СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ЛЕТНЫХ ПРОВЕРОК НАЗЕМНЫХ СРЕДСТВ РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛЕТОВ Российский патент 2022 года по МПК G01S7/00 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при проведении летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов для подтверждения соответствия их выходных параметров и характеристик требованиям нормативно-технической документации при вводе указанных средств в эксплуатацию, в процессе эксплуатации и в некоторых специальных случаях [Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 18 января 2005 г. N 1 «Об утверждении федеральных авиационных правил «Летные проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, авиационной электросвязи и систем светосигнального оборудования аэродромов гражданской авиации»]. Методика летных проверок, объем и их периодичность изложены в упомянутых Федеральных авиационных правилах.

Известен способ проведения летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов специальными воздушными суднами-лабораториями (ВСЛ), оснащенными аппаратурой летного контроля [Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 18 января 2005 г. N 1 «Об утверждении федеральных авиационных правил «Летные проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, авиационной электросвязи и систем светосигнального оборудования аэродромов гражданской авиации»], заключающийся в применении ВСЛ совместно с наземными, как правило оптическими, средствами траекторных измерений (СТИ) или приемником спутниковой навигационной системы на аэродромах, оборудованных локальными контрольно-корректирующими станциями (ЛККС) [Распоряжение министерства транспорта Российской Федерации от 24 августа 2005 г. N ИЛ-79-p «О введении в действие методических рекомендаций по летным проверкам наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, авиационной электросвязи и систем светосигнального оборудования гражданской авиации»].

Недостатком указанного способа является необходимость применения пилотируемого ВСЛ и наземных СТИ, что снижает оперативную готовность [ГОСТ 27.002-2015 Надежность в технике. Термины и определения.] проведения летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов на аэродромах, расположенных за пределами национальных территорий, в условиях возможного огневого воздействия незаконных вооруженных формирований, а также при отсутствии или выходе из строя СТИ. Следует отметить, что в условиях возможного огневого воздействия незаконных вооруженных формирований потеря ВСЛ и, соответственно, его экипажа и персонала, обслуживающего аппаратуру летного контроля, не сопоставима с потерями БВС, а отсутствие или выход из строя СТИ не позволяет проводить летные проверки.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому решению является «Способ летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов и устройства для его применения» [патент RU 2501031 С2, МПК G01S 7/40, опубликовано 10.12.2013, бюл. №34], заключающийся в применении дистанционно-пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), координаты которого измеряют оптическим устройством и одновременно при работе радиотехнических средств обеспечения полетов формируют бортовыми приемниками измерительные радионавигационные сигналы, которые кодируют, излучают в свободное пространство, принимают наземными устройствами, декодируют, обрабатывают совместно с сигналами с выхода оптического устройства, отображают и регистрируют результаты измерений и обработки сигналов.

Недостатком указанного способа является необходимость использования СТИ, что также снижает оперативную готовность задействованных средств к проведению летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов при отсутствии или выходе из строя СТИ.

Техническим результатом изобретения является повышение оперативной готовности задействованных средств к проведению летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов на аэродромах, расположенных за пределами национальных территорий, в условиях возможного огневого воздействия незаконных вооруженных формирований, а также при отсутствии или выходе из строя СТИ, за счет сокращения привлекаемых средств и персонала, обеспечивающих проведение летных проверок, отказа от использования СТИ и использования беспилотного воздушного судна вместо пилотируемого ВСЛ, с учетом того, что восстановление или замена БВС потребует меньших затрат, чем восстановление или замена пилотируемого ВСЛ.

Технический результат достигается тем, что в известном способе проведения летной проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, заключающемся в измерении параметров и характеристик указанных средств и составлении отчета о результатах летной проверки, согласно изобретению, дополнительно задают требуемые значения параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и величину допустимой погрешности измерений, определяемой бортовым оборудованием беспилотного воздушного судна (БВС), задают траекторию и параметры полета БВС, осуществляют управление БВС во время полета в соответствии с заданной траекторией с использованием бортовой комплексной системы навигации, измеряют координаты его местоположения на траектории движения, вычисляют разность между измеренными и заданными значениями соответствующих параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, сравнивают модули полученных разностей с заданными погрешностями измерений, в случае, если модули полученных разностей превышают заданные погрешности измерений, корректируют траекторию и параметры движения БВС пропорционально величине разности и осуществляют полет по скорректированной траектории, в противном случае используют значения измеренных координат местоположения БВС на траектории движения и значения измеренных параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов для составления отчета о результатах летной проверки.

Предлагаемый способ проведения летной проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов решает задачу повышения оперативной готовности соответствующих средств к проведению летных проверок, заключается в том, что в качестве воздушного судна для летной проверки упомянутых средств применяют беспилотное воздушное судно (БВС) [ГОСТ Р 56122-2014 Воздушный транспорт. Беспилотные авиационные системы. Общие требования (Переиздание)]. Перед проведением летной проверки, на Земле, задают требуемые значения параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и величину допустимой погрешности измерений, определяемой бортовым оборудованием БВС. К измеряемым параметрам и характеристикам относятся, например, зоны действия РМС, отклонение линии курса от установленного положения, крутизна характеристики ГРМ и т.д. В соответствии с руководящими документами при проведении летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов воздушное судно осуществляет полет по определенной траектории [Распоряжение министерства транспорта Российской Федерации от 24 августа 2005 г. N ИЛ-79-p «О введении в действие методических рекомендаций по летным проверкам наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, авиационной электросвязи и систем светосигнального оборудования гражданской авиации»], поэтому указанные траектории задают в качестве начальных, а параметры движения БВС задают исходя из его летных характеристик.

При осуществлении летной проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов управление БВС по заданной траектории осуществляют с использованием бортовой комплексной системы навигации, которая может включать средства спутниковой навигации, инерциальные системы навигации, средства измерения скорости полета, но при этом не используют средства навигации, функционирующие на основе сигналов наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, подвергаемых летной проверке. При этом, во время полета по заданной траектории (начальной или скорректированной) измеряют координаты местоположения БВС при помощи бортовой комплексной системы навигации [Ярлыков М.С., Богачев А.С., Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Т. 2. Применение авиационных радиоэлектронных комплексов при решении боевых и навигационных задач. Под ред. М.С. Ярлыкова. - М.: Радиотехника, 2012 г., с. 212] и осуществляют фильтрацию измеренных сигналов бортовой комплексной системы навигации по известным алгоритмам оптимальной фильтрации [Балакришнан А.В. Теория фильтрации Калмана: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 168 с.], что позволяет повысить точность измерений координат местоположения БВС, и одновременно измеряют значения параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов бортовыми приемниками. Далее вычисляют разность между измеренными и заданными значениями соответствующих параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов. Так как значения параметров и характеристик на входе бортовых приемников могут принимать отрицательные значения, вычисляют модули полученных разностей и сравнивают их с заданными погрешностями измерений. В случае, если модули полученных разностей превышают заданные погрешности измерений, траекторию и параметры движения БВС корректируют пропорционально величине разности и осуществляют повторный полет по скорректированной траектории. В случае, если модули полученных разностей не превышают заданные погрешности измерений, используют значения измеренных координат местоположения БВС на траектории движения и значения измеренных параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов для составления отчета о результатах летной проверки. В результате чего достигается цель изобретения.

Новизна предложенного способа заключается в том, что полет БВС по заданной траектории осуществляется с помощью комплексной системы навигации с последующей коррекцией траектории и параметров движения БВС пропорционально измеренным значениям параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, что позволяет проводить летные проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов без применения СТИ с использованием БВС вместо пилотируемого ВСЛ с персоналом, обслуживающим аппаратуру летного контроля.

Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, расположенного на борту БВС. Схема устройства приведена на чертеже, где обозначены:

1 - приемник сигналов наземных средств радиотехнического обеспечения полетов;

2 - блок ввода;

3 - блок хранения траектории и параметров движения;

4 - комплексная система навигации;

5 - блок оптимальной фильтрации;

6 - блок хранения результатов измерений;

7 - блок формирования команд управления БВС;

8 - блок сравнения и вычисления разности;

9 - блок коррекции траектории и параметров движения;

10 - исполнительные элементы БВС;

11 - блок управления устройством;

12 - передатчик.

Назначения всех блоков ясны из их названия. Устройство может быть реализовано на элементах широко распространенных в области электротехники или в программной форме на основе процессоров, используемых в устройствах управления БВС. Комплексная система навигации может быть выполнена в виде инерциально-спутниковой системы навигации [Ярлыков М.С., Богачев А.С., Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Т. 2. Применение авиационных радиоэлектронных комплексов при решении боевых и навигационных задач. Под ред. М.С. Ярлыкова. - М.: Радиотехника, 2012. - 256 с.]. Блок оптимальной фильтрации может быть выполнен в виде фильтра Калмана [Балакришнан А.В. Теория фильтрации Калмана: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 168 с.].

Устройство реализации работает следующим образом. На Земле с помощью блока ввода 2 вводят требуемые значения параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и величину допустимой погрешности измерений, начальную траекторию и параметры движения БВС, которые записывают в блок хранения траектории и параметров движения 3. В блоке формирования команд управления 7 формируют команду управления исполнительным элементам БВС на взлет. Во время полета измеряют координаты местоположения БВС с использованием комплексной системы навигации 4, которые передают в блок оптимальной фильтрации 5, где с использованием значений траектории и параметров движения, считываемых из блока хранения траектории и параметров движения 3, осуществляют фильтрацию измеренных сигналов комплексной системы навигации 4 и записывают их в блок хранения результатов измерений 6. Во время полета в приемнике сигналов наземных средств радиотехнического обеспечения полетов 1 измеряют параметры и характеристики указанных средств и записывают их в блок хранения результатов измерений 6. Полученные значения из блока хранения результатов измерений 6 передают в блок сравнения и вычисления разности 8, где вычисляют разность между измеренными и заданными значениями соответствующих параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов и сравнивают модули полученных разностей с заданными погрешностями измерений. В случае, если модули полученных разностей превышают заданные погрешности измерений, в блоке коррекции траектории и параметров движения 9 корректируют траекторию и параметры движения БВС пропорционально величине разности и записывают их в блок хранения траектории и параметров движения 3, после чего осуществляют повторный полет по скорректированной траектории. В противном случае в блоке формирования команд управления 7 формируют команду исполнительным элементам БВС 10 на посадку, в блоке управления устройством 11 используют значения измеренных координат местоположения БВС на траектории движения и значения измеренных параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, считываемых из блока хранения результатов измерений 6, и составляют отчет о результатах летной проверки. В результате чего достигается цель изобретения.

Использование: изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при проведении летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов для подтверждения соответствия их выходных параметров и характеристик требованиям нормативно-технической документации при вводе указанных средств в эксплуатацию, в процессе эксплуатации и в некоторых специальных случаях. Сущность: полет БВС по заданной траектории осуществляется с помощью комплексной системы навигации с последующей коррекцией траектории и параметров движения БВС пропорционально измеренным значениям параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, что позволяет проводить летные проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов без применения СТИ с использованием БВС вместо ВСЛ. Технический результат: повышение готовности соответствующих средств к проведению летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов без применения СТИ и использование беспилотного воздушного судна (БВС) вместо воздушного судна-лаборатории (ВСЛ), что, в целом, упрощает проведение летных проверок. 1 ил.

Способ проведения летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, заключающийся в измерении параметров и характеристик указанных средств и составлении отчета о результатах летной проверки, отличающийся тем, что дополнительно задают требуемые значения параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и величину допустимой погрешности измерений, определяемой бортовым оборудованием беспилотного воздушного судна (БВС), задают траекторию и параметры полета БВС, осуществляют управление БВС во время полета в соответствии с заданной траекторией с использованием бортовой комплексной системы навигации, измеряют координаты его местоположения на траектории движения, вычисляют разность между измеренными и заданными значениями соответствующих параметров и характеристик наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, сравнивают модули полученных разностей с заданными погрешностями измерений, в случае, если модули полученных разностей превышают заданные погрешности измерений, корректируют траекторию и параметры движения БВС пропорционально величине разности и осуществляют полет по скорректированной траектории, в противном случае используют значения измеренных координат местоположения БВС на траектории движения и значения измеренных параметров и характеристик для составления отчета о результатах летной проверки.