Способ определения высоты полета маловысотного летательного аппарата

Номер патента: 12209

Опубликовано: 30.08.2009

Авторы: Мокринский Владимир Валерьевич, Воинов Валерий Васильевич

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ПОЛЕТА МАЛОВЫСОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Воинов Валерий Васильевич Мокринский Владимир Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Способ определения высоты полета маловысотного летательного аппарата, характеризующийся тем, что измеряют составляющие напряженности электрического поля, созданного упомянутым летательным аппаратом в двух точках наблюдения, непосредственно на поверхности земли и на высотенад упомянутой поверхностью, и определяют высоту полетамаловысотного летательного аппарата из выражения где 0 - величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на поверхности земли- величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на высоте- величина горизонтальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на высоте . 12209 1 2009.08.30 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения высоты полета маловысотного летательного аппарата. Известен способ определения высоты полета летательного аппарата 1, включающий излучение электромагнитных волн антенной, диаграмма направленности которой в вертикальной плоскости напоминает букву , прием электромагнитных волн, измерение параметров принятых сигналов и суждение о высоте маловысотного летательного аппарата по величине горизонтальной дальности, углу между максимумами диаграммы направленности, промежутку времени и углу поворота антенны между первым и вторым облучениями летательного аппарата. Однако этот способ имеет ограниченные технические возможности, так как он неприменим для определения высоты полета маловысотного летательного аппарата на дальностях, менее чем в 10 раз превышающих высоту его полета. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ определения высоты полета летательного аппарата 2, включающий измерение сигналов,принятых антеннами, расположенными на двух высотах над поверхностью земли, суждение о высоте полета летательного аппарата по результатам измерений. Недостатком известного способа являются ограниченные технические возможности. При определении высоты полета летательного аппарата на предельно малой высоте поверхность земли непредсказуемо сильно влияет на форму диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, и способ теряет практическое применение. Задачей изобретения является расширение технических возможностей способа. Техническим результатом осуществления способа является определение высоты полета маловысотного летательного аппарата, в том числе на предельно малой высоте и дальности, менее чем в 10 раз превышающей высоту его полета. Поставленная задача при осуществлении способа решается тем, что в способе определения высоты полета маловысотного летательного аппарата измеряют составляющие напряженности электрического поля, созданного упомянутым летательным аппаратом в двух точках наблюдения, непосредственно на поверхности земли и на высотенад упомянутой поверхностью, и определяют высоту полета Н маловысотного летательного аппарата из выражения 2,47 где 0 - величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на поверхности земли- величина вертикальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на высоте- величина горизонтальной составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения на высоте . На фиг. 1 показано электрическое поле маловысотного летательного аппарата в точке наблюдения. Обозначения на фиг. 1 следующие 1 - заряд маловысотного летательного аппарата 2 - зеркальное изображение заряда 1 в проводящей поверхности земли 2-1,- горизонтальная дальность и высота полета маловысотного летательного аппарата соответственно 1, 2 - расстояния от точки измерения до зарядов 1 и 2 соответственно- высота точки измерения над поверхностью земли 1,2 - напряженности электрического поля, создаваемые в точке наблюдения зарядами 1 и 2 соответственно- вертикальная ось прямоугольной системы координат с началом в точке наблюдения 2 12209 1 2009.08.30,- вертикальная и горизонтальная составляющие напряженности результирующего электрического поля в точке наблюдения соответственно 1 и 2 - углы между векторами 1 ,2 и горизонтальной плоскостью соответственно. На фиг. 2 приведена схема, реализующая заявляемый способ. Обозначения на фиг. 2 следующие 1 - двухкоординатный датчик напряженности электрического поля 2 - однокоординатный датчик напряженности электрического поля 3 - вычислительное устройство 4 - индикатор. Сущность заявляемого способа заключается в следующем. Маловысотный летательный аппарат, несущий заряд 1 3, создает в точке наблюдения, находящейся на высотенад землей, электрическое поле, характеристики которого рассчитываются методом зеркальных изображений 4, 5. В соответствии с этим методом напряженность электрическо го поля в точке наблюденияравна векторной сумме напряженностей полей заряда аппарата 1 и его зеркального изображения в проводящей поверхности земли 2 (см. фиг. 1) Вертикальная составляющая вектораравна 12- электрическая постоянная Ф- модуль заряда маловысотного летательного аппарата и его зеркального изображения в земной поверхности 12. Горизонтальная составляющая вектораравна 12 При 0 на основании выражения (5) вертикальную составляющую напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата 0 можно определить по формуле 20 12209 1 2009.08.30 В практически применимых случаях выполняется условие 22222-2,позволяющее преобразовать формулу (5) к виду 2 4,5 2 Математическое моделирование показало, что при условии 5 Н выражения (5) и (6) можно разложить в ряд и преобразовать к виду 2 Математическое моделирование показало, что для рассматриваемых условий при определении высоты полета маловысотного летательного аппарата по формуле (15) присутствует систематическая ошибка порядка 1415 , которую можно устранить введением поправочного коэффициента. Тогда выражение для определения высоты полета маловысотного летательного аппарата приобретает вид Способ может быть практически реализован с помощью схемы, представленной на фиг. 2. Двухкоординатный датчик напряженности электрического поля 1 расположен на высотенад поверхностью земли. Этот датчик измеряет горизонтальную и вертикальную составляющие напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата на этой высоте. Данные с выхода датчика 1 поступают на первый вход вычислительного устройства 3. Однокоординатный датчик напряженности электрического поля 2 установлен непосредственно на поверхности земли. Он измеряет вертикальную составляющую напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата при 0. С выхода датчика 2 сигнал поступает на второй вход вычислительного устройства 3. Вычислительное устройство 3 рассчитывает высоту полета маловысотного летательного аппарата по формуле (16). Сигнал с выхода вычислительного устройства 3 поступает на вход индикатора 4, который показывает высоту полета маловысотного летательного аппарата. Таким образом, расчет высоты полета маловысотного летательного аппарата по формуле (16), использующей результаты измерения составляющих напряженности электрического поля, созданного упомянутым летательным аппаратом в двух точках наблюдения, 4 12209 1 2009.08.30 непосредственно на поверхности земли и на высотенад упомянутой поверхностью,расширяет технические возможности способа-прототипа за счет своей применимости на предельно малой высоте и дальности, менее чем в 10 раз превышающей высоту полета маловысотного летательного аппарата. Источники информации 1.Слуцкий В.З., Фогельсон Б.И. Импульсная техника и основы радио локации. - М. Воениздат, 1975. - С. 349-351. 2. Справочник по основам радиолокационной техники / Под ред. В.В.Дружинина. - М. Воениздат, 1967. - С. 57-58. 3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л. Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67. 4. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М. Наука, 1966. - С. 71-73. 5. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 5. Электричество и магнетизм. - М. Мир, 1966. - С. 120-126. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

МПК / Метки

МПК: G01S 13/00

Метки: летательного, определения, полета, высоты, маловысотного, способ, аппарата

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-12209-sposob-opredeleniya-vysoty-poleta-malovysotnogo-letatelnogo-apparata.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ определения высоты полета маловысотного летательного аппарата</a>

Похожие патенты