[发明专利]基于高亮度发光二极管的目视助航设备

说明书

相关申请

本申请要求申请号为60/766,371、申请日为2006年1月13日、 名称为“基于高亮度发光二极管的目视助航设备”的美国临时申请的在先 权利。在此我们申明上述美国临时申请在美国专利法35USC§119(e)之下 的利益，并且上述申请在此被引作参照。

技术领域

本发明涉及一种目视助航设备，特别是一种基于高亮度发光二极管 (LED)的精确进场路线指示灯(PAPI)。

背景技术

目视进场坡度指示灯(VASI)或精确进场路线指示灯(PAPI)利用多 光束光源所产生的颜色变化将交通工具(例如飞机)引导到正确的下滑坡 度上。已有VASI或PAPI设备通常采用白炽灯、荧光灯或弧光灯作为光源。 一些实例见于美国发明专利4,034,480，4,064,424，4,183,078，4,430,695 和4,532,512中。

Mehrtens的标题为“DESCENT SIGHTING DEVICE FOR AIRCRAFT” 的美国发明专利4,034,480描述了一种用于飞机在最终跑道着陆阶段为飞 行员提供目视着陆导航的独立式照准装置。该装置包括可以瞄准假想进场 路线的框架或窗口使飞行员的视线自动对准平行于理想的进场路线，从而 帮助飞行员进入期望的着陆点。

Hergenrother的美国发明专利4,064,424描述了一种目视下滑轨道航 标系统。其航标灯成对安置在跑道的相对端，因此可以与目前用来指示跑 道的传统跑道灯安置在一起。该发明在聚焦透镜的相对侧安置一带孔的反 射镜，以消除聚焦透镜会聚光束以提高颜色区亮度后在颜色区外侧形成的 黑暗区。从而使飞行员不仅可以看到聚焦的颜色导航区，而且还可以看到 航标灯产生的全部导航光束。该发明采用两只光源，例如白炽灯光源，投 射产生空间方向略微偏移(例如1度左右)的颜色区，以代替用一只光源 加滤色片投射产生颜色区的方法。其中两只光源交替点亮以产生颜色导航 区扫描式运动的效果。

Kidd的美国发明专利4,183,078描述了一种用于机场跑道两侧的进场 坡度指示灯，该指示灯产生一分割的光束，光束分界区可以按所需飞行路 线的角度调节以为进场飞机提供导航。该指示灯包括一个支架，其中安装 至少两只探照灯管，每只探照灯管包含一可移动的、预先校准方向的探照 灯，探照灯由一光源，一红色滤波片和一发散透镜组成以产生分割的光束。

Payne等人的美国发明专利4,430,695描述了一种用于校准飞机着 陆辅助探照灯的目视着陆辅助设备，其着陆辅助探照灯包括一置于抛物面 镜焦点的光源，一与抛物面镜同轴的透镜和一置于抛物面镜和透镜之间靠 近透镜焦点的滤波片。该设备包括一基座，基座表面作为探照灯支架，一 透镜用于会聚探照灯的光束到一成像设备上，和一观测成像设备的装置。 当滤波片出现在成像设备的焦点上时，其在探照灯中的位置就是正确的。

Tanner的美国发明专利4,532,512描述了一种用于直升机的全向进 场坡度指示灯单元。该单元包括两只安装在旋转轴上的发光方向相反的光 源，光源产生不同颜色的光束以向进场飞机警示其与进场坡度指示灯的相 对位置。

上述基于电灯的VASI或PAPI设备的缺点是使用寿命较短(小于2000 小时)。为解决这一问题，Shemwell在美国发明专利5,278,104中提出了一 种基于激光的VASI或PAPI设备和方法用于辅助飞机着陆。该设备产生三 种颜色的激光光束，一束激光光束传播在飞机进场路线的平面上，另一束 光束传播在飞机的一侧，第三束光束传播在飞机的另一侧。飞机的飞行员 可以通过所看到光束的颜色判断飞机是否在进场路线平面上还是在其一侧 或另一侧。如果需要，至少一束传播在飞机一侧的激光光束可以分为多束 相邻的扇形光束，其中至少一束扇形光束以间断模式发射。然而，基于激 光的VASI或PAPI设备有造价高和光功率或光亮度低的缺点。

因此，需要一种改进的VASI或PAPI设备，可以兼备寿命长、造价 低和发光亮度高的优点。

发明内容