограниченной видимости», основанный на применении радиолокационной станции по патенту RU 2561496 С1, опубл. 27.08.2015, МПК G01S 13/93, сущность способа заключается в излучении радиосигналов по направлению к земной поверхности, приеме эхо-сигналов с угловых направлений и по нормали, измерении высоты полета вертолета и обнаружение препятствий.
Недостатком способа-прототипа является низкая безопасность посадки воздушного судна вертолетного типа, обусловленная малой вероятностью выбора площадки при наличии снежного покрова с возможностью измерения толщины снежного покрова, определения наклона земной поверхности под снежным покровом и выдачи информации летному составу о возможности производства безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа на заснеженную площадку либо отсутствии таковой.
Техническим результатом изобретения способа выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа является повышение вероятности выбора площадки за счет определения глубины снежного покрова и уклона земной поверхности места посадки.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета, заключающемся в излучении сигналов в направлении на земную поверхность, приеме эхо-сигналов с угловых направлений М приемниками, установленными на борту в секторах 
, и по нормали, а также измерении высоты полета воздушного судна вертолетного типа, определении наличия препятствий в зоне посадки в каждом угловом направлении и принятии решения о посадке воздушного судна при отсутствии препятствий, согласно изобретению при наличии снежного покрова дополнительно определяют глубину снежного покрова, уклон земной поверхности в каждом секторе приема, сравнивают их с заданными значениями и принимают решение на посадку воздушного судна при отсутствии препятствий, глубине снежного покрова и уклоне земной поверхности меньше заданных во всех секторах.
Сущность заявляемого способа состоит в том, что при наличии снежного покрова дополнительно определяют глубину снежного покрова, уклон земной поверхности в каждом секторе приема, сравнивают их с заданными значениями и принимают решение на посадку воздушного судна при отсутствии препятствий, глубине снежного покрова и уклоне земной поверхности меньше заданных во всех секторах.
Известно [Особенности взлетов и посадок на пыльных, песчаных или заснеженных площадках: [Электронный ресурс]. URL: http://www.svvaul.ru /component/k2/600-osobennosti-vzletov-i-posadok-na-pylnykh-peschanykh-ili-zasnezhennykh-ploshchadkakh. (дата обращения: 07.12.2017)], при выполнении посадки по-вертолетному на заснеженную площадку толщина снежного покрова должна быть не более 50 см, чтобы избежать проваливания вертолета в сугроб. Уклон поверхности более 15° и неровности высотой более 0,5 м представляют опасность для посадки вертолета, особенно при сильном ветре. Для определения глубины снежного покрова при посадке человек должен двигаться по посадочной площадке. [Меры безопасности при применении вертолетов: [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.ru/10_104903_meri-bezopasnosti-pri-primenenii-vertoletov.html. (дата обращения: 07.12.2017)].
Под обеспечением безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа понимается исключение проваливания под снег, опрокидывание вертолета при посадке днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях (туман, дымка, дождь, снег, запыленность или задымленность атмосферы), а также в условиях поднятой с грунта пыли или снега его вращающимся винтом [Приказ Минтранса РФ от 31 июля 2009 г. №128 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации»].
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где представлено положение вертолета и обозначено: 1 - граница раздела «тропосфера - снежный покров»; 2 - граница раздела «снежный покров - земная поверхность»; 3 - точка на земной поверхности с полярными координатами 
и 
, где m=1…M, α0=0, R - радиус зоны посадки, куда направляется ось ДН m-ой антенны приемника, установленного в секторе 
; 4 - зона приема эхо-сигналов, ограниченная шириной ДН антенны 
, где hBCBT0 - высота зависания воздушного судна вертолетного типа пред началом этапа посадки его m-ой антенны; 5 - снежный покров; 6 - земная поверхность; hc - глубина снежного покрова, состоит в том, что в процессе вертикального снижения при наличии снежного покрова дополнительно осуществляют зондирование и прием отраженных эхо-сигналов [например, описание патента RU 2262718 «Способ измерения толщины снежного покрова», опубл. 20.10.2005, МПК G01S 13/95] от границы раздела сред «снежный покров - земная поверхность» с несущей частотой ƒ1, от границы раздела сред «тропосфера - снежный покров» с несущей частотой ƒ2 и модуляционной составляющей на частоте ƒM с абсолютными фазами ϕ1, ϕ2 с угловых направлений М приемниками, установленными на борту в секторах 
, и по нормали, определяют глубину снежного покрова каждом секторе приема hcm и сравнивают с их с заданным значением глубины снежного покрова hcΔ, при значении меньше допустимого определяют наличие препятствий в каждом секторе приема измерением Δm и сравнивают с заданной высотой препятствия hΔ, при значении меньше допустимого определяют уклон земной поверхности в каждом секторе приема Ψm и сравнивают их с заданным углом наклона земной поверхности hΨ, при угле наклона меньше допустимого принимают решение на посадку воздушного судна вертолетного типа, при глубине снежного покрова выше заданного в любом из секторов, либо наличии препятствий в любом из секторов, либо уклоне земной поверхности выше заданного в любом из секторов приема больше заданных, посадку запрещают с отображением рекомендацией летному составу на многофункциональном индикаторе и в головных телефонах.
Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа может быть реализован, например, с помощью устройства, размещаемого в нижней части фюзеляжа воздушного судна вертолетного типа, схема которого приведена на фиг. 2, где обозначено: 7 - передающее устройство; 8 - приемное устройство; 9 - блок определения глубины снежного покрова m секторах; 10 - схема сравнения с заданным значением снежного покрова hcΔ; 11 - решающее устройство; 12 - блок определения безопасной глубины снежного покрова в месте посадки; 13 - блок определения наличия препятствий Δm в М секторах; 14 - схема сравнения с заданным значением препятствий hΔ; 15 - блок определения наличия препятствий в месте посадки; 16 - блок определения угла наклона земной поверхности Ψm в М секторах; 17 - схема сравнения с заданным значением угла наклона земной поверхности hΨ; 18 - блок определения безопасного угла наклона земной поверхности в месте посадки.
Блок 9 осуществляет определение глубины снежного покрова hcm возникающей разностью расстояний, которые проходят зондирующие сигналы по формуле
где ϕ1 - абсолютная фаза модуляционной составляющей на частоте ƒM огибающей отраженного сигнала с несущей частотой ƒ1 электромагнитной волны сантиметрового диапазона, на которой происходит отражение от границы раздела «снежный покров - земная поверхность»;
ϕ2 - абсолютная фаза модуляционной составляющей на частоте ƒM огибающей отраженного сигнала с несущей частотой ƒ2, электромагнитной волны оптического диапазона, на которой происходит отражение от границы раздела «тропосфера - снежный покров»;
ƒM - частота опорного модулирующего сигнала;
с - скорость распространения электромагнитных волн в свободном пространстве, от границы раздела сред «снежный покров - земная поверхность» с несущей частотой ƒ1, от границы раздела сред «тропосфера - снежный покров» с несущей частотой ƒ2 и модуляционной составляющей на частоте ƒM с абсолютными фазами ϕ1, ϕ2 с угловых направлений М приемниками, установленными на борту в секторах 
. Полученные значения глубин снежного покрова hcm во всех секторах в блоке 10 сравниваются с заданным значением снежного покрова hcΔ. Решающее устройство 11 (или) принимает решение о превышение заданного порогового значения.
Блок 13 осуществляет определение наличия препятствий Δm разностью полученных высот 
в М секторах, например, фазовым методом [Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. - М.: Советское радио. 1975. - С. 79-84.] относительно границы раздела «снежный покров - земная поверхность».
где Δϕ - измеряемая разность фаз между принятым и опорным колебаниями на частоте модуляции ƒM огибающей отраженного сигнала с несущей частотой ƒ1 электромагнитной волны сантиметрового диапазона, на которой происходит отражение от границы раздела «снежный покров - земная поверхность»;
ƒM - частота опорного модулирующего сигнала;
с - скорость распространения электромагнитных волн в свободном пространстве. Полученные значения высот препятствий Δm во всех секторах в блоке 14 сравниваются с заданным значением высоты препятствия hΔ. Решающее устройство 11 (или) позволяет выявить превышение заданного порогового значения.
Блок 16 осуществляет определение угла наклона Ψm земной поверхности в радиусе R зоны посадки в М секторах 
, разностью полученных высот 
в М секторах. Полученные значения углов наклона Ψm земной поверхности в радиусе R зоны посадки во всех секторах в блоке 17 сравниваются с заданным значением угла наклона hΨ. Решающее устройство 11 (или) принимает решение о превышение заданного порогового значения.
Решающее устройство 11 (или) принимают решение на посадку воздушного судна вертолетного типа при отсутствии препятствий, при глубине снежного покрова и уклоне земной поверхности в каждом секторе приема меньше заданных. Выход с блока 11 является выходом устройства.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из доступных источников неизвестен способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа на заснеженную площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства посредством измерения глубины снежного покрова, определения наклона земной поверхности для посадки воздушного судна вертолетного типа на заснеженную площадку, заключающийся в приеме эхо-сигналов непосредственно из зоны посадки вертолета.
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявляемый способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа на заснеженную площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства в зоне посадки вертолета обеспечивает измерение глубины снежного покрова, определение наклона земной поверхности за счет приема эхо-сигналов непосредственно из зоны посадки вертолета с выдачей рекомендации летному составу на многофункциональный индикатор и в головные телефоны о возможности посадки воздушного судна вертолетного типа на заснеженную площадку, либо отсутствие таковой.
Claims (1)
- Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа, заключающийся в излучении сигналов в направлении на земную поверхность, приеме эхо-сигналов с угловых направлений М приемниками, установленными на борту в секторах, и по нормали, а также измерении высоты полета воздушного судна вертолетного типа, определении наличия препятствий в зоне посадки в каждом угловом направлении и принятии решения о посадке воздушного судна при отсутствии препятствий, отличающийся тем, что при наличии снежного покрова дополнительно определяют глубину снежного покрова, уклон земной поверхности в каждом секторе приема, сравнивают их с заданными значениями и принимают решение на посадку воздушного судна при отсутствии препятствий, глубине снежного покрова и уклоне земной поверхности меньше заданных во всех секторах.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100117A RU2707275C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019100117A RU2707275C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2707275C1 true RU2707275C1 (ru) | 2019-11-26 |
Family
ID=68653205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019100117A RU2707275C1 (ru) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2707275C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737761C1 (ru) * | 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 | Способ оценки возможности посадки воздушного судна вертолётного типа на водоём со снежно-ледяным покровом |
| CN112464008A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 中国石油天然气集团有限公司 | 直升机临时起降点选择方法及装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060087452A1 (en) * | 2004-10-23 | 2006-04-27 | Eads Deutschland Gmbh | Method of pilot support in landing helicopters in visual flight under brownout or whiteout conditions |
| US20130265185A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Eurocopter Deutschland Gmbh | Proximity warning system for helicopters |
| RU2516244C2 (ru) * | 2011-06-14 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" | Способ посадки вертолета и устройство для его осуществления |
| US20160114905A1 (en) * | 2014-06-24 | 2016-04-28 | Sikorsky Aircraft Corporation | Probabilistic safe landing area determination |
| US20170162061A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-08 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for identifying terrain suitable for aircraft landing |
| RU2017110697A (ru) * | 2014-12-16 | 2018-10-01 | Джапан Ойл, Гас Энд Металс Нэйшнл Корпорэйшн | Способ дистанционного измерения толщины льда, способ дистанционного измерения прочности льда, устройство для дистанционного измерения толщины льда, устройство для дистанционного измерения прочности льда и дистанционный измерительный модуль |
| RU2672578C2 (ru) * | 2016-10-26 | 2018-11-16 | 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 | Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета |
-
2019
- 2019-01-09 RU RU2019100117A patent/RU2707275C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060087452A1 (en) * | 2004-10-23 | 2006-04-27 | Eads Deutschland Gmbh | Method of pilot support in landing helicopters in visual flight under brownout or whiteout conditions |
| RU2516244C2 (ru) * | 2011-06-14 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" | Способ посадки вертолета и устройство для его осуществления |
| US20130265185A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-10-10 | Eurocopter Deutschland Gmbh | Proximity warning system for helicopters |
| US20160114905A1 (en) * | 2014-06-24 | 2016-04-28 | Sikorsky Aircraft Corporation | Probabilistic safe landing area determination |
| RU2017110697A (ru) * | 2014-12-16 | 2018-10-01 | Джапан Ойл, Гас Энд Металс Нэйшнл Корпорэйшн | Способ дистанционного измерения толщины льда, способ дистанционного измерения прочности льда, устройство для дистанционного измерения толщины льда, устройство для дистанционного измерения прочности льда и дистанционный измерительный модуль |
| US20170162061A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-08 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for identifying terrain suitable for aircraft landing |
| RU2672578C2 (ru) * | 2016-10-26 | 2018-11-16 | 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 | Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Jeffrey S. DEEMS at al., "Lidar measurement of snow depth: a review", Journal of Glaciology, Vol. 59, No. 215, 2013. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2737761C1 (ru) * | 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 | Способ оценки возможности посадки воздушного судна вертолётного типа на водоём со снежно-ледяным покровом |
| CN112464008A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 中国石油天然气集团有限公司 | 直升机临时起降点选择方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8427360B2 (en) | Apparatus and method for assisting vertical takeoff vehicles | |
| US8354951B2 (en) | Short baseline helicopter positioning radar for low visibility | |
| US5208600A (en) | Glide slope surveillance sensor | |
| US4283725A (en) | In-flight aircraft weather radar calibration | |
| US20170045613A1 (en) | 360-degree electronic scan radar for collision avoidance in unmanned aerial vehicles | |
| US9335405B2 (en) | Enhanced RF detection system | |
| JP5093451B2 (ja) | 航空機用水面及び地面観測装置 | |
| RU2516244C2 (ru) | Способ посадки вертолета и устройство для его осуществления | |
| RU2303796C1 (ru) | Способ автономного формирования посадочной информации для летательного аппарата и бортовой радиолокатор для его осуществления (варианты) | |
| RU2707275C1 (ru) | Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа | |
| GB2493250A (en) | A split aperture monopulse antenna system | |
| JP2007516430A (ja) | 前方測距能力を備えたレーダ高度計 | |
| RU2737760C1 (ru) | Устройство выбора площадки для посадки воздушного судна вертолётного типа | |
| RU2672578C2 (ru) | Способ обнаружения препятствий в зоне посадки вертолета | |
| RU2756596C1 (ru) | Устройство выбора площадки для посадки воздушного судна вертолётного типа | |
| RU2692079C1 (ru) | Способ и устройство контроля за положением глиссады и координатами самолёта в дальней зоне | |
| US20230009797A1 (en) | Method and device for measuring the altitude of an aircraft in flight relative to at least one point on the ground | |
| EP3985417A1 (en) | Remote airstream observation device, remote airstream observation method, and program | |
| RU2128846C1 (ru) | Способ определения параметров наземных препятствий при полете летательных аппаратов на малой высоте | |
| US8682510B2 (en) | Method for enabling landing on an offset runway | |
| RU2737761C1 (ru) | Способ оценки возможности посадки воздушного судна вертолётного типа на водоём со снежно-ледяным покровом | |
| Lipatov et al. | The onboard radar system for the safe landing for helicopters on an unprepared site | |
| RU2588105C2 (ru) | Радиолокационный способ определения высоты полета летательного аппарата | |
| RU2650674C2 (ru) | Радиолокационный способ определения положения средней линии взлетно-посадочной полосы | |
| Van Autenboer et al. | Airborne Radio-glaciological Investigations During the 1969 Belgian Antarctic Expeditions |