[发明专利]一种着舰光电导引仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种着舰光电导引仿真系统，适用于模拟飞机在舰船甲板跑道上降落的工程实现。

背景技术

飞机在舰船上降落比在地面着陆有其特定的技术难度，着舰过程中飞机必须保持4°左右的理想下滑角，且必须在甲板指定区域停降。传统菲涅耳灯箱导引方式为可见光导引，结构复杂，成本高，且无法提供精确的着舰信息。当处于较高等级海情时，飞行员无法观测到导引的菲涅耳灯箱信息，不具备全天候导引能力。此外，舰体的纵摇和沉浮垂直高度1.25米以上的变化会导致对应着舰点的前后移动超过18米，这会导致降落失败造成复飞甚至酿成事故。传统的导引方式无法提供舰船垂直方向精确的变化，也不能对舰船的运动以及着舰点的变化作出预测。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服传统导引方式处于较高等级海情时，飞行员无法看清导引信号，当舰体的纵摇和沉浮比较大时，无法在甲板指定区域停，导致降落失败造成复飞甚至酿成事故，提供一种精度高、全天候、成本低的着舰光电导引仿真系统，用于预测舰船运动规律及着舰点位置，实现自主着舰。

本发明的技术解决方案是：一种着舰光电导引仿真系统，由控制计算机、惯性导航系统、带有红外摄像机的红外探测陀螺稳定系统、红外合作目标、直线运动单元、电机、运动控制器、地面控制站组成。5个红外合作目标置于直线运动单元滑块上，运动控制器控制直线运动单元运动从而带动红外合作目标上下运动，模拟舰船甲板跑道因海浪作用在垂直方向上的运动，即5个红外合作目标生成一个模拟甲板跑道；红外探测陀螺稳定系统实现探测和光轴稳定功能，红外探测陀螺稳定系统一方面探测到模拟甲板跑道图像后，送至地面控制站，地面站控制站控制人员根据图像识别、锁定模拟甲板跑道图像，另一方面对5个模拟甲板跑道图像进行处理后，将需要的图像信息传送到控制计算机，控制计算机根据光电导引算法估计出舰船的运动规律和着舰点位置。

本发明的原理是：用地面车和红外探测陀螺稳定系统模拟着舰时的舰载机，用五个红外合作目标模拟着舰时的甲板跑道。利用控制计算机中的光电导引算法，根据红外探测陀螺稳定系统提供的5个红外合作目标所形成的模拟跑道的图像信息，估计舰船的运动规律、着舰点等参数，用于舰载机的自主着舰。

本发明与现有技术相比的优点在于：克服了传统传统导引方式对气候条件依赖大，精度低的缺点，构建了一种精度高、全天候、成本低的着舰光电导引仿真系统，它具有以下的优点：

(1)本发明采用5个红外合作目标及直线运动单元、电机、减速器模拟舰船跑道，结构大大简化，成本大大降低；

(2)本发明采用红外图像系统和红外合作目标，不受各种恶劣气象条件影响，红外成像目标清晰，全天候能力强；

(3)本发明通过装有红外探测陀螺稳定系统的地面车模拟飞机，5个合作目标模拟舰船甲板跑道的仿真形式，不需要通过实际的飞行试验方式，费用、难度大大降低；

(4)本发明采用光电导引算法，能够精确的预测出舰船的运动规律、着舰点等参数，可以辅助舰载机的自主着舰，仿真精度高，且大大减轻了飞行员的操作难度。

附图说明

图1为本发明的结构框架图；

图2为本发明的红外探测陀螺稳定系统的结构示意图；

图3为本发明的光电导引算法流程图；

图4为本发明的地面控制站的组成框图。

具体实施方式