Способ обеспечения летчика визуальной информацией в условиях отсутствия видимости морской поверхности в ночное время Российский патент 2024 года по МПК G08G5/02 B64F1/20 B64D45/08 

Предлагаемый способ относится к авиационной технике.

В настоящее время имеется большое количество способов визуальной ориентации летчика в пространстве при взлете и посадке относительно земной поверхности, использующих ее подсветку, отдельные световые маяки или очки смешанной реальности. Применение способов подсветки или маяков на водной поверхности неприменимо из-за отражения светового потока в сторону летчика при определенном относительном угловом положении ЛА и источника света и появления бликов, вызванных волнением, что ведет к дезориентации и ослеплению летчика, а очки смешанной реальности повышают нагрузку на летчика и не решают проблему отсутствия видимости морской поверхности ночью.

Известен способ отображения информации о посадке с помощью бортовой системы отображения (см. патент US №9734727 В2 МПК G01C 21/20, публикация от 2017-08-15), включающий прием данных, от посадочной платформы на подвижном носителе, от подвижного носителя, данных, содержащих в себе текущие динамические параметры подвижного носителя; формирование с помощью блока обработки команд отображения, связанных с посадочной платформой и динамическими параметрами подвижного носителя; и воссоздание на устройстве отображения на основе команд представление первой символики, носящей информацию о посадке, и второй символики, несущей динамические параметры подвижного носителя.

Известны системы и методы вертолетной ситуационной осведомленности и помощи при посадке (см. заявка US №20160133138 А1 МПК G08G 5/025, публикация от 2016-05-12), включающие наземный передатчик с приемником GPS, причем указанный наземный передатчик расположен вблизи посадочной площадки для вертолета; приемник на вертолете для приема сигналов от наземного передатчика, дисплей на вертолете для отображения положения посадочной площадки, приемник GPS на вертолете для определения местоположения вертолета и база данных, включающая идентификационную информацию для посадочной площадки.

Известен способ обеспечения посадки вертолета (см., RU №2621215 С1 МПК, публикация от 2017-06-01), основанный на регистрации излучения световых контрастов, обработке их оцифрованного изображения и вычислении координат местоположения летательного аппарата (ЛА), предусматривающий, что на поверхности земли формируют искусственные световые контрасты путем облучения, по меньшей мере, четырьмя узконаправленными лазерными источниками излучения, установленными на платформе, стабилизированной в горизонтальной плоскости, при этом луч одного из источников вертикален, а три других образуют грани правильной пирамиды с осью симметрии, совпадающей с вертикалью, регистрируют излучение каждого из искусственных световых контрастов посредством двух разнесенных цифровых фотокамер, установленных на стабилизированной платформе, осуществляют обработку оцифрованных изображений, снимаемых с фоточувствительных матриц цифровых фотокамер, для определения координат изображений искусственных световых контрастов, вычисляют координаты искусственных световых контрастов в системе координат, связанной с стабилизированной платформой, вычисляют углы ориентации земной поверхности относительно горизонтальной системы координат, вычисляют высоту полета вертолета, определяют углы, характеризующие неровность земной поверхности, оценивают горизонтальность и неровность земной поверхности, делают вывод о возможности посадки и осуществляют посадку вертолета.

Известен способ пространственной ориентации пилотов воздушных судов при посадке (см., патент RU №2585260 С2 МПК G05D 1/00, публикация от 2016-05-27), предусматривающий формирование виртуальной посадочной глиссады с использованием комплекса, содержащего наголовный модуль, систему позиционирования, включающую средство определения трех линейных и трех угловых координат положения воздушного судна в пространстве, компьютер и модуль памяти с координатами посадочных глиссад, при этом наголовный модуль представляет собой очки смешанной реальности с призмами для вывода на прозрачные стекла очков стереопар виртуальных объектов - маркеров посадочной глиссады, система позиционирования связана с компьютером, генерирующим стереопары виртуальных объектов-маркеров посадочной глиссады для очков смешанной реальности.

Недостатком технических решений является отсутствие визуального контакта с поверхностью, над которой происходит взлет либо посадка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обеспечения летчика визуальной информацией в условиях отсутствия видимости земной поверхности в ночное время.

Технический результат достигается тем, что применен способ обеспечения летчика визуальной информацией для повышения пространственной ориентации в условиях отсутствия видимости морской поверхности в ночное время, предусматривающий, что путем формирования видимой, сплошной либо состоящей из нескольких линий, стабилизированной в плоскости горизонта виртуальной поверхности, направляемой вдоль траектории взлета или посадки вертолета и являющейся пространственным продолжением взлетно-посадочной площадкой (ВППл) с реперными метками, информирующими о расстоянии до ВППл с помощью размещенного на корабле на стабилизированной платформе источника излучения светового потока.

Сущностью предложенного технического решения является то, что оно позволяет получить возможность визуальной ориентации летчика относительно водной поверхности и ВППл в темное время суток, как при взлете, так и при заходе на посадку.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с уже известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.

Состав предложенной системы

Изобретение проиллюстрировано графическими материалами, где приведены варианты исполнения видимой виртуальной поверхности:

фиг. 1 - сформированная сплошная виртуальная поверхность;

1. Видимая виртуальная поверхность.

2. Взлетно-посадочная площадка (ВППл).

3. Корабль.

4. Вертолет.

5. Водная поверхность.

фиг. 2 - виртуальная поверхность, состоящая из нескольких линий;

1. Видимая виртуальная поверхность.

2. Взлетно-посадочная площадка (ВППл).

3. Корабль.

фиг. 3 - виртуальная поверхность, имеющая реперные метки;

1. Видимая виртуальная поверхность.

2. Взлетно-посадочная площадка (ВППл).

3. Корабль.

4. Реперные метки, информирующие о расстоянии до ВППл.

Динамика работы осуществляется следующим образом.

При визуальном контакте с видимой, сплошной или состоящей из нескольких линий, стабилизированной в плоскости горизонта виртуальной поверхности, направленной вдоль траектории взлета или посадки вертолета и являющейся пространственным продолжением взлетно-посадочной площадкой (ВППл) с реперными метками, информирующими о расстоянии до ВППл летчик получает информацию, по реперным меткам, о дальности от/до ВППл и месте нахождения водной поверхности.

Технико-экономическим достоинством предложенного решения является повышение безопасности полетов на вертолетонесущих кораблях путем исключения столкновения с водной поверхностью из-за потери/нарушения пространственной ориентации.

Заявленное изобретение относится к способу обеспечения летчика визуальной информацией в условиях отсутствия видимости морской поверхности в ночное время. Для обеспечения летчика визуальной информацией формируют видимую, сплошную или состоящую из нескольких линий, стабилизированную в плоскости горизонта виртуальную поверхность, направляемую вдоль траектории взлета или посадки вертолета и являющуюся пространственным продолжением взлетно-посадочной площадки (ВППл) с реперными метками, информирующими о расстоянии до BППл с помощью размещенного на корабле на стабилизированной платформе источника излучения светового потока. Обеспечивается повышение безопасности полетов на вертолетонесущих кораблях за счет обеспечения летчика визуальной информацией. 3 ил.

Способ обеспечения летчика визуальной информацией в условиях отсутствия видимости морской поверхности в ночное время, характеризующийся тем, что формируется видимая, сплошная или состоящая из нескольких линий, стабилизированная в плоскости горизонта виртуальная поверхность, направляемая вдоль траектории взлета или посадки ЛА – вертолета и являющаяся пространственным продолжением взлетно-посадочной площадки (ВППл) с реперными метками, информирующими о расстоянии до BППл с помощью размещенного на корабле на стабилизированной платформе источника излучения светового потока.