СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Российский патент 2010 года по МПК G01S13/93 G08G5/04 

Описание патента на изобретение RU2403591C2

Изобретение относится к радиолокационной технике и может использоваться для обеспечения безопасных полетов вертолетов, а именно для предупреждения их столкновений с высоковольтными линиями электропередач.

Известен способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающийся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, прием электромагнитных колебаний осуществляют в диапазоне радиоволн, излучаемых высоковольтными линиями электропередач, при этом прием излучаемых высоковольтными линиями электропередач электромагнитных колебаний ведут с различных направлений с помощью нескольких приемных антенн, максимумы диаграмм направленности которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета, и по наличию сигнала в одной из приемных антенн определяют угловое положение проводов высоковольтной линии электропередач относительно корпуса вертолета, сравнивают значения принятого сигнала с опорными напряжениями, соответствующими величинам напряженности электромагнитного поля, излучаемого высоковольтной линией электропередачи на известном расстоянии от нее, и по результатам сравнения принимают решение по корректировке направления полета вертолета. (Патент РФ на изобретение №2156985, G01S 13/93, G08G 5/04, опубл. 27.09.2000).

Недостатком данного способа предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач является зависимость результатов измерения от погодных условий. Так, уровни напряженности электромагнитного поля, излучаемого линией электропередач, вызванные высокочастотными переходными процессами могут быть на 10-20 дБ больше при высокой влажности, тумане или дожде, чем при сухой погоде (Дональд Р.Ж. Уайт Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Выпуск 1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи. М.: Советское радио. 1977), в результате чего при обработке сигнала растет ошибка определения кратчайшего расстояния до линии электропередач. Кроме того способ не работоспособен при выключении напряжения в линии электропередач.

Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающемся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, прием электромагнитных колебаний осуществляют в диапазоне радиоволн, дополнительно осуществляют излучение и прием сигналов первым и вторым пеленгаторами, установленными на вертолете и расположенными по фронту на расстоянии Б друг от друга, каждый из пеленгаторов сканирует пространство по направлению полета вертолета, причем первый пеленгатор осуществляет сканирование против часовой стрелки, а второй - по часовой стрелке, определяют углы пеленга каждой из двух опор линии электропередач каждым пеленгатором, причем α1 и α2 - углы пеленга, определяемые первым пеленгатором первой и второй опор линии электропередач, a β1 и β2 - углы пеленга, определяемые вторым пеленгатором первой и второй опор линии электропередач относительно строительной оси вертолета, определяют дальность до проводов линии электропередач по направлению строительной оси вертолета из выражения

где Б - расстояние между пеленгаторами, µ - угол между линией электропередач и строительной осью вертолета, определяемый из выражения

где

исходя из значения дальности, принимают решение по корректировке направления полета вертолета.

На фиг.1 представлена схема дополнительных построений для вывода формулы определения расстояния до линии электропередач, где:

CD - высоковольтная линия электропередач;

С - точка размещения первой опоры линии электропередач;

D - точка размещения второй опоры линии электропередач;

А - точка размещения первого пеленгатора;

В - точка размещения второго пеленгатора.

Для пояснения предполагаемого способа как процесса выполнения действий над материальным объектом с помощью материальных средств и подтверждения возможности осуществления заявляемого изобретения, на фиг.2 представлена функциональная схема устройства для реализации способа предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, где:

1,2 - пеленгаторы; 3 - вычислитель; 4 - индикатор.

Устройство для предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, содержит последовательно соединенные первый 1 пеленгатор, вычислитель 3 и индикатор 4, причем второй вход вычислителя 3 соединен с выходом второго 2 пеленгатора.

В качестве первого 1 и второго 2 пеленгаторов могут быть использованы радиолокационные сканирующие пеленгаторы, осуществляющие излучение и прием электромагнитной энергии и выдающие на выходе пеленг обнаруженного объекта.

Устройство работает следующим образом.

На фиг.1 в точках С и D расположены опоры линии электропередач (ЛЭП). Прямая, проходящая через указанные точки - провода линии электропередач.

Вертолет находится в точке О и выполняет полет в направлении линии OF. Из чертежа видно, что отрезок OF является дальностью проводов ЛЭП до вертолета - DЛЭП. На вертолете в точках А и В размещены два пеленгатора (радиолокационного типа, либо оптико-электронного). Пеленгаторы разнесены друг относительно друга на расстояние АВ, которое обозначено буквой Б.

Каждый из пеленгаторов сканирует пространство, причем пеленгатор, расположенный в точке А, осуществляет сканирование против часовой стрелки, а пеленгатор, расположенный в точке В - по часовой стрелке. Пеленги объектов - α1 α2, β1 β2, измеряемые пеленгаторами, отсчитываются от линии, проходящей через пеленгатор, которая параллельна строительной оси вертолета.

Правило знаков для пеленгов следующее. Для пеленгатора, расположенного в точке А, пеленг считается положительным, если направление его отсчета совпадает с положительным движением часовой стрелки. На фиг.1 пеленг опоры ЛЭП - D - α2 положителен, пеленг опоры С - α1 отрицателен. Для пеленгатора, расположенного в точке В, пеленг считается положительным, если направление его отсчета совпадает с обратным движением часовой стрелки.

При сканировании пространства пеленгаторами, расположенными в точках А и В, измеряют пеленги опор ЛЭП. Пеленги опоры С - α1 β1 а опоры D - α2, β2. Кроме того известна база Б - расстояние между пеленгаторами.

Дальность до проводов ЛЭП, согласно фиг.1, определяют как

На фиг.1 видно, что

Рассмотрим определение координат опоры С (СМ и МА).

Используя теорему синусов, получим

Или

Отрезок СМ=ОК определится с учетом формулы (3)

Величина отрезка MA определится

Получим аналогичные формулы для опоры D

Угол µ определяет направление ЛЭП по отношению к направлению полета вертолета.

Тангенс этого угла, согласно фиг.1, определяется как

Или

Тогда дальность до проводов ЛЭП будет определяться формулой

После преобразований получим

Значение дальности до линии передачи электроэнергии индицируется индикатором 4 и служит для предупреждения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач.

Похожие патенты RU2403591C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
  • Зыков Андрей Владимирович
RU2410719C2
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
  • Зыков Андрей Владимирович
RU2410720C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
  • Зыков Андрей Владимирович
RU2410718C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 2010
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Григорьева Анжелика Владимировна
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2441254C1
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2011
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2472177C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ВОЗДУШНЫМИ СУДАМИ 2012
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2510800C1
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2410709C1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
RU2416850C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ АВТОМОБИЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Винокуров Владимир Иванович
  • Винокуров Дмитрий Владимирович
  • Зыков Владимир Николаевич
  • Мужичек Сергей Михайлович
RU2411541C2
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Ефанов Василий Васильевич
  • Мужичек Сергей Михайлович
  • Зарудняк Лариса Васильевна
RU2308738C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 403 591 C2

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к радиолокационной технике и может использоваться для обеспечения безопасных полетов вертолетов. Достигаемым техническим результатом является повышение точности определения допустимого кратчайшего расстояния между вертолетом и линией электропередач. Способ заключается в приеме электромагнитных колебаний, отраженных от опор линии передачи электроэнергии, в диапазоне радиоволн первым и вторым пеленгаторами, размещенными на вертолете и расположенными по фронту на расстоянии Б друг от друга. Каждый из пеленгаторов сканирует пространство по направлению полета вертолета, причем первый пеленгатор осуществляет сканирование против часовой стрелки, а второй - по часовой стрелке, определяют углы пеленга каждой из двух опор линии электропередач каждым пеленгатором, причем α1 и α2 - углы пеленга определяют первым пеленгатором первой и второй опоры линии электропередач, a β1 и β2 - углы пеленга - вторым пеленгатором первой и второй опоры линии электропередач относительно строительной оси вертолета, определяют дальность до проводов линии электропередач по направлению строительной оси вертолета с помощью соответствующей вычислительной формулы и исходя из значения дальности принимают решение по корректировке направления полета вертолета. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 403 591 C2

Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающийся в том, что осуществляют прием сигналов в диапазоне радиоволн, отличающийся тем, что излучение и прием сигналов осуществляют первым и вторым пеленгаторами, установленными на вертолете и расположенными по фронту на расстоянии Б друг от друга, каждый из пеленгаторов сканирует пространство по направлению полета вертолета, причем первый пеленгатор осуществляет сканирование против часовой стрелки, а второй - по часовой стрелке, определяют углы пеленга каждой из двух опор линии электропередач каждым пеленгатором, причем α1 и α2 - углы пеленга определяют первым пеленгатором первой и второй опоры линии электропередач, a β1 и β2 - углы пеленга определяют вторым пеленгатором первой и второй опоры линии электропередач относительно строительной оси вертолета, определяют дальность до проводов линии электропередач по направлению строительной оси вертолета из выражения где Б - расстояние между пеленгаторами, µ - угол между линией электропередач и строительной осью вертолета, определяемый из выражения где
исходя из значения дальности, принимают решение по корректировке направления полета вертолета.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2403591C2

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 1998
  • Войнич Б.А.
  • Борисов В.Ф.
  • Пономарев Л.И.
  • Позднякова О.К.
  • Котов Ю.В.
  • Трофимов В.Д.
RU2156985C2
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 2006
  • Ефанов Василий Васильевич
  • Мужичек Сергей Михайлович
RU2309433C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ 1999
  • Войнич Б.А.
  • Карташкин А.С.
  • Сосновский А.А.
  • Трошин И.С.
  • Борисов В.Ф.
  • Соболев С.В.
RU2176400C2
СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА С ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ ЛИНИЯМИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Ефанов Василий Васильевич
  • Мужичек Сергей Михайлович
  • Зарудняк Лариса Васильевна
RU2308738C1
US 2003125849 A1, 03.07.2003
JP 6105584 A, 14.03.1986
US 6114975 A, 05.09.2000.

RU 2 403 591 C2

Авторы

Винокуров Владимир Иванович

Винокуров Дмитрий Владимирович

Зыков Владимир Николаевич

Даты

2010-11-10Публикация

2008-12-15Подача