RU2732474C1 - Method for delivery of suspension parachute system to landing point - Google Patents
Method for delivery of suspension parachute system to landing point Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732474C1 RU2732474C1 RU2019131758A RU2019131758A RU2732474C1 RU 2732474 C1 RU2732474 C1 RU 2732474C1 RU 2019131758 A RU2019131758 A RU 2019131758A RU 2019131758 A RU2019131758 A RU 2019131758A RU 2732474 C1 RU2732474 C1 RU 2732474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- landing
- cone
- point
- parachute
- descent
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C23/00—Combined instruments indicating more than one navigational value, e.g. for aircraft; Combined measuring devices for measuring two or more variables of movement, e.g. distance, speed or acceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации, в частности к парашютным посадочно-навигационным системам и может быть использовано для доставки парашютиста или груза в точку посадки.The invention relates to the field of aviation, in particular to parachute landing and navigation systems and can be used to deliver a parachutist or cargo to the landing point.
Известна система отображения навигационных данных для парашютиста (WO 2010132133 А1, дата приоритета 12.11.2010), раскрывающая систему отображения навигационных данных для парашютиста на основе дисплея, включающего в себя значки, представляющие парашютиста и цель. Парашютист направляется на цель через окружности, обычно эксцентричные, которые центрированы на трехмерной линии, рассчитанной на основе скорости снижения и скорости ветра. Радиусы кругов для разных высот, отображаемые для парашютиста, указывают границу трехмерного объема (обозначенного в источнике как «навигационная воронка»), в пределах которого парашютист достигнет выбранной цели. Ситуационный статус парашютиста может быть отображен с использованием цветов или символов в кругах на дисплее.A system for displaying navigation data for a parachutist is known (WO 2010132133 A1, priority date 12.11.2010), disclosing a navigation data display system for a parachutist based on a display including icons representing the skydiver and a target. The skydiver aims at the target through circles, usually eccentric, which are centered on a three-dimensional line calculated based on sink rate and wind speed. The radii of the circles for different heights displayed to the skydiver indicate the boundary of the three-dimensional volume (denoted in the source as a "navigation funnel") within which the skydiver will reach the selected target. The skydiver's situational status can be displayed using colors or symbols in circles on the display.
Основным недостатком раскрытой в указанном источнике информации системы навигации в сравнении с решением, охарактеризованным в заявке, является отсутствие управляющих командных сигналов в дополнение к индикации положения, а также использование при расчете траектории снижения только одной опорной точки, в частности, предполагаемой точки посадки на земле, что не соответствует алгоритму, процедуре и методике парашютирования на парашютных системах типа «крыло» и подразумевает выведение парашютиста в район приземления с непременным установлением визуального контакта с целью (точкой приземления), а это, в свою очередь, повышает критический уровень требований к погодным условиям по параметрам количества облаков, нижней границы облачности и дальности видимости на высоте осуществления маневра приземления в зоне посадки.The main disadvantage of the navigation system disclosed in the specified source of information in comparison with the solution described in the application is the absence of control command signals in addition to the position indication, as well as the use of only one reference point in the calculation of the descent trajectory, in particular, the proposed landing point on the ground. which does not correspond to the algorithm, procedure and method of parachuting on parachute systems of the "wing" type and implies the introduction of the parachutist to the landing area with the indispensable establishment of visual contact with the target (landing point), and this, in turn, increases the critical level of requirements for weather conditions in parameters of cloud amount, cloud base and visibility range at the altitude of the landing maneuver in the landing zone.
Очевидно, что максимальный эффект в повышении точности доставки парашютной системы в точку посадки может быть достигнут благодаря использованию дополнительной опорной точки, от которой строится конус приземления.Obviously, the maximum effect in increasing the accuracy of delivery of the parachute system to the landing point can be achieved due to the use of an additional reference point from which the landing cone is constructed.
Таким образом, недостатком приведенной выше системы посадки является несоответствие процедуре и методике парашютирования на парашютных системах типа «крыло» и отсутствие управляющих командных сигналов.Thus, the disadvantage of the above landing system is the inconsistency with the procedure and technique of parachuting on parachute systems of the "wing" type and the absence of control command signals.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности доставки парашютной системы в точку посадки вне зависимости от метеоусловий в зоне выброски, а также приведение в соответствие навигационных алгоритмов, процедуре и методике парашютирования на парашютных системах типа «крыло», и автоматическое наведение в заданную точку приземления с обеспечением минимально возможной горизонтальной скорости приземления.The technical problem to be solved by the claimed invention is to improve the accuracy of delivery of the parachute system to the landing point, regardless of the weather conditions in the drop zone, as well as to harmonize the navigation algorithms, the procedure and technique of parachuting on parachute systems of the "wing" type, and automatic guidance to a given landing point with the lowest possible horizontal landing speed.
Поставленная техническая задача решается тем, что при исполнении доставки подвесной парашютной системы в точку посадки, производится динамический расчет конуса посадки от точки посадки на основании параметров парашютной системы и метеорологических условий, путем определения радиуса окружности в зависимости от высоты, из которой парашютная система может попасть в точку посадки. Следующим шагом производится определение точки базы на окружности конуса посадки, который согласно методике ограничивается высотой, на которой осуществляется разворот против ветра и прицельное снижение в цель (точку приземления), таким образом, чтобы точка была максимально удаленной от центра окружности конуса посадки в направлении, противоположном прогнозируемому направлению ветра у земли, с учетом понижающего коэффициента, соответствующего среднему режиму движения парашюта. Динамический расчет конуса снижения (навигации) от точки базы производится на основании параметров парашютной системы и метеорологических условий, путем определения радиуса окружности в зависимости от высоты над точкой базы, из которой парашютная система может попасть в точку базы. Доставка подвесной системы парашюта в точку посадки производится на основании полученных конуса посадки и конуса снижения (навигации).The technical problem posed is solved by the fact that when the parachute system is delivered to the landing point, a dynamic calculation of the landing cone from the landing point is made based on the parameters of the parachute system and meteorological conditions, by determining the radius of the circle depending on the height from which the parachute system can get to landing point. The next step is to determine the base point on the circumference of the landing cone, which, according to the method, is limited by the height at which the turn upwind and aimed descent into the target (landing point) are carried out, so that the point is as far as possible from the center of the circumference of the landing cone in the direction opposite the predicted direction of the wind near the ground, taking into account the reduction coefficient corresponding to the average mode of movement of the parachute. The dynamic calculation of the descent (navigation) cone from the base point is made based on the parameters of the parachute system and meteorological conditions, by determining the radius of the circle depending on the height above the base point, from which the parachute system can get to the base point. Delivery of the parachute harness to the landing point is made on the basis of the landing cone and the descent (navigation) cone received.
В дополнительном варианте изобретения расчет конуса снижения может проводиться динамически (многократно), при этом в качестве точки базы для расчета первого после конуса посадки, конуса снижения является максимально удаленная от центра окружности в направлении, противоположном направлению ветра у земли, с учетом понижающего коэффициента, соответствующего среднему режиму движения парашюта, точка, а для расчета последующих конусов снижения в качестве точки базы используют максимально удаленные от центра окружности точки, расположенные на любом радиусе окружности с учетом выбранного понижающего коэффициента.In an additional embodiment of the invention, the calculation of the descent cone can be carried out dynamically (repeatedly), while as the base point for calculating the first after the landing cone, the descent cone is the most distant from the center of the circle in the direction opposite to the direction of the wind near the ground, taking into account the decreasing coefficient corresponding the average mode of movement of the parachute, point, and to calculate the subsequent cones of descent, the points that are most distant from the center of the circle, located at any radius of the circle, taking into account the selected reduction factor, are used as the base point.
Для специалиста, сведущего в уровне техники, очевидно, что подвесная система парашюта может представлять собой механизированную систему управления куполом использующую полученные навигационные данные в виде конуса снижения и конуса посадки для автоматической корректировки курса снижения к точке посадки с использованием управляющих команд.For a person skilled in the art, it will be obvious that the parachute harness can be a mechanized canopy control system using the obtained navigation data in the form of a descent cone and a landing cone to automatically correct the descent course to the landing point using control commands.
Также очевидно, что конус снижения и конус посадки могут быть выведены на информационный дисплей парашютиста, закрепленный, например, на запястье, на шлеме, встроенном в визор или любым другим способом. В таком случае, парашютист осуществляют посадку, ориентируясь на информационные данные, полученные с дисплея, управляя куполом парашюта самостоятельно.It is also obvious that the descent cone and the landing cone can be displayed on the information display of the parachutist, mounted, for example, on the wrist, on a helmet built into the visor, or in any other way. In this case, the parachutist will land, focusing on the information received from the display, controlling the parachute canopy on his own.
Также передача навигационной информации о конусе посадки и конусе снижения парашютисту возможна, при помощи звуковых и/или тактильных сигналов, сообщающих парашютисту его положение относительно границ конуса посадки и конуса снижения и рекомендуемое направление разворота.Also, the transmission of navigation information about the landing cone and the descent cone to the parachutist is possible by means of sound and / or tactile signals informing the parachutist of his position relative to the boundaries of the landing cone and descent cone and the recommended turn direction.
Техническим результатом, на который направлено изобретение, является повышение точности навигации подвесной парашютной системы в процессе полета в зону приземления, а также осуществление инструментального приземления в точку посадки с обеспечением информации точного положения парашютиста относительно заданной траектории посадки, для обеспечения посадки в соответствии с методикой, вне зависимости от метеоусловий.The technical result, to which the invention is directed, is to improve the navigation accuracy of the suspended parachute system during flight to the landing zone, as well as to carry out instrumental landing at the landing point, providing information on the exact position of the parachutist relative to the given landing trajectory, to ensure landing in accordance with the method, outside depending on weather conditions.
Указанный технический результат достигается тем, что система доставки подвесной парашютной системы в точку посадки включает управляемую парашютную систему, прибор навигации, включающий в себя, по меньшей мере, акселерометр, гироскоп, магнитометр, барометр, память, содержащую исполняемые по меньшей мере одним процессорным устройством инструкции, которые при их исполнении, по меньшей мере, одним процессорным устройством, побуждают прибор навигации выполнять навигацию парашютной системы путем расчета конуса снижения и конуса посадки.The specified technical result is achieved in that the delivery system of the outboard parachute system to the landing point includes a controlled parachute system, a navigation device including at least an accelerometer, a gyroscope, a magnetometer, a barometer, a memory containing instructions executed by at least one processor device , which, when executed by at least one processing device, induce the navigation device to navigate the parachute system by calculating the descent cone and the landing cone.
Настоящее изобретение подтверждается описанными ниже конкретными примерами реализации, взаимосвязанными с чертежами, на которые далее имеются отсылки для визуальной демонстрации принципов работы и функционирования заявленного изобретения, которые не призваны ограничивать сущность заявленного изобретения, а лишь обозначить графическое представление некоторых аспектов.The present invention is supported by the specific examples of implementation described below, in conjunction with the drawings, which are further referenced to visually demonstrate the principles of operation and functioning of the claimed invention, which are not intended to limit the essence of the claimed invention, but only to indicate a graphical representation of some aspects.
Для более точного понимания сущности заявленного изобретения, дальнейшее раскрытие примеров реализации заявленного изобретения, из которого специалисту станут очевидны указанные выше и иные преимущества заявленного изобретения, изложено в том числе со ссылкой на позиции, обозначенные на чертежах.For a more precise understanding of the essence of the claimed invention, further disclosure of examples of implementation of the claimed invention, from which the specialist will become apparent the above and other advantages of the claimed invention, is set forth, including with reference to the numbers indicated in the drawings.
Фиг. 1 - Пример конуса посадки под действием векторов скоростей горизонтального и вертикального движения парашютиста без ветра.FIG. 1 - An example of a landing cone under the action of the vectors of the speeds of the horizontal and vertical movement of a parachutist without wind.
Фиг. 2 - Пример смещения конуса под влиянием ветра.FIG. 2 - An example of a wind displacement of a cone.
Фиг. 3 - Пример использования модели с многократным расчетом конусов снижения.FIG. 3 - An example of using a model with multiple calculation of descent cones.
Для более точного изложения сущности заявленного изобретения, необходимо принимать во внимание терминологию, используемую в настоящем описании далее, а именно необходимо обозначить такие основные термины, как:For a more precise presentation of the essence of the claimed invention, it is necessary to take into account the terminology used in the present description below, namely, it is necessary to designate such basic terms as:
Точка базы - опорная точка, от которой строится модель конуса до какого-либо уровня истинной (относительной) высоты. Опорной точкой для конуса посадки является точка приземления, опорной точкой для конуса снижения (навигации) является точка начала прицеливания для посадки и т.д.Datum point - a pivot point from which the cone model is built to any level of true (relative) height. The pivot point for the landing cone is the landing point, the pivot point for the descent (navigation) cone is the starting point for landing, etc.
Глиссада - траектория полета парашютиста, по которой он снижается, под действием горизонтального и вертикального векторов скоростей движения. Глиссада определяется аэродинамическими характеристиками парашютной системы, а именно качеством или коэффициентом скольжения. Предельной глиссадой является точка в горизонтальной плоскости парашютирования, максимально удаленная от центра, от которой, двигаясь по радиусу к центру, за время снижения с высоты парашютирования до высоты опорной точки парашютист придет к опорной точке.Glide path - the flight path of the parachutist, along which he descends, under the action of the horizontal and vertical vectors of movement speeds. The glide path is determined by the aerodynamic characteristics of the parachute system, namely the quality or glide coefficient. The limiting glide path is a point in the horizontal plane of parachuting, the most distant from the center, from which, moving along the radius to the center, during the descent from the parachuting height to the height of the reference point, the parachutist will come to the reference point.
Конус - пространственная фигура, находясь внутри которой обеспечивается посадка парашютиста в заданную точку. Объем конуса является геометрическим местом точек совокупности возможных глиссад. Сечение конуса плоскостью на любой высоте образует круг. Центр круга является проекцией точки приземления на высоту парашютирования.Cone is a spatial figure, being inside which the parachutist lands at a given point. The volume of the cone is the locus of points of the set of possible glide paths. The section of the cone by a plane at any height forms a circle. The center of the circle is the projection of the landing point to the parachuting height.
Первой опорной точкой для определения конуса посадки является точка приземления парашютиста на поверхности приземления. Конус от нее ограничивается высотой, на которой начинается маневр прицеливания в точку приземления, например, 100 метров, в плоскости которой образован круг заданной глиссады.The first reference point for determining the landing cone is the jumper's landing point on the landing surface. The cone from it is limited by the height at which the maneuver of aiming at the landing point begins, for example, 100 meters, in the plane of which the circle of the given glide path is formed.
На этом круге, на противоположной прогнозируемому ветру, стороне располагается точка базы, с учетом понижающего коэффициента, соответствующего среднему режиму полета парашюта, которая является точкой начала маневра захода на посадку;On this circle, on the side opposite to the predicted wind, the base point is located, taking into account the reduction factor corresponding to the average flight mode of the parachute, which is the starting point of the approach maneuver;
Конус снижения (навигации) начинается в точке базы и поднимается до высоты переходных условий - начала снижения под основным куполом, на которой образуется круг заданной глиссады с понижающим коэффициентом, обеспечивающим заданные критерии безопасности.The descent (navigation) cone begins at the base point and rises to the height of transient conditions - the beginning of descent under the main canopy, on which a circle of a given glide path is formed with a decreasing coefficient that provides the specified safety criteria.
На этом круге, в точке пересечения с вектором среднего ветра, располагается точка начала снижения под основным куполом, наиболее выгодная для решения задачи максимально дальнего полета.On this circle, at the point of intersection with the mean wind vector, there is the point of the beginning of the descent under the main canopy, which is the most advantageous for solving the problem of the longest flight.
Как указано выше, для одного из дополнительных вариантов изобретения, последующие конуса снижения начинаются в точке базы предыдущего конуса снижения и поднимаются до высоты, зависящей от предзаданной точности снижения.As indicated above, for one additional embodiment of the invention, subsequent descent cones begin at the base point of the previous descent cone and rise to a height dependent on the predetermined descent accuracy.
Центр круга в плоскости высоты парашютирования для штилевых условий является проекцией точки приземления на высоту парашютирования. Под влиянием ветра на различных высотах происходит смещение центра круга по линии ветра в горизонтальной плоскости. Расчет координат линии смещения центра круга от высоты парашютирования до точки базы производится на основе прогноза скоростей ветра и прогноза скорости снижения парашютиста на различных высотах.The center of the circle in the plane of parachuting altitude for calm conditions is the projection of the landing point to the parachuting altitude. Under the influence of the wind at different heights, the center of the circle shifts along the wind line in the horizontal plane. The coordinates of the line of displacement of the center of the circle from the parachuting height to the base point are calculated based on the forecast of wind speeds and the forecast of the speed of descent of the parachutist at various heights.
Следует осознавать, что описание выше призвано раскрывать, а не ограничивать сущность изобретения указанным примером реализации.It should be understood that the description above is intended to disclose, and not limit the essence of the invention to the specified example implementation.
Специалистам в уровне техники станут очевидны и иные варианты реализации изобретения, как это следует из формулы изобретения, полным однозначным подтверждением которой является описание и чертежи, сопутствующие настоящему документу.Specialists in the prior art will become obvious and other variants of implementation of the invention, as follows from the claims, a complete unambiguous confirmation of which is the description and drawings accompanying this document.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131758A RU2732474C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Method for delivery of suspension parachute system to landing point |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131758A RU2732474C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Method for delivery of suspension parachute system to landing point |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2732474C1 true RU2732474C1 (en) | 2020-09-17 |
Family
ID=72516436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019131758A RU2732474C1 (en) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | Method for delivery of suspension parachute system to landing point |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2732474C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1777300C (en) * | 1989-12-29 | 1995-05-20 | Центральный государственный аэрогидродинамический институт им.профессора Н.Е.Жуковского | Method of landing gliding parachute system on ground radio beacon |
| RU2039680C1 (en) * | 1993-06-08 | 1995-07-20 | Центральный научно-исследовательский институт химии и механики | Controllable parachute system for delivery of cargoes |
| US8489256B2 (en) * | 2010-04-13 | 2013-07-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Automatic parafoil turn calculation method and apparatus |
| RU2671896C1 (en) * | 2017-05-17 | 2018-11-07 | Шарапов Александр Иванович | Method and system of paratrooper landing |
| RU2681241C1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-03-05 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Parachutist modular information system |
-
2019
- 2019-10-09 RU RU2019131758A patent/RU2732474C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1777300C (en) * | 1989-12-29 | 1995-05-20 | Центральный государственный аэрогидродинамический институт им.профессора Н.Е.Жуковского | Method of landing gliding parachute system on ground radio beacon |
| RU2039680C1 (en) * | 1993-06-08 | 1995-07-20 | Центральный научно-исследовательский институт химии и механики | Controllable parachute system for delivery of cargoes |
| US8489256B2 (en) * | 2010-04-13 | 2013-07-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Automatic parafoil turn calculation method and apparatus |
| RU2671896C1 (en) * | 2017-05-17 | 2018-11-07 | Шарапов Александр Иванович | Method and system of paratrooper landing |
| RU2681241C1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-03-05 | Открытое акционерное общество "Радиоавионика" | Parachutist modular information system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4825374A (en) | Aircraft descent guide system and method for creating descent guidance information | |
| US6970107B2 (en) | Flight situation presentation system and method | |
| US8280622B2 (en) | Terrain avoidance system for transport aircraft | |
| US7962254B2 (en) | Method and system for assisting flight control of a low-flying aircraft | |
| US6163743A (en) | Process and device for aiding aerial navigation | |
| EP0309578B1 (en) | Ground proximity approach warning system without landing flap input | |
| US7689328B2 (en) | Determining suitable areas for off-airport landings | |
| US8897932B2 (en) | Flight control support device | |
| EP1254445B1 (en) | Flight control system and method for an aircraft circle-to-land manoeuvre | |
| US3784969A (en) | Aircraft landing display apparatus | |
| EP3799010B1 (en) | System and method for aircraft guidance to runway in case of complete loss of engine thrust | |
| CN105844972B (en) | A kind of helicopter forward sight landform alarm method | |
| US6484072B1 (en) | Embedded terrain awareness warning system for aircraft | |
| US9242727B1 (en) | Autorotation initiation and flare cues system and related method | |
| CN1856719A (en) | Method and system for preventing aircraft from penetrating into dangerous trailing vortex area of vortex generator | |
| JP2010521358A (en) | Flight management system that generates variable thrust cutback at aircraft departure | |
| CN108917786B (en) | Display system and method for indicating time-based requirements | |
| KR101274172B1 (en) | Collision avoidance device and collision avoidance method | |
| US11345484B2 (en) | Display system of an aircraft, able to display a localization marking of a zone of location of an approach light ramp and related method | |
| US11186376B2 (en) | Aerial delivery system | |
| RU2732474C1 (en) | Method for delivery of suspension parachute system to landing point | |
| US8224506B2 (en) | Method and device for determining a maximum stabilization height in the final flight phase of an airplane | |
| US9096329B2 (en) | Method and device for displaying the performance of an aircraft when climbing and/or descending | |
| US9725188B2 (en) | Display system of an aircraft, able to display a horizon line able to be deformed and related method | |
| US7272470B2 (en) | Path guidance systems for a parachute/paraglider and flight path planning devices for planning the use of at least one parachute or paraglider, and system for carrying out said path guidance and planning |