[发明专利]进近坡度指示器现场测试仪有效
申请号: | 201010174922.6 | 申请日: | 2010-04-30 |
公开(公告)号: | CN102080968A | 公开(公告)日: | 2011-06-01 |
发明(设计)人: | 田荣生;田勇 | 申请(专利权)人: | 田荣生;田荣兰 |
主分类号: | G01C25/00 | 分类号: | G01C25/00;G01J1/42 |
代理公司: | 四川省成都市天策商标专利事务所 51213 | 代理人: | 伍孝慈 |
地址: | 610000 四川省成都市*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 坡度 指示器 现场 测试仪 | ||
技术领域
本发明公开了精密进近坡度指示器现场测试仪的发明,此发明涉及视觉航标,现场测试仪,更确切地说,它提供了一个地面测试和校验进近坡度指示器PAPI和VASI的便携式仪器。
背景技术
进近坡度指示器PAPI和VASI系统依赖多波束光的颜色变化引导飞机沿正确坡度着陆。由于坡度大小对于安全着陆十分重要,各国航空管理部门都要求定期测试和维护进近坡度指示器系统以提高飞机着陆安全性。安全评价的最重要参数如下:
1.光垂直指示角度,如果角度过低或过高,飞机降落时可能发生意外。
2.光强,航空管理部门规定了进近坡度指示器的光强,如果光强过强,飞行员可能感到耀眼;如果光强过弱,可视距离不够。
3.过渡区宽度,红光和白光过渡区宽度要求小于3分弧(0.05度)。如果过渡区宽度过大,飞行员将读取不到明确信号,增加飞行错误的机会。
还有三个相关参数也很重要:
4.光强分布,现在的PAPI使用白炽灯灯泡、光强分布较均匀。但是下一代PAPI使用若干发光二极管作为光源,可能有个别发光二极管失效,并且影响特定区域光强。因此,测量光强分布是很重要的。
5.横向倾斜角度,PAPI光束涵盖横向左右+/-10度。PAPI或其光学路径中的任何水平倾斜,垂直指示角度在左侧的则可能不同于在右侧高度。即使中央垂直指示角度是正确的,但在外围的垂直指示角度是错误的。
6.过渡区宽度分布,由于光学系统的变化,光束红白色过渡区宽度在对其水平末端可能会更大。
传统进近坡度指示器检测方法包括陆基和空中校飞,其各自利与弊如下:
1.在常用的测试中,使用气泡水准仪或数字式水准仪测量安装基板的角度,测试方法简单易行。但是,因为没有直接测量光束,可能因光源或光学元件移动误判。而且不能测量光束过渡区宽度和光强分布。
2.另一种较先进的测试,直接装一个经纬仪在PAPI的顶部,在指示灯LHA的前面20至30米架设靶竿,测量靶竿处的光束参数。因为观察太靠近PAPI而且光束直径较大,光束参数特别是过渡区宽度不能被准确测量。在实验室条件下,可使用相同的设置而采取更远的距离约300米,不过无法适用于现场测试。
3.飞行检查,由飞行员在空中对光束进行测量,可测量各项参数,测量准确,但成本高,并且天上地下配合调整比较麻烦。
发明内容
本发明提供了一种便于携带,使用方便的目视进近坡度指示器现场测试仪。
本发明是这样实现的:
一种进近坡度指示器现场测试仪,前端有一个聚焦透镜,尾端有一个靶面板,两个电子倾斜传感器、一个控制器、一个电池、一个指南针和至少一对光电探测器,测试仪还包含一个倾斜角可调的壳体,靶面板上设有标尺和倾斜的狭缝。
更进一步的方案是:所述的倾斜的狭缝包括:两个中狭缝位于靶面板中心,且两个中狭缝以铅垂线轴对称,和:两个倾斜的边狭缝位于靶面板左端及右端,以铅垂线轴对称。
更进一步的方案是:所述的倾斜的狭缝可以用彩色直线性CCD传感器替代。更进一步的方案是:所述的倾斜的狭缝可以用棒透镜替代。
更进一步的方案是:所述的控制器包含电子倾斜传感器及光电探测器的温度补偿电路。
更进一步的方案是:所述的光电探测器和狭缝可以用高分辨率彩色CCD传感器替代,控制器上有微处理器根据CCD传感器的数据计算出所需参数:垂直指示角度、红-白光束的过渡区宽度和光强分布。
更进一步的方案是:所述进近坡度指示器现场测试仪可以发展为自动测试站,它包括:一个可旋转的平台,计算机和进近坡度指示器现场测试仪。被测PAPI置于一个可旋转的平台上。进近坡度指示器现场测试仪置于PAPI前面,收集光电及倾角数据。计算机根据数据计算出所需参数:垂直指示角度、红-白光束的过渡区宽度和光强分布。由于平台可连续旋转,可以得到光强连续分布曲线。
更进一步的方案是:所述的进近坡度指示器现场测试仪,还包括一个附件,附件可以产生垂直方向零度和3度倾斜的激光束用以校正测试仪的电子倾斜角度传感器及角度定标,一个标定的光功率计可用于光强测量部分定标
本发明中的进近坡度指示器现场测试仪大大改善现有的测试方法。它在地面直接测量光束的光学参数。一个高精度透镜把光束成像到靶面上,靶面位于透镜的焦点处,靶面上的像与远处飞行员看到的光束图像是相似的,从靶面能准确地测量出光束的垂直指示角度、过渡区宽度、光强分布和水平倾斜角度。进近坡度指示器现场测试仪包含电源,便于携带,使用方便,并可通过附件自我校正。可用于PAPI安装,维修,可望替代昂贵的飞机校飞,降低机场运行成本。
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