[發(fā)明專利]飛行器助降系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110392820.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN102501982A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪濤;唐利孬;閆阿奇;范哲源;張建;武力;曹劍中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): B64F1/36
• 分類號(hào): B64F1/36;H04N7/18;G02B26/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輔助飛行器著陸的助降系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛機(jī)著陸過(guò)程是飛機(jī)事故的頻發(fā)過(guò)程。尤其在航母等對(duì)飛機(jī)著陸運(yùn)行要求較高的場(chǎng)地，需要保證飛機(jī)以良好的姿態(tài)沿預(yù)定滑道準(zhǔn)確著陸運(yùn)行。然而，目前大多數(shù)著陸方式主要依靠飛行員自身的判斷，來(lái)估計(jì)著陸點(diǎn)和著陸方向，控制飛機(jī)的姿態(tài)。據(jù)了解，國(guó)外也僅采用在滑道旁邊設(shè)置菲涅爾鏡和大反射鏡，供飛行員觀測(cè)以便實(shí)時(shí)校正飛行姿態(tài)，顯然這些著陸方式嚴(yán)重依賴飛行員自身的技術(shù)素養(yǎng)，具有主觀隨機(jī)性，不利于準(zhǔn)確控制飛機(jī)著陸；尤其是在緊急迫降時(shí)等特殊場(chǎng)合，事故發(fā)生的概率較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種飛行器助降系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以客觀準(zhǔn)確地控制飛機(jī)著陸的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

飛行器助降系統(tǒng)，包括拍攝視角連續(xù)可調(diào)的攝像裝置、通信控制設(shè)備和總控制臺(tái)，所述通信控制設(shè)備建立起攝像裝置與總控制臺(tái)的數(shù)據(jù)通信和控制通信連接；在預(yù)定下滑道的中線位置設(shè)置有用以安裝所述攝像裝置的坑室，所述控制臺(tái)包括管理計(jì)算機(jī)和用以合成模擬視頻和偏移量計(jì)算的視頻處理單元，總控制臺(tái)的顯示屏上顯示有實(shí)時(shí)飛行姿態(tài)和理想飛行姿態(tài)的模擬視頻比對(duì)。

上述攝像裝置包括沿光路依次設(shè)置的固定反射鏡、濾光片、旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡、光學(xué)鏡頭和CCD攝像機(jī)，其中，除旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡外，其他各組件均與坑室剛性固定連接；自固定反射鏡至旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡的光路的光軸為垂直方向，自旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡至CCD攝像機(jī)的光路的光軸為水平方向；固定反射鏡的上端高出地面不超過(guò)20mm，旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述固定反射鏡的前端設(shè)置有起防護(hù)作用的石英觀測(cè)窗口；所述坑室的上方設(shè)置有防護(hù)罩，該防護(hù)罩的位于石英觀測(cè)窗口視場(chǎng)范圍的部分開設(shè)有槽。

上述固定反射鏡和石英觀測(cè)窗口的上端高出地面18-22mm為佳。

上述通信控制設(shè)備可設(shè)置于跑道旁的通信箱內(nèi)，包括電源通信控制模塊、發(fā)送光端機(jī)和光纜終端盒等；攝像裝置的電源線及通訊光纖從地下引出坑室與所述通信控制設(shè)備連接。

本發(fā)明采用的飛行器助降系統(tǒng)，可使飛行員獲取實(shí)時(shí)飛行路線與理想下滑道的情況，及時(shí)修正飛機(jī)著陸前的姿態(tài)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)平穩(wěn)安全的降落。可以實(shí)現(xiàn)在航母上較小的起落空間上引導(dǎo)飛機(jī)降落，也可以在民用機(jī)場(chǎng)跑道上安裝本系統(tǒng)。當(dāng)飛機(jī)航電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下輔助飛機(jī)安全降落，也可用于無(wú)人機(jī)系列助降，有較大的市場(chǎng)和較好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖。

圖2為本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的控制系統(tǒng)圖。

圖4為本發(fā)明攝像裝置在坑室內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1-石英觀測(cè)窗口；2-固定反射鏡；3-濾光片組件；4-旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡組件；5-光學(xué)鏡頭；6-CCD；7-防護(hù)罩。

具體實(shí)施方式

飛行器助降系統(tǒng)由攝像裝置、通信控制設(shè)備、監(jiān)視記錄設(shè)備(總控制臺(tái))組成。系統(tǒng)各主要設(shè)備之間通過(guò)光端機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而飛行器助降系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸則通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)。

攝像裝置包括防護(hù)罩、固定反射鏡、濾光片組件、旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡組件、光學(xué)鏡頭和CCD攝像機(jī)，除掃描反射鏡外，其他組件與地面剛性連接保持位置不動(dòng)，以承受飛機(jī)下落時(shí)對(duì)設(shè)備大約等效60T靜壓力的沖擊。如圖4所示；旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡用以調(diào)整光軸指向，使不同機(jī)型和不同飛行高度的飛行器進(jìn)入觀測(cè)視場(chǎng)，從而引導(dǎo)飛行器著陸。

攝像裝置和用以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在降落跑道中線地面下的坑室內(nèi)。通信控制設(shè)備主要包括發(fā)送光端機(jī)、電源通信控制模塊和光纜終端盒等，電源通信控制模塊和發(fā)送光端機(jī)安裝于跑道旁的通信箱內(nèi)，該發(fā)送光端機(jī)用來(lái)發(fā)送視頻數(shù)據(jù)到總控制臺(tái)以及傳送雙向RS422數(shù)據(jù)(圖像信息數(shù)據(jù)和控制信號(hào))，光纜終端盒為光纖通信組件。

石英觀測(cè)窗口高于地面不超過(guò)18--20mm，既保證了助除系統(tǒng)可以安裝在下滑道上不影響飛行器起降，也取得了較佳的觀測(cè)視場(chǎng)。坑室的上方設(shè)置有防護(hù)罩，該防護(hù)罩的位于石英觀測(cè)窗口視場(chǎng)范圍的部分開設(shè)有槽。坑室提供安裝助降系統(tǒng)的連接基座，將整個(gè)攝像裝置安裝在坑室內(nèi)，電源線及通訊光纖從地下引入坑室內(nèi)與攝像裝置連接。