СПОСОБ ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЕТНОГО ТИПА Российский патент 2019 года по МПК G01S13/94 

Описание патента на изобретение RU2707275C1

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 h, 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 h; 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 h. 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.

Похожие патенты RU2707275C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА 2019
  • Машков Виктор Георгиевич
  • Малышев Владимир Александрович
  • Буслаев Алексей Борисович
RU2737760C1
УСТРОЙСТВО ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА 2020
  • Машков Виктор Георгиевич
RU2756596C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА НА ВОДОЁМ СО СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫМ ПОКРОВОМ 2019
  • Машков Виктор Георгиевич
  • Малышев Владимир Александрович
  • Прохорский Руслан Александрович
RU2737761C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА 2020
  • Машков Виктор Георгиевич
RU2757939C1
СИСТЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЕТА И КОГНИТИВНЫЙ ПИЛОТАЖНЫЙ ИНДИКАТОР ОДНОВИНТОВОГО ВЕРТОЛЕТА 2012
  • Егоров Валерий Николаевич
  • Буркина Ирина Владимировна
RU2497175C1
РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ПОСАДКИ ВЕРТОЛЕТА В УСЛОВИЯХ ОТСУТСТВИЯ ИЛИ ОГРАНИЧЕННОЙ ВИДИМОСТИ 2014
  • Анцев Георгий Владимирович
  • Анцев Иван Георгиевич
  • Селькин Владимир Викторович
  • Климентьев Владимир Александрович
  • Кузьмин Александр Александрович
  • Сергиенко Александр Владимирович
  • Денисов Михаил Николаевич
  • Погребняков Александр Михайлович
RU2561496C1
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС ЭКИПАЖА ВЕРТОЛЕТА ПО ВЫСОТНО-СКОРОСТНЫМ ПАРАМЕТРАМ И ПАРАМЕТРАМ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ, ОКРУЖАЮЩЕЙ ВЕРТОЛЕТ 2019
  • Егоров Валерий Николаевич
RU2729891C1
Арктическая ледорезная машина 2019
  • Карипов Рамзиль Салахович
  • Щипицын Анатолий Георгиевич
RU2718192C1
Всесезонный тундроход 2016
  • Карипов Рамзиль Салахович
  • Карипов Денис Рамзилевич
  • Карипов Тимур Рамзилевич
RU2628414C1
Аэропорт для малой и среднемагистральной авиации (варианты) 2016
  • Томская-Брук Ника Николаевна
RU2631367C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 707 275 C1

Реферат патента 2019 года СПОСОБ ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ПОСАДКИ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЕТНОГО ТИПА

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.

Формула изобретения RU 2 707 275 C1

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2707275C1

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕПЯТСТВИЙ В ЗОНЕ ПОСАДКИ ВЕРТОЛЕТА 2016
  • Малышев Владимир Александрович
  • Коровин Алексей Вячеславович
  • Новиков Александр Анатольевич
  • Трущинский Алексей Юрьевич
  • Пономаренко Александр Олегович
RU2672578C2
Jeffrey S
DEEMS at al., "Lidar measurement of snow depth: a review", Journal of Glaciology, Vol
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1
Кузнечный горн 1921
  • Базаров В.И.
SU215A1
Токарный резец 1924
  • Г. Клопшток
SU2016A1
RU 2017110697 A, 01.10.2018
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Многоступенчатая активно-реактивная турбина 1924
  • Ф. Лезель
SU2013A1
Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами 1924
  • Ф.А. Клейн
SU2017A1
СПОСОБ ПОСАДКИ ВЕРТОЛЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2011
  • Ещенко Сергей Дмитриевич
  • Сокуренко Александр Сергеевич
  • Шестун Андрей Николаевич
RU2516244C2

RU 2 707 275 C1

Авторы

Машков Виктор Георгиевич

Малышев Владимир Александрович

Даты

2019-11-26Публикация

2019-01-09Подача