СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА ВЕРТОЛЁТНОГО ТИПА
METHOD FOR ASSESSING THE SPATIAL POSITION OF A HELICOPTER-TYPE AIRCRAFT

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.
в0
в0
в0
в0
в0
в0
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
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, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места посадки d, скорости снижения ν, в процессе снижения определяют разностные значения угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν, сравнивают их с заданными значениями угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты перед началом выполнения посадки h, места посадки d, скорости снижения ν и принимают решение о продолжении посадки при одновременном выполнении условий: υ≤υ, γ≤γ, ψ≤ψ, h≥h, d≤d, ν≤ν.
в0
в0
в0
в0
в0
в0
вΔтм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
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, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места посадки d, скорости снижения ν, в процессе снижения определяют разностные значения угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν, сравнивают их с заданными значениями угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты перед началом выполнения посадки h, места посадки d, скорости снижения ν и принимают решение о продолжении посадки при одновременном выполнении условий: υ≤υ, γ≤γ, ψ≤ψ, h≥h, d≤d, ν≤ν.
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.].
в
в
в
в
в
в
в0
в0
в0
в0
в0
в0
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
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, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν и фиксированных значений (сохраненных) угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места посадки d, скорости снижения ν при зависании перед началом выполнения маневра (посадки); 3 - запоминающее устройство; 4 - схема сравнения разностных значений угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν с заданными значениями угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты перед началом выполнения посадки h, места посадки d, скорости снижения ν; 5 - решающее устройство.
в0
в0
в0
в0
в0
в0
вΔизм
в
в0
вΔизм
в
в0
вΔизм
в
в0
вΔизм
в
в0
вΔизм
в
в0
вΔизм
в
в0
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, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места посадки d, скорости снижения ν в запоминающем устройстве 3. В процессе снижения воздушного судна вертолетного типа в вычитающем устройстве 2 определяют разностные значения угла тангажа υ=υ-υ, угол тангажа положителен при оси вертолета поднятой над горизонтом, угла крена γ=γ-γ, угол крена положителен при правом крене, угла рыскания ψ=ψ-ψ, угол рыскания положителен при отвороте от заданного курса влево, высоты h=h-h, высота положительна при превышении заданного значения, места нахождения d=d-d, место нахождения положительно при принижении заданного значения, скорости снижения ν=ν-ν, скорость снижения положительна при принижении заданного значения.
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
В схеме сравнения 4, полученные разностные значения угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν сравнивают с заданными значениями угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты перед началом выполнения посадки h, места посадки d, скорости снижения ν.
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
Решающее устройство 5 (и) принимает решение о возможности продолжения посадки при одновременном выполнении условий: υ≤υ, γ≤γ, ψ≤ψ, h≥h, d≤d, ν≤ν 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.
в
в
в
в
в
в
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔизм
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
вΔизм
вΔ
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, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν, определение разностных значений угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты h, места нахождения d, скорости снижения ν, сравнение их с заданными значениями угла тангажа υ, угла крена γ, угла рыскания ψ, высоты перед началом выполнения посадки h, места посадки d, скорости снижения ν и принятие решения при одновременном выполнении условий: υ≤υ, γ≤γ, ψ≤ψ, h≥h, d≤d, ν≤ν 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.