СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА Российский патент 2021 года по МПК B64C19/00 G05D1/00 

Изобретение относится к области авиации, в частности, к системам обеспечения безопасности посадки воздушного судна вертолетного типа и может быть использовано при разработке систем управления посадкой воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении воздушного судна вертолетного типа как для ручного, так и для автоматического управления.

Наиболее близким, к заявленному способу является «Способ автоматической посадки самолета» RU 2061624 С1, опубл. 10.06.1996, МПК В64С 19/00», основанный на измерении координат самолета, скорости и ускорения его перемещения относительно них, формируют в точке начала снижения опорную траекторию снижения, исходя из параметров движения самолета в этой точке и в расчетной точке касания, определяют отклонение самолета от этой траектории, при снижении самолета всякий раз формируют заданное значение вертикальной и горизонтальной поперечной составляющих скорости снижения, обеспечивающие приземление самолета в расчетной точке касания, определяют отклонение текущего значения вертикальной и горизонтальной поперечной составляющих скорости снижения от соответствующих заданных значений и формируют управляющие сигналы на основе этих отклонений.

При выполнении посадок на пыльных, песчаных или заснеженных площадках вертолет создает вокруг себя пыльные или снежные вихри, которые ухудшают видимость и снижают или исключают возможность визуального захода на посадку [Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации: [Электронный ресурс]. Режим доступа: https:base.garant.ru/184736/d8e34e7b9274ff56b4ab44c1bd6398fb/ (дата обращения: 20.11.2020)], когда пространственное положение воздушного судна и его местонахождение определяются экипажем визуально по естественному горизонту, земным ориентирам, а также относительно других материальных объектов и сооружений. Посадка по-вертолетному в этих условиях должна выполняться только при видимости естественного горизонта или наземных ориентиров [Особенности взлетов и посадок на пыльных, песчаных или заснеженных площадках: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.svvaul.ru/component/k2/600-osobennosti-vzletov-i-posadok-na-pylnykh-peschanykh-ili-zasnezhennykh-ploshchadkakh (дата обращения: 20.11.2020)].

Под обеспечением безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа понимается исключение проваливания под снег, лед, опрокидывания 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»].

Недостатком способа-прототипа является низкий уровень безопасности посадки воздушного судна вертолетного типа, в частности на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку, автономно без наличия средств и систем наземного радиотехнического обеспечения полетов авиации в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении (слабая или нулевая оптическая видимость закабинного пространства).

Техническим результатом изобретения является повышение уровня безопасности посадки воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении воздушного судна вертолетного типа, за счет оценки изменения угла тангажа, угла крена, угла рыскания, высоты, места нахождения, скорости снижения воздушного судна вертолетного типа на посадке.

Указанный технический результат достигается тем, что оценка пространственного положения воздушного судна вертолетного типа, заключающаяся в определении угла тангажа, угла крена, угла рыскания, высоты, места нахождения, скорости снижения воздушного судна вертолетного типа на посадке, сравнения их с заданными значениями и принятия решения согласно изобретению, если необходимо выполнить посадку воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении, то дополнительно перед началом выполнения посадки фиксируют значения угла тангажа υ_в0, угла крена γ_в0, угла рыскания ψ_в0, высоты h_в0, места посадки d_в0, скорости снижения ν_в0, в процессе снижения определяют разностные значения угла тангажа υ_вΔизм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм, сравнивают их с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ и принимают решение о продолжении посадки при одновременном выполнении условий: υ_вΔизм≤υ_вΔ, γ_вΔизм≤γ_вΔ, ψ_вΔизм≤ψ_вΔ, h_вΔизм≥h_вΔ, d_вΔизм≤d_вΔ, ν_вΔизм≤ν_вΔ.

Сущность заявляемого способа состоит в том, что если необходимо выполнить посадку воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении, то дополнительно перед началом выполнения посадки фиксируют значения угла тангажа υ_в0, угла крена γ_в0, угла рыскания ψ_в0, высоты h_в0, места посадки d_в0, скорости снижения ν_в0, в процессе снижения определяют разностные значения угла тангажа υ_вΔтм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм, сравнивают их с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ и принимают решение о продолжении посадки при одновременном выполнении условий: υ_вΔизм≤υ_вΔ, γ_вΔизм≤γ_вΔ, ψ_вΔизм≤ψ_вΔ, h_вΔизм≥h_вΔ, d_вΔизм≤d_вΔ, ν_вΔизм≤ν_вΔ.

Высота воздушного судна вертолетного типа измеряется при посадке на заснеженной площадке относительно земной поверхности [Пат. 2707275 Российская Федерация, МПК G01S 13/94. Способ выбора площадки для посадки воздушного судна вертолетного типа / Машков В.Г., Малышев В.А.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). №2019100117; заявл. 09.01.2019; опубл. 26.11.2019, Бюл. №33. 10 с.], при посадке на водоем со снежно-ледяным покровом относительно поверхности льда [Пат. 2737761 Российская Федерация, МПК G01S 13/94. Способ оценки возможности посадки воздушного судна вертолетного типа на водоем со снежно-ледяным покровом / Машков В.Г., Малышев В.А., Прохорский Р.А.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). №2019138650; заявл. 28.11.19; опубл. 02.12.2020, Бюл. №34.].

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2, где представлено положение вертолета и обозначено: 1 - подстилающая поверхность; 2 - вычитающее устройство измеренных значений угла тангажа υ_в, угла крена γ_в, угла рыскания ψ_в, высоты h_в, места нахождения d_в, скорости снижения ν_в и фиксированных значений (сохраненных) угла тангажа υ_в0, угла крена γ_в0, угла рыскания ψ_в0, высоты h_в0, места посадки d_в0, скорости снижения ν_в0 при зависании перед началом выполнения маневра (посадки); 3 - запоминающее устройство; 4 - схема сравнения разностных значений угла тангажа υ_вΔизм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ; 5 - решающее устройство.

Способ оценки пространственного положения воздушного судна вертолетного типа при посадке на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении воздушного судна вертолетного типа может быть реализован, например, с помощью устройства используемого в приборном оборудовании воздушного судна вертолетного типа, состоит в том, что перед началом выполнения маневра (посадки) фиксируют значения (сохраняют данные) угла тангажа υ_в0, угла крена γ_в0, угла рыскания ψ_в0, высоты h_в0, места посадки d_в0, скорости снижения ν_в0 в запоминающем устройстве 3. В процессе снижения воздушного судна вертолетного типа в вычитающем устройстве 2 определяют разностные значения угла тангажа υ_вΔизм=υ_в-υ_в0, угол тангажа положителен при оси вертолета поднятой над горизонтом, угла крена γ_вΔизм=γ_в-γ_в0, угол крена положителен при правом крене, угла рыскания ψ_вΔизм=ψ_в-ψ_в0, угол рыскания положителен при отвороте от заданного курса влево, высоты h_вΔизм=h_в-h_в0, высота положительна при превышении заданного значения, места нахождения d_вΔизм=d_в-d_в0, место нахождения положительно при принижении заданного значения, скорости снижения ν_вΔизм=ν_в-ν_в0, скорость снижения положительна при принижении заданного значения.

В схеме сравнения 4, полученные разностные значения угла тангажа υ_вΔизм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм сравнивают с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ.

Решающее устройство 5 (и) принимает решение о возможности продолжения посадки при одновременном выполнении условий: υ_вΔизм≤υ_вΔ, γ_вΔизм≤γ_вΔ, ψ_вΔизм≤ψ_вΔ, h_вΔизм≥h_вΔ, d_вΔизм≤d_вΔ, ν_вΔизм≤ν_вΔ с выдачей рекомендации экипажу на многофункциональный индикатор и в головные телефоны о возможности продолжения посадки воздушного судна вертолетного типа, либо на выполнение необходимых действий для приведения воздушного судна вертолетного типа к заданному пространственному положению. Выход с блока 5 является выходом устройства.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявляемый способ оценки пространственного положения воздушного судна вертолетного типа при посадке на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении в зоне посадки вертолета обеспечивает измерение значений угла тангажа υ_в, угла крена γ_в, угла рыскания ψ_в, высоты h_в, места нахождения d_в, скорости снижения ν_в, определение разностных значений угла тангажа υ_вΔизм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм, сравнение их с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ и принятие решения при одновременном выполнении условий: υ_вΔизм≤υ_вΔ, γ_вΔизм≤γ_вΔ, ψ_вΔизм≤ψ_вΔ, h_вΔизм≥h_вΔ, d_вΔизм≤d_вΔ, ν_вΔизм≤ν_вΔ с выдачей рекомендации экипажу на многофункциональный индикатор и в головные телефоны о возможности продолжения посадки воздушного судна вертолетного типа, либо на выполнение необходимых действий для приведения воздушного судна вертолетного типа к заданному пространственному положению.

Изобретение относится к способу оценки пространственного положения воздушного судна вертолетного типа. Для оценки пространственного положения перед началом выполнения посадки фиксируют значения углов тангажа, крена и рыскания, высоту, место нахождения, скорость снижения, определяют разностные значения вышеуказанных параметров в процессе снижения и сравнивают их с заданными значениями. При выполнении определенных условий принимают решение о продолжении посадки. Обеспечивается повышение безопасности посадки воздушного судна. 2 ил.

Способ оценки пространственного положения воздушного судна вертолетного типа, заключающийся в определении угла тангажа, угла крена, угла рыскания, высоты, места нахождения, скорости снижения воздушного судна вертолетного типа на посадке, сравнении их с заданными значениями и принятии решения, отличающийся тем, что если необходимо выполнить посадку воздушного судна вертолетного типа на неподготовленную (необорудованную, неразведанную) площадку в условиях недостаточной информативности закабинного пространства о пространственном положении, то дополнительно перед началом выполнения посадки фиксируют значения угла тангажа υ_в0, угла крена γ_в0, угла рыскания ψ_в0, высоты h_в0, места посадки d_в0, скорости снижения ν_в0, в процессе снижения определяют разностные значения угла тангажа υ_вΔизм, угла крена γ_вΔизм, угла рыскания ψ_вΔизм, высоты h_вΔизм, места нахождения d_вΔизм, скорости снижения ν_вΔизм, сравнивают их с заданными значениями угла тангажа υ_вΔ, угла крена γ_вΔ, угла рыскания ψ_вΔ, высоты перед началом выполнения посадки h_вΔ, места посадки d_вΔ, скорости снижения ν_вΔ и принимают решение о продолжении посадки при одновременном выполнении условий: υ_вΔизм≤υ_вΔ, γ_вΔизм≤γ_вΔ, ψ_вΔизм≤ψ_вΔ, h_вΔизм≥h_вΔ, d_вΔизм≤d_вΔ, ν_вΔизм≤ν_вΔ.