Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач

 

Изобретение относится к радиолокационной технике и может использоваться для обеспечения безопасности при полете вертолетов. Техническим результатом изобретения является создание способа, обеспечивающего предотвращение столкновений вертолетов с высоковольтными линиями электропередач. Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач заключается в том, что с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, принимают электромагнитные колебания, излучаемые высоковольтными линиями электропередач в диапазоне радиоволн, сравнивают значения принятых сигналов с опорными и по результатам сравнения принимают решение по корректировке направления полета вертолета, при этом прием электромагнитных колебаний ведут с различных направлений с помощью нескольких приемных антенн, максимумы диаграмм направленности которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета, и по наличию сигнала в одной из приемных антенн определяют угловое положение проводов высоковольтной линии электропередачи относительно корпуса вертолета. 2 ил.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может использоваться для обеспечения безопасных полетов вертолетов, а именно для предупреждения их столкновений с высоковольтными линиями электропередач.

Задача предупреждения столкновений вертолетов с препятствиями при полете является очень актуальной. Одним из таких препятствий являются высоковольтные линии электропередач. С уменьшением высоты полета вероятность столкновений резко возрастает.

Существуют способы предупреждения столкновений вертолетов с препятствиями, которые находятся на его трассе, с помощью вертолетных активных радиолокационных станций, работающих в сантиметровом диапазоне волн и требующих использования больших мощностей и громоздких антенных систем.

В одном из известных способов [1] сигнал, принимаемый приемником активной радиолокационной станции (РЛС), образуется в результате отражения от препятствия электромагнитных колебаний, излучаемых антенной РЛС и облучающих объект.

Известный способ не может быть использован для обнаружения препятствий в виде высоковольтных линий электропередач, поскольку эффективные площади рассеяния высоковольтных линий электропередач очень малы и поэтому отраженные сигналы будут слабыми. Это приводит к необходимости излучать большую мощность и устанавливать на вертолете громоздкие радиолокационные системы. Приемники таких РЛС снижают технические характеристики вертолета.

Технической задачей данного изобретения является создание способа, обеспечивающего предотвращение столкновений вертолетов с препятствиями в виде высоковольтных линий электропередач за счет надежного их обнаружения без увеличения габаритов и массы используемой аппаратуры.

Поставленная задача решается в способе предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающемся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, при этом согласно изобретению осуществляют прием электромагнитных колебаний в диапазоне радиоволн, излучаемых высоковольтными линиями электропередач в диапазоне радиоволн, сравнивают значения принятого сигнала с опорными и по результатам сравнения принимают решение по корректировке направления полета вертолета.

Прием излучаемых высоковольтной линией электропередачи электромагнитных колебаний может осуществляться с различных направлений с помощью нескольких приемных антенн, максимумы диаграмм направленности которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета, и по наличию сигнала в одной из приемных антенн может быть определено угловое положение проводов высоковольтной линии электропередачи относительно корпуса вертолета.

Размещение на вертолете приемного устройства, обеспечивающего прием электромагнитных колебаний, излучаемых высоковольтными линиями передач в широком диапазоне радиоволн, позволяет обнаруживать опасные для вертолетов препятствия в виде линий электропередач.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 приведена схема, поясняющая заявляемый способ; на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства, реализующего способ обнаружения опасных препятствий для вертолета.

Приемные устройства с приемными антеннами 1, например с четырьмя, как показано на фиг. 1, размещены на фюзеляже 2 вертолета под винтом 3 и имеют диаграммы направленности 4, максимумы которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета. Каждая из приемных антенн 1 соединена с соответствующим приемным устройством 5 (фиг.2), состоящим из чувствительного приемника 6, на выходе которого включены n блоков сравнения 7-1, 7-2,..., 7-n, n светочувствительных диодов 8-1, 8-2, ..., 8-n, каждый из которых подсоединен к выходу соответствующего блока сравнения 7-1, 7-2,...,7-n, а также источника опорного напряжения 9, выход которого соединен с опорными входами блоков сравнения 7-1, 7-2,..., 7-n, через соответствующие резисторы 10-1, 10-2,..., 10-n.

В качестве приемных антенн 1 могут использоваться любые направленные антенны, работающие в диапазоне радиоволн. Блок сравнения 7 может быть выполнен, например, в виде аналоговой схемы U. Источник опорного напряжения 9 может представлять собой, например, делитель напряжения.

Способ обнаружения опасных для вертолета препятствий в виде высоковольтных линий электропередач реализуется следующим образом.

Экспериментальные исследования показали, что высоковольтные линии электропередач излучают электромагнитные колебания в широком диапазоне радиоволн. Эти колебания образуются в результате стекания электрических зарядов по поверхности изоляторов высоковольтных линий электропередач, создающих электромагнитное поле вокруг проводов и мачт их крепления. Напряженность этого электромагнитного поля имеет вполне определенные значения на различных расстояниях от высоковольтных линий электропередач в разных диапазонах длин радиоволн.

При полете вертолета направленные антенны 1, диаграммы направленности которых пересекают друг друга, осуществляют обзор пространства вокруг вертолета. При наличии на пути вертолета опасного препятствия в виде высоковольтной линии электропередачи 11 в приемном устройстве 5 приемного канала, максимум диаграммы направленности антенны которого ориентирован параллельно проводам высоковольтной линии электропередачи 11, появляется сигнал. Принятый антенной 1 сигнал поступает на приемник 6 и затем на блоки сравнения 7-1, 7-2,...,7-n, где сравнивается с соответствующими опорными напряжениями. Каждое из опорных напряжений, формируемых блоком опорного напряжения 9 и соответствующим резистором 10-1, 10-2, . . .,10-n, пропорционально величине напряженности электромагнитного поля, излучаемого высоковольтной линией электропередачи 11 на известном расстоянии от нее. При совпадении уровней принимаемого сигнала и соответствующего опорного напряжения загорается один из светочувствительных диодов 8-1, 8-2,...,8-n, что соответствует определенному расстоянию до высоковольтной линии электропередачи 11. Это позволяет оператору оценить окружающую обстановку и соответствующим образом скорректировать направление полета вертолета.

Источник информации 1. Патент RU N 2099745, кл. G 01 S 13/93, 96 г. (прототип).

Формула изобретения

Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач, заключающийся в том, что принимают электромагнитные колебания с помощью приемного устройства, размещаемого на вертолете, отличающийся тем, что прием электромагнитных колебаний осуществляют в диапазоне радиоволн, излучаемых высоковольтными линиями электропередач, при этом прием излучаемых высоковольтными линиями электропередач электромагнитных колебаний ведут с различных направлений с помощью нескольких приемных антенн, максимумы диаграмм направленности которых ориентированы в разных угловых секторах плоскости полета вертолета, и по наличию сигнала в одной из приемных антенн определяют угловое положение проводов высоковольтной линии электропередач относительно корпуса вертолета, сравнивают значение принятого сигнала с опорными напряжениями, соответствующими величинами напряженности электромагнитного поля, излучаемого высоковольтной линией электропередачи на известном расстоянии от нее, и по результатам сравнения принимают решение по корректировке направления полета вертолета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2