СПОСОБ ТОЧНОЙ ПОСАДКИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ Российский патент 2002 года по МПК G08G5/02 

Изобретение относится к области навигационных систем с использованием излучения и измерения электромагнитных волн и может быть применено для точной посадки воздушных судов на взлетно-посадочную полосу /ВПП/.

Известные способы посадки судов предусматривают использование трех маркерных маяков [1] . Радиомаяки - дальний /ДМРМ/, средний /СМРМ/ и ближний /БМРМ/ устанавливаются на участке перед ВПП на ее осевой линии на расстоянии 7400 м, 1050 м, 100 м соответственно от торца ВПП. При пролете судна над соответствующим радиомаяком его сигнал регистрируется бортовым маркерным радиоприемником /МРП/, что позволяет идентифицировать маяк и определять дальность судна до торца ВПП.

Однако такой способ не обеспечивает достаточной точности определения высоты судна над маркерными радиомаяками, его скорости снижения, угла между осевыми линиями фюзеляжа судна и ВПП. Это усложняет процесс подготовки посадки судна, ее автоматизации и особенно при неблагоприятных метеорологических условиях (боковой ветер, дождь, туман, низкая облачность и т.д.).

Наиболее близким аналогом является система, которая содержит электрический проводник, проложенный от зоны руления до площадки погрузки и выгрузки (посадки и высадки). Самолет имеет на борту датчики для определения направления пути, устройство для выбора по желанию направляющих путей и устройство, расположенное на самолете и связанное с датчиками для выработки сигналов в соответствии с отклонением самолета от выбранного направляющего пути [2].

Достоинством такой системы является ее простота по сравнению с существующими аэронавигационными системами. Однако она не может быть использована для обеспечения надежной посадки воздушного судна, т.к. не обеспечивает измерения координат судна относительно ВПП, скорости снижений, высоты полета.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности вывода судна на ВПП, подготовки надежной посадки его.

Эта цель достигается тем, что в районе каждого радиомаяка прокладывают систему проводников с током определенной частоты, которые создают переменное магнитное поле определенной топографии и индукции, измеряют горизонтальные и вертикальные составляющие вектора магнитного поля бортовыми компонентными магнитометрами (по заявке 93045679/11/. С помощью бортовой вычислительной машины определяют по заданной программе дальность судна до торца ВПП, высоту судна над радиомаяком, горизонтальную скорость судна и вертикальную скорость снижения его, смещение судна относительно осевой линии ВПП и по полученным данным управляют процессом подготовки посадки судна.

Бортовые компонентные магнитометры устанавливают в соответствии с описанием заявки на изобретение "Способ точной посадки воздушных судов" [3].

Бортовые магнитометры, работающие на принципе ферромагнитного резонанса, в аморфных сплавах обладают пороговой чувствительностью по полю порядки 1 нТл и угловой пороговой чувствительностью менее одной минуты; имеют плоскую амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот 1 Гц - 100 кГц [4]. Коэффициент преобразования может регулироваться в пределах 10 МкВ/нТл - 10 мВ/нТл. Точность измерения поля составляет 0,005% и обеспечивается методом ферромагнитного резонанса, который базируется на внутриатомной константе в гиромагнитном отношении электрона.

Точность и стабильность магнитного поля, создаваемого наземной системой проводников, может быть задана с погрешностью не хуже 0,010%.

Приведенные характеристики бортовых измерительных средств, наземных источников поля и наличие бортовой вычислительной машины, работающей по заданной программе, обеспечат высокую точность траектории выхода судна к ВПП и перехода к заключительному этапу посадки судна на ВПП по заявке 93045679/11 "Способ точной посадки воздушных судов".

В программу бортовой ЭВМ вносятся дополнительно условия: расстояния между маяками, маяками и торцом ВПП строго фиксированы; с уменьшением высоты полета увеличивается точность измерения координат. Это позволяет значительно поднять точность траектории выхода судна на ВПП и практически автоматизировать процесс посадки.

При этом способ может работать в сопряженном режиме с существующими радиомаяками и самостоятельно. Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что в ближней области формируется высокоточная траектория вывода воздушного судна на ВПП, позволяющая автоматизировать процесс посадки и при сложных метеорологических условиях.

ЛИТЕРАТУРА
1. В.В.Глухов и др. "Авиационное и радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов", изд. Транспорт, 1983 г., 141 стр.

2. Заявка Франции 2007336, 1970 г., В 64 F 1/00 /Прототип/.

3. Заявка на изобретение 93045679/11 "Способ точной посадки воздушных судов" /Положительное решение/.

4. М.М.Тельминов., "Высокочувствительный резонансный преобразователь индукции магнитного поля в широком диапазоне частот.- Ж.Дефектоскопия, изд. РАН, 1992 г., 52-65 стр.

Изобретение относится к области навигационных систем для воздушных судов при осуществлении их посадки на взлетно-посадочную полосу (ВПП). Способ включает прием и измерение бортовыми системами электромагнитного поля, создаваемого системами электрических проводников, проложенных в районах радиомаяков. Магнитное поле имеет определенную частоту, напряженность и топографию. По магнитному полю определяют горизонтальную скорость судна, вертикальную скорость снижения его, высоту полета, смещение относительно ВПП, расстояние от судна до торца ВПП. По заданной программе бортовой ЭВМ управляют процессом вывода судна на ВПП. Способ обеспечивает повышенные точность и надежность посадки судна.

Способ точной посадки воздушных судов на взлетно-посадочную полосу (ВПП), включающий создание электромагнитного поля путем прокладывания систем наземных электрических проводников, измерение составляющих вектора магнитного поля измерителями, установленными на борту судна, отличающийся тем, что системы электрических проводников прокладывают в районе каждого радиомаяка (ДМРМ, СМРМ, БМРМ), создают магнитное поле определенной частоты, топографии и индукции, измеряют горизонтальные и вертикальные составляющие вектора магнитного поля бортовыми магнитометрами, определяют горизонтальную скорость судна, вертикальную скорость снижения его, высоту полета, смещение относительно ВПП, расстояние от судна до торца ВПП и по заданной программе бортовой ЭВМ управляют процессом вывода судна на ВПП.