飞机电子防撞系统技术方案

飞机电子防撞系统是属无线电技术范围，方法是在飞机的左上、右上、左下和右下各部分的前方分别连续定向发射４种讯号，讯号在有效距离内不互相混合并共同组成一个讯号半球；各部分有数个讯号接收器，接收器位置左右对称。当飞机下部分的讯号接收器收到上部分的讯号时则爬升，上部的收到下部的则俯冲，讯号来自左方则转右，来自右方则转左、讯号经接收、放大、继电、换能后与原操纵系统并联控制飞机的升降左右以避免二机相撞。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Aircraft electronic collision avoidance system

The aircraft collision avoidance system is electronic radio technology, is in the plane of the upper left, upper right, lower left and right parts of the front are continuous directional transmit 4 different signals, the signal within the effective distance does not mix with each other and together constitute a signal hemisphere; each part of a plurality of signal receiver, receiver position around symmetric. When the signal receiver part of the aircraft received signal when it is on the part of the climb, the upper part of the lower part of the received signal from the left is down, turn right, turn left and right from the signal by receiving, amplifying, relay, can change with the original control system of parallel lifting control of the aircraft to avoid collision of two or so.

【技术实现步骤摘要】
飞机电子防撞系统是为了避免飞机飞行时发生相互磁撞的电子设备，也有防止单机撞到航道附近高山等的功能，人们为了防止飞机在空中相撞想了不少办法，如用飞机上的雷达搜索，用类似警车的红色频闪灯，告警器等，但有时仍难以发挥应有的作用；为何不能发挥应有的作用呢？原因之一是这些装置仍然要靠人的视觉和听觉去掌握，因为人是不可能万无一失的，飞机发生相撞的关键时刻是非常短的，稍不注意看(包括看仪表)或精神稍不集中，也便会听不到，也可能虽然发现了危急情况，主观上也作出了处理措施，但由于人由其观感→思维决定→处理等需要一定的时间，有时也不一定来得及处理，或者人为根本就处理不了，例如两机基本垂直的相撞A机的机头由基本水平的方向撞到B机的垂直方向舵，这样的情况在二机相撞前是极难发现有什么感觉的；申请人对汽车的防撞问题作过一些研究，也提出过一些具体的解决办法，这便是’96年经已获得专利的汽车电子防撞装置，(以下称“装置”)专利号为〔21〕ZL96211978.4，飞机虽不可能在空中停住，但可以互相避让，利用“装置”的基本逻辑原理，主要是利用无线电讯号的发射、接收……放大、继电、换能等便可以创造避让的条件，这套类似“装置”的做法现称为飞机电子防撞系统，(下简称“系统”)其特点是①讯号是连续、定向，全天候发射的、②讯号的接收、放大、继电、换能使飞机变为爬升、俯冲、转左，转右是全自动的。③处理避让明确、简单并固定在线路之中，因此可靠性大、以下是“系统”原理与结构、设以一个平面垂直的将飞机剖为左右对称的二部分，左、右部分备用L和R为代号，此平面用Pv表示。又设以飞机机身的水平最阔处作水平剖面，此平面以PL表示，这样飞机即划分为上、下二部分，上部用U，下部用D为代号，Pv与PL的交线在“系统”中称对称轴，整架飞机这样即划分为LU、RU、LD、RD4个区域，简称区、备个区分别连续发射备种不同频率的讯号，这4种讯号顺序用SLU、SRU、SLD、SRD为代号，代号不仅代表频率的种类，并代表已具备发射天线及护罩的发射器，简称发身器。用j代表放大器，并具备继电功能，每个区有4～5个讯号接收器天线，同区的讯号接收器的天线并联联接，接收天线位置的设置应是该区有代表性的机身边缘部位，同时也应代表Pv(如机身的)，PL(机翼的)与第三平面(如机头正前方的平面，即三个互相垂直的平面)所代表的方向；某种讯号经接收天线感应接收放大后称某种讯号的放大器，例如SLU的放大器用luj表示，讯号发射器的护罩实质是一个园平面与二个相同直径的半园平面互相垂直并相交、安装时必须使Pv和PL与其中的两个半园的平面重合，即好像将一个半球分为对称且相同的4个部份，如附图说明图1、在图中1、2、3、4顺次为SLU、SRU、SLD、SRD的柱状发射天线，5为水平中间隔板，6为垂直中间隔板，发射器护罩全部用电磁波不能穿过的材料制成，发射器的位置安装在对称轴的最前端、图2即图1的A-A剖，图3即图1的B-B剖，在系统中的设计是根据一般的客机资料为基础来决定的，主要是以机身长76M，机高22M，翼宽76M，速度为900KM/H，着陆38°，襟翼15°。讯号的最远的有效距离是指在接收放大的条件稳定不变的情况下，能够顺利的将讯号有效进行放大时讯号传播最远的距离，也即发射天线距接收天线的距离，单位为M，申请人在研究“装置”时曾做试验，功率为几mw时，能顺利工作与不能工作的分辨距离约为30cm，在“系统”中顺利工作与不能工作的分辨就是50-100M对整个“系统”功能的影响也不大，为此，将讯号的最远的有效距离初步设定为1.000M。假设飞机是迎面飞行时发生了相撞，在“系统”中如果要避让成功，那么此时飞行了一半的行程便应已经避让成功。讯号的最远距离为1.000M，也便是说，由接收到讯号开始，至飞行了500M便应避让成功。由于飞机的惯性很大，以爬升避让为例，当飞机接收到讯号以后，经放大、换能等并已自动在机械程序上经已完成了爬升的操作，但飞机仍有一段路程还是按原来的飞行轨道飞行，如图4、在图4中设飞机在O点处已经完成了爬升的操作过程，但飞机仍按原来的飞行轨道飞行互O′后才开始爬升，一般这一段距离为200M，设飞机再继续飞行300M到达F处，飞机由O经O′到达F，由O′至F是一条弧线，由O至F共飞行了2秒时间，按速度900KM/H，即每秒250M计算，延长OO′，经F作垂直线FG交OO′的延长线于G，联FO′，在直角△FO′G中∠FO′G便是飞机的实际爬升角，∠FO′G的角度不能以襟翼的角度计算，据目测，一般飞机在机场离地时爬升角约有10°(不管目测的10°否准确，现暂以10°算)，O′F是弧线，但以O′F＝300M的直线计算结果相差不太远，故也便以直线计算。则FG＝O′Fsin∠FO′G＝300sin10°＝52M，飞机由O点至F，中间有直线飞行，也有曲线飞行，时间是2秒，飞行距离为500M，爬升的高度为52M，套算在直角ΔFGO则∠FOO′＝sin-152/300＝5.9°(现以6°计)在“系统”中飞机的爬升与俯冲的角度均以6-计算，这是出于加太安全方面来考虑，在防撞避让方面不仅考虑了约38-的着陆角，还包含了任何角度的俯冲或爬升，讯号的最远有效距离设定为1.000M便是出于这样的考虑。四种讯号由发射天线按发射器的角度发射出去，讯号最远处为1.000M，讯号范围的形状如图5。SLU、SRU、SLD、SRD4种讯号的范围共同组成了一个讯号半球，在图5中7是讯号SLU的讯号范围，由图1的天线1发射，8是SLD的讯号范围，由图1的天线3发射，图6即图5的A-A剖，图5的9是SRD的讯号范围由图1的天线4发射，SRU的讯号范围在图6中虽没有画出，如果将图5的A-A剖的箭头向上，则图6中9的位置便是SRU的范围；由于发射天线是柱状，讯号发射的方向在其1/4半球内是全方位的，设柱状天线最靠近中间隔板的一点的边缘(实际似一条粗线)所发射的讯号的方向其中有部份与中间隔板平行、除这一点外其他各点所发射的讯号的方向便有可能与中间隔板相交，虽然相交的角度很小，这样相邻二种讯号也可能交叉混合，为了避免这种情况的出现，发射器护罩互相垂直的二块中间隔板(即图1的5和6)的最前端还应有一条横小板，横小板与中间隔板垂直，横小板的阔度比相邻二个发射天线之间最远点的距离略小，这样从理论上说相邻的两种讯号是不可能交叉，就是交叉也应在1.000M以外，这些是属于工艺上的问题，现从略，横小板在图1的发射器中也没有画出来，故此在图5和图6中4种讯号是各自分开的，各种讯号的间隔在理论上说是越小越好，由于讯号是看不见摸不着，只有凭测试，全靠制作与安装工艺的精度。在“系统”中同是一种频率的讯号，由于接收天线的位置不同便可说明了二机相对位置的不同，那么这时讯号所组成的放大器输出电流的功能便完全不同，故接收天线的位置不仅要安装在该区有代表性的部位，而且与相邻区和对应区的天线都不能直线通视；例如在左翼下面的天线是属LD区的，它与右机翼下面的天线、与LU和RU区的天线都不能直线通视、否则会影响“系统”功能正常运行。飞机的防撞避让分上下避让与左右避让，但大多数应是上下避让与左右避让同时进行，二机相撞前，二机的距离小于1.000M时在同一时间一般只能接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
飞机电子防撞系统，它包括一个使飞机的左上（Ｌ↓［Ｕ］）、右上（Ｒ↓［Ｕ］）、左下（Ｌ↓［Ｄ］）、右下（Ｒ↓［Ｄ］）４个部分共４种不同频率的讯号在其有效距离内不互相混合的发射器护罩，其结构是三个同半径的园平面互相垂直相交（其中二个是半园），外形组成一个半球，讯号发射器安装在飞机的最前端，使４种讯号在其有效距离处组成一个以讯号的有效距离为半径的讯号半球；上述的４个部分每一部分有数个讯号接收器，接收器的设置是左右对称的，各部分之间的接收器不能直线通视，４种不同频率的讯号名称是：左上部分的讯号是Ｓ↓［ＬＵ］，右上部分的讯号是Ｓ↓［ＲＵ］，左下部分的讯号是Ｓ↓［ＬＤ］，右下部分的讯号是Ｓ↓［ＲＤ］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘先，
申请(专利权)人：刘先，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]