用于飞行器的安全装备和用于为飞行器确定着陆表面类型的方法_2

文档序号:9228239阅读:来源:国知局
例如通过合适的软件或数据处理单元/装置实现的)确定装 置,用于当从所述着陆表面反射所述电磁和超声波长时根据所述电磁和超声波长的所述反 射的属性确定着陆表面的类型,以及用于输出指示所确定的着陆表面的类型的信号。
[0027] 该安全装备还可包括一个或多个额外的收发器,其在各自不同的波长上进行操作 或发射。因此,这些额外的收发器在其各自不同的电磁波长上进行发射。
[0028] 如果该安全装备包括不只两个收发器,则该安全装备可有利地根据收到的所发射 波长的反射的属性确定着陆表面的类型。
[0029] 因此,该安全装备基于确定所反射的信号的属性来确定着陆表面类型。所接收的 信号的属性取决于它是何时从着陆表面发射的。而且,接收该反射的时间也是一个基本的 属性,并且依赖于发射表面(例如,着陆表面)的距离。根据着陆表面(通常为反射表面) 的类型,即地面(跑道)或水面,所反射的电磁信号的属性发生不同的变化。反射表面通常 对应于着陆表面;然而并非总是如此。当两种反射都是从着陆表面接收时,这也是反射表 面。然而,在一些情况下,对于一种波长的反射表面可能与对于另一种波长的反射表面不 同。在这样的情况下,一个反射表面并非必然地对应于着陆表面。
[0030] 而且,所反射的电磁信号的属性也依赖于波长。所发射的电磁波长的属性至少包 括:
[0031] -距离=根据收到反射的时间确定的与反射表面的距离
[0032] -反射表面的反射/吸收强度
[0033]-所接收的波长的强度变化
[0034]-偏振:该反射偏振是对应于坚硬地面还是水面。
[0035] 接收所发射波长的反射的时间与反射表面的距离有关。反射表面通常对应于着陆 表面,即地面或水面。然而,对于电磁和超声波长,反射表面可以是不同的。这是因为与电 磁信号相比,超声波更好地自水面反射。而反之,与超声信号相比,电磁信号更好地自植被 (树、灌木、植物)反射。
[0036] 反射的强度主要依赖于对收发器发射的电磁或超声波长的吸收。然而,距离也影 响反射强度,因为经过一定距离,信号会消散,特别是对于超声波。而且反射表面的性质 (粗糙度、不平整性、角度)也影响反射强度。
[0037] 所反射的波长的强度变化可以由几个原因引起。所反射信号的强度上的波动通常 是由于当信号自水面反射时的表面波引起的。
[0038] 电磁反射的偏振依赖于反射表面的属性。根据信号是自固体表面还是水面反射, 偏振是不同的。如果反射的偏振属性对应于坚硬地面,则可以将表面类型确定为跑道,而另 一方面如果反射的偏振属性对应于水面,则可以将表面类型确定为水面。偏振属性是事先 对于相应类型的着陆表面预先确定的。
[0039] 在根据所述波长的反射的属性确定着陆表面的类型之后,该确定装置输出指示所 确定的着陆表面的类型的信号。该输出的信号区分该着陆表面是地面还是水面。该输出的 信号可以是电信号,或者可以是声音、光或振动形式的信号。
[0040] 根据本发明的一个实施例,该安全装备包括检测起落装置的位置的检测装置。在 这样的情况下,该安全装备检测起落装置的位置或配置。
[0041] 根据本发明的一个实施例,该安全装备包括用于确定起落装置相对于着陆表面的 相应类型是处于正确位置还是不正确位置的确定装置。在这种情况下,该安全装备确定着 陆表面是地面还是水面,并且检测起落装置的配置(其在里面还是在外面)以及确定起落 装置对于该着陆表面的类型是否处于正确的位置。当在地面或跑道上降落时,该起落装置 应该在外面(伸出的)而在水面上降落时,该起落装置应该是被收回的。
[0042] 根据本发明的一个实施例,该安全装备包括控制器,用于输出诸如声音、光和/或 触觉/振动效应的信号,指示所确定的着陆表面的类型和/或基于所确定的着陆表面类型 和起落装置的位置指示起落装置是处于与着陆表面的类型对应的正确位置还是错误位置。 有利地,该安全装备在起落装置配置处于不合适或不正确位置时提供信号。有利地,该信号 可以是给自动控制器的自动信号。有利地,该信号也可以是给飞行员的信号。
[0043] 根据本发明的一个实施例,该安全装备包括检测装置,用于基于通过检测下列中 的至少一个的预定值来检测发起了着陆:着陆位置的副翼,引擎功率级,和/或速率,和/或 从巡航速度到着陆速度的速率转换、高度、下降速度(气压表)。有利地,该安全装备在基于 如上文所述的检测到发起了着陆时激活自身。
[0044] 根据本发明的一个实施例,第一收发器操作于范围为400-2200nm的电磁波长上, 优选地,操作于范围为400-700nm的电磁波长上。
[0045] 操作于超声波长上的收发器,该超声波范围下限为20kHz。在实施上,不考虑技术 实现则没有上限。
[0046] 根据本发明的一个实施例,该安全装备包括第三收发器,其被配置为操作于范围 为380-500nm的波长上。
[0047] 根据本发明的一个实施例,该安全装备通过比较所述两种不同波长之间的距离测 量来确定所述表面类型。
[0048] 根据本发明的一个实施例,该安全装备根据反射表面对所述两种不同波长的吸收 来确定所述表面类型。
[0049] 根据本发明的一个实施例,用于为飞行器,尤其是为水陆两用飞行器确定着陆表 面类型的方法包括下列步骤:
[0050] -以电磁波长和超声波长基本上朝向所述着陆表面进行发射,
[0051] -接收所述电磁和超声波长的反射,
[0052] -确定自所述着陆表面反射的所述两种波长的属性,
[0053] -基于自所述着陆表面反射的所述两种波长的属性确定所述着陆表面的类型。
[0054] 根据本发明的一个实施例,该方法包括用于检测起落装置的位置和确定起落装置 是处于与着陆表面类型对应的正确位置还是错误位置的步骤。
[0055] 根据本发明的一个实施例,该方法包括用于输出诸如声音、光和/或触觉/振动效 应的信号的步骤,该信号基于所确定的着陆表面类型和起落装置的位置指示起落装置是处 于与着陆表面的类型对应的正确位置还是错误位置。
[0056] 根据本发明的一个实施例,该方法包括通过比较下列内容确定所述表面类型的步 骤:
[0057] -在所述两种不同波长之间的距离测量和/或
[0058] -通过反射表面在两种不同波长之间的吸收。
[0059] 根据本发明的一个实施例,飞行器(例如水陆两用飞行器)包括所述安全装备。
[0060] 本发明的一个实施例是用于为飞行器确定着陆表面的类型的计算机程序产品,其 包括在计算机可读介质上存储的程序代码装置,其中当该程序在计算机上运行时,该代码 装置被设置为执行根据本发明的任一实施例的方法的步骤。
[0061] 本发明的一个实施例是该安全装备包括在该安全装备不正常工作的情况下的报 警装置。
[0062] 本发明及其实施例相对于现有技术提供了优点,例如提高了确定着陆表面类型的 可靠性,并且安全装备的结构更简单。例如,一个优点是本发明不再像现有技术一样对收发 器上的灰尘敏感,这是因为灰尘对于两个收发器都有相似的影响,因此收发器保持相当的 相对强度,以及因为采用了不同的波长。该提高的可靠性来自于采用了至少两种不同类型 的波长或信号,电磁和超声。本发明及其实施例还为操作水陆两用飞行器和在不同类型着 陆表面降落提供了改善的安全性。
[0063] 不能将在该专利申请中提供的本发明的示例实施例解释为对所附权利要求的适 用性进行限制。在本专利申请中将动词"包括"用作开放性限制,其不排除还有未被记载特 征的存在。除非有明确的说明,否则在从属权利要求中记载的特征可互相自由地组合。 [0064] 特别地在所附的权利要求中阐述了被认为是本发明的特性的新特征。然而,结合 附图阅读下文对具体实施例的说明将会更好地理解本发明本身,包括关于其构造和其
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