RU2369532C2 - Aircraft landing laser system - Google Patents
Aircraft landing laser system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369532C2 RU2369532C2 RU2007134278/11A RU2007134278A RU2369532C2 RU 2369532 C2 RU2369532 C2 RU 2369532C2 RU 2007134278/11 A RU2007134278/11 A RU 2007134278/11A RU 2007134278 A RU2007134278 A RU 2007134278A RU 2369532 C2 RU2369532 C2 RU 2369532C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- emitters
- runway
- aircraft
- landing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к системам посадки воздушных судов, и может быть использовано для улучшения ориентации летчика при пилотировании воздушного судна в процессе захода на посадку и выполнения посадки в условиях ограниченной видимости (в сумерках, ночью и в сложных метеоусловиях).The invention relates to aircraft, in particular to aircraft landing systems, and can be used to improve the orientation of the pilot when piloting an aircraft during an approach and landing in limited visibility (at dusk, at night and in difficult weather conditions).
Среди лазерных систем посадки воздушных судов, применение которых не требует оснащения воздушного судна каким-либо дополнительным оборудованием, известна, например, лазерная система посадки (патент США №4196346, МПК: Н04В 9/00; G01S 1/18), которая включает расположенные вдоль края взлетно-посадочной полосы (ВПП), по крайней мере, 4 (четыре) лазерных излучателя и микроволновый генератор. Лазеры излучают свет с разной длиной волны (чтобы отличить излучение одного лазера от другого), и их лучи направлены под разными углами относительно горизонтальной плоскости ВПП так, что луч от излучателя, расположенного ближе других к торцу ВПП, направлен под наибольшим углом к плоскости ВПП, а луч от излучателя, расположенного дальше других от торца ВПП, направлен под наименьшим углом к плоскости ВПП. Участки лучей между точками их пересечения образуют траекторию снижения (приземления) воздушного судна. Для более вероятного обнаружения лазерного луча движение воздушного судна при его вхождении в область территории посадки корректируется с помощью пучка микроволнового излучения.Among laser landing systems for aircraft, the use of which does not require equipping the aircraft with any additional equipment, is known, for example, a laser landing system (US patent No. 4196346, IPC: Н04В 9/00; G01S 1/18), which includes edge of the runway (runway), at least 4 (four) laser emitters and a microwave generator. Lasers emit light with different wavelengths (to distinguish the radiation of one laser from another), and their rays are directed at different angles relative to the horizontal plane of the runway so that the beam from the emitter located closest to the end of the runway is directed at the greatest angle to the plane of the runway, and the beam from the emitter located farther than the others from the end of the runway is directed at the smallest angle to the plane of the runway. The ray sections between the points of their intersection form the trajectory of the aircraft descent (landing). To more likely detect a laser beam, the movement of the aircraft when it enters the area of the landing area is adjusted using a microwave beam.
Эта система имеет ряд существенных недостатков, заключающихся в необходимости использования дополнительного генератора микроволнового излучения, большого количества лазерных излучателей с различными длинами волн излучения, что значительно усложняет систему и делает ее крайне дорогостоящей. Кроме того, сама методика посадки по данной системе не имеет определенного параметра точности посадки воздушного судна, так как не позволяет пилоту по заданной конфигурации лазерных лучей однозначно определить положение воздушного судна относительно ВПП, особенно в условиях ограниченной видимости.This system has a number of significant drawbacks consisting in the need to use an additional microwave generator, a large number of laser emitters with different radiation wavelengths, which greatly complicates the system and makes it extremely expensive. In addition, the landing technique for this system itself does not have a specific accuracy parameter for aircraft landing, since it does not allow the pilot to uniquely determine the position of the aircraft relative to the runway according to the given configuration of laser beams, especially in conditions of limited visibility.
Известна система посадки (патент США №6320516, МПК: G08G 5/00), включающая два лазерных источника, свет к которым от газового лазера подводится по оптическому волокну и которые устанавливаются в начале ВПП по ее краям. Лучи от этих источников направлены под небольшим углом к осевой линии ВПП, а в плоскости, перпендикулярной плоскости ВПП, лучи сканируют в пространстве, образуя две световые треугольные стены, обозначающие коридор для движения воздушного судна. Причем нижнее положение луча в плоскости сканирования указывает корректную траекторию снижения воздушного судна. Помимо этого свет от второго газового лазера, распространяясь по оптическому волокну, создает в начале ВПП на ее плоскости определенную сетку огней, обозначающих, в том числе, и осевую линию ВПП.A known landing system (US patent No. 6320516, IPC:
К недостаткам этой системы, безусловно, следует отнести отсутствие возможности для пилота воздушного судна ориентироваться в пространстве по азимуту, т.к. свет от сетки огней на ВПП, обозначающих осевую линию, не будет виден в условиях ограниченной видимости, также как и огни обычной светосигнальной системы. Кроме того, ориентируясь по нижнему положению боковых лазерных лучей при их сканировании, пилот воздушного судна не в состоянии однозначно определить положение воздушного судна относительно плоскости глиссады, как это предлагается в данном изобретении. Помимо этого система сама по себе является достаточно сложной, так как требует применения сканирующих устройств для лазерных излучателей.The disadvantages of this system, of course, include the lack of the ability for the pilot of the aircraft to navigate in space in azimuth, because the light from the grid of lights on the runway designating the center line will not be visible in conditions of limited visibility, as well as the lights of a conventional light-signal system. In addition, being guided by the lower position of the side laser beams when scanning them, the pilot of the aircraft is not able to uniquely determine the position of the aircraft relative to the plane of the glide path, as proposed in this invention. In addition, the system itself is quite complex, since it requires the use of scanning devices for laser emitters.
Известна также система посадки летательных аппаратов (авторское свидетельство СССР №1828036, МПК: B64F 1/18), которая содержит установленные в начале ВПП три лазерных излучателя (один по центру и два по краям) и четыре блока лазерных излучателей, установленных на боковых границах ВПП симметрично ее продольной оси. Блоки лазерных излучателей создают пучки лазерных лучей, расположенные в плоскостях, перпендикулярных поверхности ВПП и параллельных ее оси, и расположенные под углом друг к другу. При вхождении воздушного судна в область посадки и пересечении им пучков лазерных лучей блоки лазерных излучателей должны поворачиваться вокруг вертикальной и горизонтальной осей таким образом, чтобы пучки лазерных лучей приблизились к лазерным лучам, создаваемым тремя лазерными излучателями.Aircraft landing system is also known (USSR author's certificate No. 1828036, IPC:
Очевидным недостатком данной системы является ее сложность, обусловленная, во-первых, использованием большого количества лазерных излучателей, а во-вторых, необходимостью регулировки положения блоков лазерных излучателей во время приземления воздушного судна.The obvious disadvantage of this system is its complexity, due, firstly, to the use of a large number of laser emitters, and secondly, the need to adjust the position of the laser emitter units during the landing of the aircraft.
Наиболее близкой к заявляемой является лазерная система посадки самолетов «Глиссада» (Зуев В.Е., Фадеев В.Я. Лазерные навигационные устройства. - М.: Радио и связь, 1987), которая включает несколько лазерных излучателей, в том числе курсовой, глиссадные, маркерные и отмечающие боковые границы ВПП. В системе использованы принцип проективной геометрии и явление рассеяния лазерного излучения в атмосфере, за счет которых летчик визуально воспринимает комбинацию лучей в виде символа, определяющего положение самолета относительно посадочной траектории и точки приземления. При этом курсовой лазерный излучатель устанавливается на осевой линии ВПП перед торцом ВПП, а глиссадные лазерные излучатели устанавливаются с внешней стороны боковых границ ВПП ближе к торцу ВПП. В качестве лазерных излучателей используются HE-NE - лазеры или криптоновые лазеры непрерывного действия. Лучи лазерных излучателей направлены навстречу движению приземляющегося самолета. Угол наклона лучей глиссадных лазерных излучателей относительно горизонтальной плоскости ВПП составляет 2 градуса 40 минут.Closest to the claimed is the laser landing system of aircraft "Glissada" (Zuev V.E., Fadeev V.Ya. Laser navigation devices. - M .: Radio and communications, 1987), which includes several laser emitters, including course, glide path, marker and marking the side boundaries of the runway. The system uses the principle of projective geometry and the phenomenon of laser radiation scattering in the atmosphere, due to which the pilot visually perceives a combination of rays in the form of a symbol that determines the position of the aircraft relative to the landing trajectory and landing point. In this case, the directional laser emitter is installed on the runway center line in front of the runway end, and the glide path laser emitters are installed on the outside of the runway side boundaries closer to the runway end. As laser emitters, HE-NE lasers are used - lasers or continuous krypton lasers. Rays of laser emitters are directed towards the movement of the landing plane. The angle of inclination of the rays of the glide path laser emitters relative to the horizontal plane of the runway is 2 degrees 40 minutes.
Недостатком данной системы посадки является использование в качестве лазерных излучателей газовых лазеров, имеющих недостаточную надежность, небольшое время наработки на отказ, большие габариты и энергопотребление. К тому же использование газовых лазеров, излучающих свет в видимой области спектра, не позволяет создать надежные средства светомаскировки. Кроме того, в описании системы не определены параметры расположения лазерных излучателей относительно ВПП, не определены параметры углов наклона лучей лазерных излучателей относительно горизонтальной плоскости ВПП и относительно осевой линии ВПП.The disadvantage of this landing system is the use of gas lasers as laser emitters, which have insufficient reliability, short MTBF, large dimensions and power consumption. In addition, the use of gas lasers emitting light in the visible spectrum does not allow the creation of reliable means of blackout. In addition, in the description of the system, the location parameters of the laser emitters relative to the runway are not defined, the parameters of the angles of inclination of the laser emitters relative to the horizontal plane of the runway and relative to the center line of the runway are not defined.
Задачей предлагаемого решения является создание надежной лазерной системы посадки, повышающей уровень безопасности при посадке воздушных судов и характеризующейся повышенным сроком службы, минимальным энергопотреблением и небольшими габаритами.The objective of the proposed solution is to create a reliable laser landing system that increases the level of safety during aircraft landing and is characterized by an increased service life, minimal energy consumption and small dimensions.
Техническим результатом является улучшенная видимость лазерных лучей в воздушном пространстве и их комбинации, создающей символ, по которому летчик определяет положение самолета относительно посадочной траектории и точки приземления, особенно в сложных метеоусловиях, увеличение эффективности работы системы с точки зрения обеспечения воспроизводимости точности посадки воздушных судов за счет оптимального расположения лазерных излучателей и генерируемых ими лазерных лучей.The technical result is improved visibility of laser beams in airspace and their combination, creating a symbol by which the pilot determines the position of the aircraft relative to the landing path and touchdown point, especially in difficult weather conditions, increasing the efficiency of the system from the point of view of ensuring reproducibility of aircraft landing accuracy due to optimal arrangement of laser emitters and the laser beams generated by them.
Поставленная задача решается тем, что в лазерной системе посадки воздушных судов, содержащей, по крайней мере, три лазерных излучателя, установленных вблизи взлетно-посадочной полосы со стороны захода воздушного судна на посадку, два из которых - глиссадные - расположены по краям полосы и предназначены для формирования лучей, определяющих плоскость глиссады, а третий - курсовой - расположен на продолжении осевой лини полосы и предназначен для формирования луча, определяющего курс посадки, согласно техническому решению в качестве лазерных излучателей используют полупроводниковые лазерные излучатели, выполненные с возможностью изменения направления формируемых лучей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом глиссадные излучатели установлены на расстоянии d от начала полосы, а курсовой излучатель установлен с возможностью формирования луча под углом α относительно горизонтальной плоскости, при этом значение d и α определяется из следующих соотношений:The problem is solved in that in a laser aircraft landing system containing at least three laser emitters installed near the runway from the side of the aircraft’s approach, two of which - glide paths - are located at the edges of the strip and are designed to the formation of rays that determine the plane of the glide path, and the third - course - located on the continuation of the axial line of the strip and is designed to form a beam that determines the course of landing, according to the technical solution as laser emitters use semiconductor laser emitters, configured to change the direction of the generated rays in the vertical and horizontal planes, while glide path emitters are installed at a distance d from the beginning of the strip, and the directional emitter is installed with the possibility of forming a beam at an angle α relative to the horizontal plane, with the value d and α is determined from the following relations:
d=Δh/tgφ,d = Δh / tgφ,
β<α<φ,β <α <φ,
где Δh - заданная величина допустимой ошибки положения воздушного судна по вертикали в точке дальнего привода при посадке,where Δh is the specified value of the permissible error of the vertical position of the aircraft at the point of distant drive during landing,
φ - заданный угол наклона плоскости глиссады,φ - a given angle of inclination of the plane of the glide path,
β - угол свободного прохождения луча над неровностями местности.β is the angle of free passage of the beam over the roughness of the terrain.
Глиссадные излучатели могут быть установлены с возможностью формирования расходящихся относительно осевой линии лучей для расширения условного «коридора» вхождения воздушного судна в точке дальнего привода, при этом углы отклонения каждого луча относительно вертикальной плоскости, проходящей через осевую линию полосы, могут быть выбраны равными. Глиссадные излучатели предпочтительнее устанавливать на минимально возможном расстоянии от боковых границ полосы.Glide path emitters can be installed with the possibility of forming diverging rays relative to the center line to expand the conditional "corridor" of the aircraft entry at the point of distant drive, while the deviation angles of each beam relative to the vertical plane passing through the center line of the strip can be chosen equal. Glide path emitters are preferable to install at the minimum possible distance from the side borders of the strip.
При непрерывной интенсивности излучения глиссадных излучателей интенсивность излучения курсового излучателя может быть модулирована с частотой, выбранной из условия возможности визуальной идентификации луча с модулированной интенсивностью. При непрерывной интенсивности излучении курсового излучателя интенсивность излучения глиссадных излучателей может быть модулирована с частотой, выбранной из условия возможности визуальной идентификации лучей с модулированной интенсивностью.With a continuous radiation intensity of glide path emitters, the radiation intensity of the directional emitter can be modulated with a frequency selected from the condition for the possibility of visual identification of a beam with a modulated intensity. With a continuous radiation intensity of the directional emitter, the radiation intensity of the glide path emitters can be modulated with a frequency selected from the condition for the possibility of visual identification of rays with modulated intensity.
Интенсивность излучении глиссадных излучателей может быть модулирована с частотой, отличающейся от частоты модулирования интенсивности излучения курсового излучателя. При этом разница между частотами модуляции интенсивности излучения курсового и глиссадных излучателей определяется возможностью визуального наблюдения данных отличий.The radiation intensity of the glide path emitters can be modulated with a frequency different from the frequency of the modulation of the radiation intensity of the directional emitter. In this case, the difference between the frequencies of modulation of the radiation intensity of the directional and glide path emitters is determined by the possibility of visual observation of these differences.
В качестве лазерных излучателей в системе посадки могут использоваться лазерные излучатели, излучающие свет в невидимой - инфракрасной области спектра, за счет чего может быть обеспечена полная светомаскировка. При этом посадка воздушного судна может осуществляться с использованием летчиком приборов ночного видения.As laser emitters in the landing system, laser emitters can be used that emit light in the invisible - infrared region of the spectrum, due to which full blackout can be ensured. At the same time, the aircraft may land using night vision devices.
Интенсивность излучения лазерных излучателей может регулироваться при необходимости в зависимости от атмосферных условий в воздушном пространстве вокруг аэродрома.The radiation intensity of laser emitters can be adjusted, if necessary, depending on atmospheric conditions in the airspace around the aerodrome.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид сверху на ВПП, на фиг.2 - общий вид на ВПП под углом сбоку, на фиг.3 - общий вид сбоку на ВПП, на фиг.4 - вид сверху на глиссадный излучатель и на фиг.5 - схема взаимного расположения лазерных лучей, наблюдаемых с приземляющегося воздушного судна при различных положениях его относительно траектории посадки.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a general top view of a runway, Fig. 2 is a general view of a runway at an angle from the side, Fig. 3 is a general side view of a runway, and Fig. 4 is a top view of a glide path radiator and figure 5 is a diagram of the relative position of the laser beams observed from the landing aircraft at different positions relative to the landing path.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - ВПП, 2 - левый глиссадный излучатель, 3 - правый глиссадный излучатель, 4 - курсовой излучатель, 5 - самолет, 6 - лазерный луч левого глиссадного излучателя, 7 - лазерный луч правого глиссадного излучателя, 8 - лазерный луч курсового глиссадного излучателя.The positions in the drawings indicate: 1 - runway, 2 - left glide path emitter, 3 - right glide path emitter, 4 - directional emitter, 5 - airplane, 6 - laser beam of the left glide path emitter, 7 - laser beam of the right glide path emitter, 8 - laser beam course glide path emitter.
Буквами и символами на чертежах обозначены: d - расстояние, на котором расположены глиссадные излучатели относительно торца ВПП, φ - угол глиссады, α - угол наклона лазерного луча курсового излучателя, γ, γ' - угол между вертикальной плоскостью, проходящей через осевую линию ВПП, и лазерными лучами глиссадных излучателей, β - угол свободного прохождения луча над неровностями местности, ℓ, ℓ' - длина видимых отрезков глиссадных лучей, Δh - величина допустимой ошибки положения воздушного судна по вертикали в точке дальнего привода при посадке.The letters and symbols in the drawings denote: d is the distance at which the glide path emitters are located relative to the runway end face, φ is the glide path angle, α is the angle of the laser beam of the directional emitter, γ, γ 'is the angle between the vertical plane passing through the runway center line, and laser rays of glide path emitters, β is the angle of free passage of the beam over terrain, ℓ, ℓ 'is the length of visible segments of glide path rays, Δh is the value of the permissible vertical position of the aircraft at the point of distant drive during landing.
Лазерные излучатели 2, 3 и 4, составляющие систему посадки воздушных судов, расположены в начале ВПП в соответствии с фиг.1, фиг.2 и фиг.3. Глиссадные лазерные излучатели 2 и 3 устанавливаются по краям за пределами ВПП, как можно ближе к ее боковым границам, насколько позволяет это сделать другое оборудование, находящееся вблизи ВПП. Расстояние от торца ВПП до места установки глиссадных лазерных излучателей d определяется заданной величиной допустимой ошибки положения самолета по вертикали в точке дальнего привода при посадке (фиг.3). Объясняется это следующим образом. Лазерные лучи 6 и 7 излучателей 2 и 3 направлены в сторону приземляющегося воздушного судна под углом глиссады φ относительно горизонтальной плоскости ВПП (фиг.3). Величина данного угла устанавливается для каждого аэродрома в зависимости от условий местности. По законам проективной геометрии летчик наблюдает лучи 6 и 7 в виде светящихся отрезков, исходящих из краев ВПП в противоположные стороны от ВПП (фиг.5). Если воздушное судно находится в плоскости глиссады, то видимые отрезки лучей 6 и 7 будут перпендикулярны осевой линии ВПП (фиг.5, поз.2, 4 и 5). Именно перпендикулярность отрезков лучей 6 и 7 осевой линии ВПП означает точное положение воздушного судна в плоскости глиссады. Т.к. плоскость глиссады пересекается с ВПП в месте касания шасси самолета с ВПП (т.е. в ее начале), то перемещение места установки глиссадных излучателей на расстояние d от начала ВПП условно поднимает плоскость глиссады относительно ВПП на величину Δh=d•tgφ (фиг.3). Поэтому учитывая принятый допуск положения воздушного судна по вертикали в точке дальнего привода при посадке, значение расстояния d должно удовлетворять условию d<Δh/tgφ. Это обстоятельство необходимо обязательно учитывать, если для обеспечения безопасной посадки самолета в условиях ограниченной видимости, чтобы летчик мог как можно дольше видеть отрезки лучей 6 и 7, глиссадные излучатели располагают на максимально возможном удалении от начала ВПП. Кроме того, относительно вертикальной плоскости, проходящей через осевую линию ВПП, лучи 6 и 7 могут расходиться под некоторым углом γ, который может меняться от нуля до значения, например, 15-20 градусов, при котором точность посадки будет становиться хуже заданной, и (или) длина ℓ видимых отрезков этих лучей будет недостаточной для обеспечения заданной дальности их обнаружения (фиг.4). Положительным следствием увеличения угла γ (γ'>γ) может стать расширение условного «коридора», в который должно войти воздушное судно в точке дальнего привода. Однако при этом произойдет уменьшение длины видимых отрезков глиссадных лучей (ℓ'<ℓ) и, как следствие, уменьшение дальности обнаружения этих лучей, которая должна быть не меньше дальности удаления точки дальнего привода. Кроме того, увеличение угла γ снижает в итоге точность посадки воздушного судна на ВПП.
Курсовой лазерный излучатель 4 устанавливается с внешней стороны торцевого края ВПП как можно ближе к этому краю, насколько позволяет это сделать другое оборудование (например, световое обозначение полосы), находящееся вблизи ВПП (фиг.1, фиг.2 и фиг.3). Луч 8 курсового излучателя 4 направлен в сторону приземляющегося воздушного судна строго в вертикальной плоскости, проходящей через осевую линию ВПП, и под углом α относительно горизонтальной плоскости ВПП (фиг.3). Угол α определяется соотношением β<α<φ, где угол β - угол свободного прохождения луча над неровностями местности (фиг.3). По законам проективной геометрии летчик приземляющегося воздушного судна видит луч 8 в виде светящегося отрезка, который будет являться продолжением осевой линии ВПП, если воздушное судно движется строго по курсу (фиг.5, поз.1, 2 и 3).The
Посадка воздушного судна с применением предлагаемой лазерной системы посадки происходит следующим образом.Landing an aircraft using the proposed laser landing system is as follows.
При приближении воздушного судна к точке дальнего привода летчик, как указывалось выше, наблюдает лазерные лучи 6, 7 и 8 в виде светящихся отрезков, исходящих из точек установки лазерных излучателей (фиг.5). Эти отрезки служат удобными ориентирами летчику для определения положения воздушного судна как относительно курса посадки, так и относительно плоскости глиссады. При правильном заходе в точку дальнего привода с помощью штатных радиотехнических средств для летчика не составляет труда распознать глиссадные лучи 6 и 7 и курсовой 8. Если летчик по каким-то причинам допускает большую ошибку по соблюдению траектории подлета к точке дальнего привода, то для правильной идентификации летчиком правого и левого глиссадных лучей и курсового луча интенсивность их излучения может быть промодулирована с частотой, легко воспринимаемой и фиксируемой глазом человека (несколько Гц). Здесь возможны разные варианты. Например, интенсивность курсового луча может быть прерывистой, а интенсивность глиссадных лучей - постоянной или наоборот. Интенсивность всех трех лучей может быть прерывистой, но при этом частота модуляции интенсивности курсового луча должна отличаться от частоты модуляции интенсивности глиссадных лучей так, чтобы это легко фиксировалось глазом летчика. При правильном положении воздушного судна на траектории движения при посадке после прохождения точки дальнего привода летчик видит курсовой луч 8 как продолжение осевой линии ВПП, а наблюдаемые им отрезки глиссадных лучей 6 и 7 должны быть перпендикулярны осевой линии ВПП, т.е. отрезку курсового луча 8, и составлять одну линию (фиг.5, поз.2). Любые отклонения воздушного судна от правильной траектории вызовут изменение положения отрезков лучей относительно друг друга. Так если воздушное судно идет по курсу, но находится выше плоскости глиссады, то концы отрезков глиссадных лучей будут опускаться вниз (фиг.5, поз.1), если ниже плоскости глиссады - то подниматься вверх (фиг.5, поз.3). Если воздушное судно движется в плоскости глиссады, но правее правильного курса, то конец отрезка курсового луча будет перемещаться влево (фиг.5, поз.4), если левее правильного курса - то вправо (фиг.5, поз.5). Очевидно, что возможны смешанные ситуации, когда воздушное судно находится не на плоскости глиссады и не на курсе. В этом случае расположение лучей будет соответствовать комбинации каких-либо двух позиций из представленных на фиг.5. Таким образом, задача летчика при посадке воздушного судна по заявляемой системе посадки сводится к поддержанию воздушного судна на такой траектории, в каждой точке которой наблюдаемые им отрезки глиссадных лучей 6 и 7 должны составлять прямую линию, а отрезок курсового луча 8 должен быть перпендикулярен этой линии.As the aircraft approaches the point of distant drive, the pilot, as mentioned above, observes the
Существенным достоинством заявляемой системы является высокая чувствительность реагирования положения видимых отрезков лучей относительно друг друга (фиг.5) на изменения положения воздушного судна относительно заданной траектории снижения. Этим определяется высокая точность приземления (+/- 0,5 м), которую обеспечивает заявляемая система.A significant advantage of the claimed system is the high sensitivity of the response of the position of the visible segments of the rays relative to each other (Fig. 5) to changes in the position of the aircraft relative to a given descent path. This determines the high accuracy of landing (+/- 0.5 m), which provides the inventive system.
В соответствии с заявляемым решением была изготовлена и установлена на аэродроме лазерная система посадки, содержащая три излучателя на основе полупроводниковых лазеров, генерирующих свет на длине волны 635 нм. Курсовой излучатель был установлен на расстоянии 60 м от торца ВПП и его луч был направлен под углом 1 градус 8 минут относительно горизонтальной плоскости ВПП. Глиссадные излучатели были установлены на расстоянии 3 м от бокового края ВПП и на расстоянии 300 м от курсового излучателя. Лучи глиссадных излучателей были направлен под углом глиссады (2 градуса 50 минут) относительно горизонтальной плоскости ВПП и под нулевым углом относительно вертикальной плоскости, проходящей через осевую линию ВПП. Было произведено 9 заходов на посадку на самолете ЯК-40 в темное время суток, причем несколько из них при потушенных огнях высокой интенсивности и один при потушенных огнях ИВПП. Дальность видимости лучей при нормальной погоде в темное время суток составила более 10 км (удаление точки дальнего привода составляло 4 км, Δh=+/-20 м). Точность посадки по такой системе составила +/- 0,5 м. Энергопотребление всей системы составила не более 800 Вт, габариты одного лазерного излучателя составили 200×400×600 мм.In accordance with the claimed solution, a laser landing system was made and installed at the airport, containing three emitters based on semiconductor lasers that generate light at a wavelength of 635 nm. The directional emitter was installed at a distance of 60 m from the end of the runway and its beam was directed at an angle of 1
Таким образом, заявляемая система позволяет осуществлять с высокой точностью посадку воздушного судна в условиях ограниченной видимости и даже при выключенном штатном светотехническом оборудовании аэродрома.Thus, the claimed system allows for high-precision landing of the aircraft in conditions of limited visibility and even when the standard lighting equipment of the airfield is turned off.
Claims (8)
d=Δh/tgφ,
β<α<φ,
где Δh - заданная величина допустимой ошибки положения воздушного судна по вертикали в точке дальнего привода при посадке;
φ - заданный угол наклона плоскости глиссады;
β - угол свободного прохождения луча над неровностями местности.1. Aircraft landing laser system, containing at least three laser emitters installed near the runway from the side of the aircraft’s approach, two of which - glide paths - are located at the edges of the strip and are designed to form plane defining beams glide paths, and the third - course - located on the continuation of the axial line of the strip and is designed to form a beam that determines the course of landing, characterized in that semiconductor lasers are used as laser emitters Black emitters made with the possibility of changing the direction of the formed rays in the vertical and horizontal planes, while glide path emitters are made with the possibility of forming rays diverging relative to the center line to expand the conditional "corridor" of the aircraft entry at the point of distant drive and installed at a distance d from the beginning of the strip and the directional emitter is installed with the possibility of beam formation at an angle α relative to the horizontal plane, while the values of d and α are determined from leduyuschih relations:
d = Δh / tgφ,
β <α <φ,
where Δh is the specified value of the permissible vertical position error of the aircraft at the point of long-distance drive during landing;
φ is the given angle of inclination of the glide path;
β is the angle of free passage of the beam over the roughness of the terrain.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134278/11A RU2369532C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Aircraft landing laser system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134278/11A RU2369532C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Aircraft landing laser system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007134278A RU2007134278A (en) | 2009-03-27 |
| RU2369532C2 true RU2369532C2 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=40542239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007134278/11A RU2369532C2 (en) | 2007-09-17 | 2007-09-17 | Aircraft landing laser system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369532C2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483986C2 (en) * | 2011-06-21 | 2013-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" | Aircraft landing system |
| RU2483987C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-06-10 | Николай Васильевич Симкин | Method of aircraft landing |
| RU2489325C2 (en) * | 2011-08-30 | 2013-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Лианозовский Электромеханический Завод" (Оао Нпо "Лэмз") | Aircraft landing multistage system |
| RU2494018C1 (en) * | 2012-03-11 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" | Aircraft laser system for landing on low-sized strips |
| RU2494932C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-10 | Сергей Владимирович Фещенко | Method of aircraft landing optical path formation |
| RU2542820C2 (en) * | 2013-04-16 | 2015-02-27 | Николай Васильевич Симкин | Aircraft landing process |
| RU2543144C2 (en) * | 2013-03-04 | 2015-02-27 | Николай Васильевич Симкин | Aircraft landing process |
| RU2546024C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" | Aircraft visual landing procedure |
| RU2570921C2 (en) * | 2014-02-20 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "НИИ "Экран" | Laser-based aircraft landing system |
| RU2602290C2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" (АО "НИИ "Экран") | Method of orientation according to the laser beam and device for its implementation |
| RU168737U1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) | Device for landing aircraft in laser beams |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107146475B (en) * | 2017-06-06 | 2023-07-18 | 中国民用航空总局第二研究所 | Ground service system, airborne guiding system and aircraft approach landing guiding system |
| CN107424440B (en) * | 2017-06-06 | 2023-07-18 | 中国民用航空总局第二研究所 | Aircraft approach landing monitoring system |
-
2007
- 2007-09-17 RU RU2007134278/11A patent/RU2369532C2/en active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483986C2 (en) * | 2011-06-21 | 2013-06-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" | Aircraft landing system |
| RU2483987C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-06-10 | Николай Васильевич Симкин | Method of aircraft landing |
| RU2489325C2 (en) * | 2011-08-30 | 2013-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Лианозовский Электромеханический Завод" (Оао Нпо "Лэмз") | Aircraft landing multistage system |
| RU2494018C1 (en) * | 2012-03-11 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" | Aircraft laser system for landing on low-sized strips |
| RU2494932C1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-10 | Сергей Владимирович Фещенко | Method of aircraft landing optical path formation |
| RU2543144C2 (en) * | 2013-03-04 | 2015-02-27 | Николай Васильевич Симкин | Aircraft landing process |
| RU2542820C2 (en) * | 2013-04-16 | 2015-02-27 | Николай Васильевич Симкин | Aircraft landing process |
| RU2546024C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" | Aircraft visual landing procedure |
| RU2570921C2 (en) * | 2014-02-20 | 2015-12-20 | Открытое акционерное общество "НИИ "Экран" | Laser-based aircraft landing system |
| RU2602290C2 (en) * | 2014-10-21 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Экран" (АО "НИИ "Экран") | Method of orientation according to the laser beam and device for its implementation |
| RU168737U1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) | Device for landing aircraft in laser beams |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007134278A (en) | 2009-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2369532C2 (en) | Aircraft landing laser system | |
| US4249158A (en) | Aircraft take-off and landing system and method for using same | |
| US4259658A (en) | Aircraft carrier take-off and landing system and method for using same | |
| JP3824646B2 (en) | System for improving navigation and surveillance under poor visibility conditions | |
| JP4047284B2 (en) | False alarm reduction and landing approach navigation and equipment of terrain recognition warning system | |
| WO2016026315A1 (en) | Guiding system of three-dimensional high-directivity infrared light for aircraft landing | |
| TWI579811B (en) | Aircraft landing-guiding system and method | |
| US5982299A (en) | Laser based visual landing aids and method for implementing same | |
| KR20210013757A (en) | Method and system for guiding the pilot of an approaching aircraft to the stop position of the stand | |
| US5315296A (en) | Cueing light configuration for aircraft navigation | |
| RU2434791C1 (en) | System for orienting aircraft relative to runway axis | |
| KR20200086615A (en) | An aircraft with a safety distance display apparatus | |
| RU2397115C1 (en) | Aircraft landing system | |
| CN109878746A (en) | A kind of aircraft landing auxiliary system based on laser beacon | |
| RU69018U1 (en) | AIRCRAFT LANDING SYSTEM | |
| RU174351U1 (en) | AIRCRAFT LASER LANDING SYSTEM | |
| RU2547157C2 (en) | Laser system for aircraft landing on small-size runways | |
| RU2601511C1 (en) | Method of aircraft landing support in difficult weather conditions and system for its implementation | |
| RU2208556C2 (en) | Optical landing system | |
| RU2695044C2 (en) | Method of constructing a visual take-off system using vortex laser beams | |
| EP4299448A1 (en) | Visual landing aid for an aircraft approaching a landing site | |
| RU2522766C1 (en) | System of visual aircraft (ac) landing | |
| RU2191143C2 (en) | Airfield light warning system | |
| RU2494018C1 (en) | Aircraft laser system for landing on low-sized strips | |
| RU2781651C1 (en) | Visual system for landing aircraft on unequipped airfields in difficult meteorological conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20101129 |
|
| QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20101129 Effective date: 20130201 |