×
19.06.2019
219.017.89f4

СПОСОБ ЛЕТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РУЧНОЙ ВИЗУАЛЬНОЙ ПОСАДКИ САМОЛЕТА НА ОБЪЕКТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области исследований устойчивости, управляемости и динамики посадки самолетов и может быть использовано в приборном оборудовании летательных аппаратов. Предложенный способ включает измерение параметров движения самолета и его положения относительно земли, формирование на пилотажном индикаторе летчика изображения виртуального объекта, ручное визуальное управление самолетом при посадке на виртуальный объект с использованием его изображения и системы индикации посадки на пилотажном индикаторе летчика, выполнение полета по виртуальной глиссаде путем управления угловым положением и приборной скоростью самолета до пересечения траектории тормозного гака с виртуальным объектом в зоне допустимых отклонений от расчетной точки касания виртуального объекта, а также и регистрацию параметров движения самолета относительно виртуального объекта и земли. С помощью бортовой цифровой вычислительной машины задают начальное положение виртуального объекта на требуемой высоте, вычисляют вектор скорости виртуального объекта, определяют положение виртуального объекта и системы индикации посадки относительно земли и относительно самолета и формируют изображение виртуального объекта с системой индикации посадки на пилотажном индикаторе летчика. Изобретение обеспечивает повышение безопасности и сокращение сроков и стоимости летного обучения и летной отработки управляемости самолетов при посадке на объект, например корабль. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области исследований устойчивости, управляемости и динамики посадки самолетов и может быть использовано в приборном оборудовании летательных аппаратов для повышения безопасности и сокращения сроков и стоимости летного обучения и летной отработки управляемости самолетов при посадке на объект - взлетно-посадочная полосу (ВПП) или корабль.

Известен способ летного моделирования ручной визуальной посадки на ВПП путем имитации так называемой «посадки на облако», опубликованный в статье «Самолет Sukhoi Superjet-100 совершил второй полет», РИА Новости, 28/05/2008 и в книге авторов Близнюк В., Васильев Л., Вуль В. и др. «Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах», издательство "Московский рабочий", 2000 г.

Недостатком этого способа является невозможность объективной оценки точности посадки и несоответствие форм облака и натурной ВПП.

Известен способ летного моделирования ручной визуальной посадки самолета на ВПП, основанный на визуальном управлении самолетом с использованием изображения виртуальной ВПП, формируемого на пилотажном индикаторе летчика - многофункциональном индикаторе - с помощью бортовой вычислительной машины (БЦВМ) и совмещаемого в пространстве с реальной ВПП на основе информации, получаемой от спутниковой системы измерения координат самолета и аэродромной ВПП. (См. Описание изобретения к Патенту 2297596.)

Недостатком этого способа летного моделирования посадки является необходимость использования натурных аэродромных посадочных систем, трудность обеспечения безопасности обучения при посадке в сложных условиях, а также низкая вероятность реализации желаемых метеоусловий посадки.

Задачей изобретения является создание способа летного моделирования ручной визуальной посадки на объект, обеспечивающего летное обучение пилотированию и отработку характеристик управляемости самолета на требуемой высоте, превышающей штатную высоту расположения объекта, без использования натурных посадочных систем объекта.

Техническим результатом является повышение безопасности и существенное сокращение сроков и стоимости летного обучения и летной отработки управляемости самолетов при посадке на объект (ВПП или корабль) в сложных условиях (горный аэродром, сильный ветер, большая качка корабля, отказы).

Задача и технический результат достигаются тем, что в способе летного моделирования ручной визуальной посадки самолета на объект, включающем измерение параметров движения самолета и его положения в пространстве относительно земли, формирование изображения на пилотажном индикаторе - индикаторе на лобовом стекле или многофункциональном индикаторе - виртуального объекта с системой индикации посадки, визуальное управление самолетом при посадке на виртуальный объект с использованием его изображения на пилотажном индикаторе летчика, регистрацию параметров движения самолета относительно виртуального объекта и земли, с помощью бортовой цифровой вычислительной машины задают начальное положение виртуального объекта на требуемой высоте, превышающей штатную высоту расположения объекта, вычисляют вектор скорости виртуального объекта путем сложения вектора скорости объекта с разностью векторов путевой и приборной скоростей самолета и определяют параметры, характеризующие положение виртуального объекта и системы индикации посадки относительно земли и относительно самолета, которые используются для формирования изображения виртуального объекта с системой индикации посадки на пилотажном индикаторе летчика.

Для обеспечения летного моделирования посадки при наличии ветра относительно объекта, к вектору скорости виртуального объекта прибавляют вектор скорости ветра относительно объекта.

Перечень фигур на чертежах

На фиг.1 проиллюстрирован способ летного моделирования ручной визуальной посадки на объект на повышенной высоте в случае, когда объектом является корабль, где

1 - самолет,

2 - корабль,

3 - индикатор на лобовом стекле,

4 - 3-мерное графическое изображение,

5 - виртуальный корабль,

6 - виртуальная система индикации посадки,

7 - бортовая цифровая вычислительная машина,

8 - вектор скорости виртуального корабля,

9 - вектор скорости корабля

10 - вектор путевой скорости самолета,

11 - вектор приборной скорости самолета,

12 - спутниковая система измерения координат самолета,

13 - бортовая система измерения углового положения самолета,

14 - виртуальная посадочная глиссада,

15 - виртуальная траектория тормозного гака,

16 - тормозной гак,

17 - виртуальная зона допустимых отклонений точки касания палубы,

18 - посадочная глиссада,

19 - система индикации посадки,

20 - траектория тормозного гака,

21 - зона допустимых отклонений точки касания палубы,

22 - вектор скорости ветра относительно корабля,

На фиг.2 показано изображение корабля и системы индикации посадки - палубной оптической системы посадки, формируемое на индикаторе на лобовом стекле, где

23 - 3-мерное графическое изображение виртуального корабля,

24 - изображение виртуальной палубной оптической системы посадки,

25 - линия естественного горизонта.

Способ летного моделирования ручной визуальной посадки самолета 1 на корабль 2 с системой индикации посадки основан на формировании на пилотажном индикаторе летчика 3 - индикаторе на лобовом стекле или многофункциональном индикаторе - 3-мерного графического изображения 4 виртуального корабля 5 с виртуальной системой индикации посадки 6 путем расчета в бортовой цифровой вычислительной машине 7 положения виртуального корабля 5 относительно земли, определяемого на основе вектора скорости виртуального корабля 8, вычисляемого как сумма вектора скорости корабля 9 и разности векторов путевой и приборной скоростей 10 и 11 самолета 1, а также путем расчета положения виртуального корабля 5 и виртуальной системы индикации посадки 6 относительно самолета 1, координаты которого относительно земли определяются спутниковой системой измерения координат самолета 12, а угловое положение которого определяется с помощью бортовой системы измерения углового положения самолета 13. Начальное положение виртуального корабля 5 задается на требуемой высоте, превышающей штатную высоту корабля 2. Используя 3-мерное графическое изображение 4 виртуального корабля 5 и виртуальной системы индикации посадки 6 летчик осуществляет ручное визуальное управление посадкой на виртуальный корабль 5, выполняя полет по виртуальной глиссаде 14 путем управления угловым положением и приборной скоростью самолета 11 до момента пересечения траектории 15 тормозного гака 16 с посадочной палубой виртуального корабля 5 в зоне допустимых отклонений от расчетной точки касания виртуальной палубы 17, чем достигается моделирование посадки самолета 1 на корабль 2, выполняемой путем полета по глиссаде 18 системы индикации посадки 19, обеспечивающего пересечение траекторией тормозного гака 20 палубы корабля 2 в зоне допустимых отклонений от расчетной точки касания палубы 21.

Процесс изменения параметров движения самолета относительно виртуального корабля и земли регистрируется в бортовой цифровой вычислительной машине 7.

Для обеспечения летного моделирования посадки при наличии ветра относительно корабля 22, к вектору скорости виртуального корабля 8 прибавляется вектор скорости ветра относительно корабля 22.

Для обеспечения подобия коротко-периодического движения самолета при летном моделировании посадки на повышенной высоте и при реальной посадке, управление приборной скоростью самолета 11 осуществляется по закону, используемому при реальной посадке на корабль.

При летном моделировании на повышенной высоте путевая скорость самолета 10 превышает приборную скорость 11 (на ~ 30% на высоте 5000 метров). Поэтому при летном моделировании посадки на повышенной высоте траекторное движение самолета относительно земли заметно отличается от траекторного движения при обычной посадки. Для обеспечения подобия траекторного движения самолета 1 относительно виртуального корабля 5 при летном моделировании на повышенной высоте, при расчете вектора скорости виртуального корабля 8 используются следующие алгоритмы:

,

,

где - вектор скорости виртуального корабля 8,

- вектор скорости корабля 9,

- вектор путевой скорости самолета 10,

- вектор приборной скорости самолета 11.

Проведенные расчеты и моделирование на пилотажном стенде подтвердили эффективность использования предлагаемых алгоритмов для обеспечения подобия движения самолета относительно виртуального корабля при летном моделировании посадки на корабль и ВПП в широком диапазоне высот.

С целью оценки возможности визуального управления посадкой при использовании монохромного изображения виртуального корабля на индикаторе на лобовом стекле, было разработано упрощенное изображение корабля, а также разработана программа расчета на пилотажном стенде ЦАГИ ПС-10М, обеспечивающая формирование 3-мерного графического изображения виртуального корабля 23 и виртуальной системы индикации посадки 24, которые использует летчик при визуальном управлении посадкой совместно с изображением линии естественного горизонтам 25.

Проведенное па пилотажном стенде ПС-10М моделирование посадки на корабль с участием летчика-испытателя С.Н.Мельникова и корабельного летчика С.Г.Рассказова показало, что при принятом законе движения виртуального корабля и сохранении закона управления приборной скоростью самолета 1 практически обеспечивается независимость управляемости самолета и точности посадки от высоты полета при летном моделировании посадки на высотах до 5000 м. Показано, что точность визуальной посадки с использованием упрощенного монохромного изображения корабля и подробного цветного изображения корабля отличается не более чем на 10 процентов.

При предлагаемом способе летного моделирования посадки на корабль на повышенной высоте без использования натурных посадочных систем обеспечивается повышение безопасности и автономность проведения летных испытаний, позволяющая увеличить в несколько раз число выполнения посадок в одном полете по сравнению с обычным методом посадки на корабль. При этом может быть обеспечена постепенность усложнения задачи пилотирования при обучении, что также повышает безопасность летного обучения.

В настоящее время руководство НИО-15 ЦАГИ включило данное предложение в план совместных работ с промышленностью.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 253 items.
10.01.2013
№216.012.17dc

Способ газолазерной резки крупногабаритных деталей из композиционных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу и устройству газолазерной резки композиционных материалов. Способ включает подачу лазерного луча на обрабатываемую поверхность и соосно с лучом - технологического газа, коллимирование лазерного луча, заглубление его в обрабатываемое изделие и перемещение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471600
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18c2

Полимерная композиция

Изобретение относится к негорючим полимерным композициям холодного отверждения и может применяться для местного упрочнения конструкций в зонах установки крепежа, заполнения пустот в деталях из полимерных композиционных материалов, заделки торцов и упрочнения участков сотовых конструкций,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471830
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18cd

Грунтовочная композиция

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к грунтовочным композициям с пониженным содержанием летучих веществ холодного отверждения, предназначенным для окраски металлических и неметаллических поверхностей, и может быть использовано в авиационной технике, в строительстве и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471841
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2aa5

Способ получения конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином скваратным методом

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ синтеза конъюгата нона-β-(1→3)-глюкозида с бычьим сывороточным альбумином (БСА) скваратным методом. Первоначально осуществляют взаимодействие нона-β-(1→3)-глюкозида с диэтилскваратом. Затем проводят реакцию полученного лиганда -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476444
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b51

Износостойкий сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий на конструкционные элементы микроплазменным или сверхзвуковым газодинамическим напылением

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе никеля, используемым в качестве материала для получения износо- и коррозионно-стойких покрытий на функционально- конструкционных элементах методом микроплазменного или сверхзвукового холодного газодинамического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476616
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2c

Способ измерения температуры поверхности конструкции резистивным чувствительным элементом, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в тепло-прочностных испытаниях авиационно-космических конструкций при определении их поверхностных температурных полей. Согласно заявленному способу для измерения температуры поверхности конструкции чувствительный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476835
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c2d

Способ определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента, устройство для его осуществления и способ изготовления устройства

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании и калибровке термометров сопротивления и тензорезисторов. Согласно заявленному способу определения температурной характеристики резисторного чувствительного элемента регистрируют температуру воздействия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476836
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
Showing 1-4 of 4 items.
10.08.2015
№216.013.695b

Способ индикации летчику о положении летательного аппарата относительно заданной глиссады при заходе на посадку на корабль

Изобретение относится к способам индикации летчику положения летательного аппарата (ЛА) при посадке на корабль. Определяют взаимное положение ЛА и корабля с помощью глобальной или корабельной системы позиционирования и бортовой цифровой вычислительной машины. Формируют и отображают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558524
Дата охранного документа: 10.08.2015
29.05.2019
№219.017.681a

Способ летного моделирования ручной визуальной посадки самолета на объект

Изобретение относится к области исследований устойчивости, управляемости и динамики посадки самолетов и может быть использовано в приборном оборудовании летательных аппаратов для повышения безопасности и сокращения сроков и стоимости летного обучения и летной отработки управляемости самолетов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471151
Дата охранного документа: 27.12.2012
04.06.2020
№220.018.23d2

Способ торможения летательного аппарата при посадке

Способ торможения летательного аппарата при посадке заключается в создании реактивным тормозным устройством тормозящей силы, направленной в заднюю полусферу против движения летательного аппарата, с помощью твердотопливных или пороховых зарядов, действие которых направлено вперед и вверх под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722597
Дата охранного документа: 02.06.2020
12.04.2023
№223.018.43b7

Способ воспроизведения условий полета при помощи использования технологии виртуальной реальности на настольном пилотажном стенде для проведения эргономических исследований по информационно-управляющему полю пилотажной кабины

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к способам воспроизведения условий полета и информационно-управляющего поля пилотажной кабины при помощи использования технологии виртуальной реальности. Способ характеризуется тем, что объединяют элементы настольного пилотажного стенда в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793663
Дата охранного документа: 04.04.2023
+ добавить свой РИД