[發明專利]進近坡度指示器現場測試儀

有效

• 申請號: 201010174922.6
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN102080968A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 田榮生;田勇
• 申請（專利權）人: 田榮生;田榮蘭
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01J1/42
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 伍孝慈

技術領域

本發明公開了精密進近坡度指示器現場測試儀的發明，此發明涉及視覺航標，現場測試儀，更確切地說，它提供了一個地面測試和校驗進近坡度指示器PAPI和VASI的便攜式儀器。

背景技術

進近坡度指示器PAPI和VASI系統依賴多波束光的顏色變化引導飛機沿正確坡度著陸。由于坡度大小對于安全著陸十分重要，各國航空管理部門都要求定期測試和維護進近坡度指示器系統以提高飛機著陸安全性。安全評價的最重要參數如下：

1.光垂直指示角度，如果角度過低或過高，飛機降落時可能發生意外。

2.光強，航空管理部門規定了進近坡度指示器的光強，如果光強過強，飛行員可能感到耀眼；如果光強過弱，可視距離不夠。

3.過渡區寬度，紅光和白光過渡區寬度要求小于3分弧(0.05度)。如果過渡區寬度過大，飛行員將讀取不到明確信號，增加飛行錯誤的機會。

還有三個相關參數也很重要：

4.光強分布，現在的PAPI使用白熾燈燈泡、光強分布較均勻。但是下一代PAPI使用若干發光二極管作為光源，可能有個別發光二極管失效，并且影響特定區域光強。因此，測量光強分布是很重要的。

5.橫向傾斜角度，PAPI光束涵蓋橫向左右+/-10度。PAPI或其光學路徑中的任何水平傾斜，垂直指示角度在左側的則可能不同于在右側高度。即使中央垂直指示角度是正確的，但在外圍的垂直指示角度是錯誤的。

6.過渡區寬度分布，由于光學系統的變化，光束紅白色過渡區寬度在對其水平末端可能會更大。

傳統進近坡度指示器檢測方法包括陸基和空中校飛，其各自利與弊如下：

1.在常用的測試中，使用氣泡水準儀或數字式水準儀測量安裝基板的角度，測試方法簡單易行。但是，因為沒有直接測量光束，可能因光源或光學元件移動誤判。而且不能測量光束過渡區寬度和光強分布。

2.另一種較先進的測試，直接裝一個經緯儀在PAPI的頂部，在指示燈LHA的前面20至30米架設靶竿，測量靶竿處的光束參數。因為觀察太靠近PAPI而且光束直徑較大，光束參數特別是過渡區寬度不能被準確測量。在實驗室條件下，可使用相同的設置而采取更遠的距離約300米，不過無法適用于現場測試。

3.飛行檢查，由飛行員在空中對光束進行測量，可測量各項參數，測量準確，但成本高，并且天上地下配合調整比較麻煩。

發明內容

本發明提供了一種便于攜帶，使用方便的目視進近坡度指示器現場測試儀。

本發明是這樣實現的：

一種進近坡度指示器現場測試儀，前端有一個聚焦透鏡，尾端有一個靶面板，兩個電子傾斜傳感器、一個控制器、一個電池、一個指南針和至少一對光電探測器，測試儀還包含一個傾斜角可調的殼體，靶面板上設有標尺和傾斜的狹縫。

更進一步的方案是：所述的傾斜的狹縫包括：兩個中狹縫位于靶面板中心，且兩個中狹縫以鉛垂線軸對稱，和：兩個傾斜的邊狹縫位于靶面板左端及右端，以鉛垂線軸對稱。

更進一步的方案是：所述的傾斜的狹縫可以用彩色直線性CCD傳感器替代。更進一步的方案是：所述的傾斜的狹縫可以用棒透鏡替代。

更進一步的方案是：所述的控制器包含電子傾斜傳感器及光電探測器的溫度補償電路。

更進一步的方案是：所述的光電探測器和狹縫可以用高分辨率彩色CCD傳感器替代，控制器上有微處理器根據CCD傳感器的數據計算出所需參數：垂直指示角度、紅-白光束的過渡區寬度和光強分布。

更進一步的方案是：所述進近坡度指示器現場測試儀可以發展為自動測試站，它包括：一個可旋轉的平臺，計算機和進近坡度指示器現場測試儀。被測PAPI置于一個可旋轉的平臺上。進近坡度指示器現場測試儀置于PAPI前面，收集光電及傾角數據。計算機根據數據計算出所需參數：垂直指示角度、紅-白光束的過渡區寬度和光強分布。由于平臺可連續旋轉，可以得到光強連續分布曲線。

更進一步的方案是：所述的進近坡度指示器現場測試儀，還包括一個附件，附件可以產生垂直方向零度和3度傾斜的激光束用以校正測試儀的電子傾斜角度傳感器及角度定標，一個標定的光功率計可用于光強測量部分定標

本發明中的進近坡度指示器現場測試儀大大改善現有的測試方法。它在地面直接測量光束的光學參數。一個高精度透鏡把光束成像到靶面上，靶面位于透鏡的焦點處，靶面上的像與遠處飛行員看到的光束圖像是相似的，從靶面能準確地測量出光束的垂直指示角度、過渡區寬度、光強分布和水平傾斜角度。進近坡度指示器現場測試儀包含電源，便于攜帶，使用方便，并可通過附件自我校正。可用于PAPI安裝，維修，可望替代昂貴的飛機校飛，降低機場運行成本。