一種測量高度和探測障礙物的方法、無線電高度表以及飛行器的製作方法

2023-07-27 11:49:56 3

專利名稱：一種測量高度和探測障礙物的方法、無線電高度表以及飛行器的製作方法
—種測量高度和探測障礙物的方法、無線電高度表以及飛行器本發明起源於在2011年3月11日提交的法國專利申請FR11/00733。本發明涉及一種測量高度和探測障礙物的方法、無線電高度表以及飛行器。因而，本發明處於從飛行器的儀錶板上探測障礙物的技術領域。飛行器通常設置了多種飛行儀表。這樣的飛行儀表可包括用於確定在飛行器和飛過地面之間的高度的無線電高度表。這樣一種無線電高度表可包括用於產生和接收諸如無線電波信號的發生器-接收器，該信號發生器-接收器與信號收發器裝置和顯示 裝置協同操作。該收發器裝置可包括適合於發送和接收信號的一根天線或者兩根天線(即用於發送信號的第一天線和用於接收信號的第二天線)。在這樣的環境下，發生器-接收器通過收發器裝置使信號朝向地面發送。該信號在地面被反射，然後被收發器裝置接收，該收發器裝置轉而通知發生器-接收器。在知道信號的傳播速度以及信號從收發器裝置到地面、然後再從地面到收發器裝置的去和回的路徑的持續時間的情況下，該發生器-接收器推導出飛行器的高度。某些無線電高度表裝置根據所測量的高度來觸發報警。因而，無線電高度表是一種非常有用的儀表。然而，那種儀表不能被設計用於探測除了飛過的地區以外的障礙物。公知各種其他具有檢測障礙物的功能的設備。例如，文獻FR2908547中建議使用雷達傳感器周期性地發送信號到中央單元，在與預先定義的警告閾值比較後，該信號被顯示在顯示裝置上。文獻JP2008/014643也尋求通過雷達波檢測障礙物。文獻EP1617243介紹了一種尋求減少地面引發的幹擾的汽車雷達設備。文獻FR2773609介紹了一種在航空導航中提供幫助的設備，該設備設置了一種提供飛行器高度的無線電高度表。文獻FR2297466涉及一種過度下降速度報警設備，該設備利用無線電高度表測量相對於地面的高度。文獻US2010/0299067公開了一種利用射頻雷達的避撞設備。因而，現有技術的上述狀況介紹了一種測量飛行器相對於地面高度的無線電高度表，並且也介紹了為了簡化形勢通過指示飛行器和障礙物之間的距離來探測和定位障礙物的各種設備。因而，本發明的一個目的是提供一種用於避免具有太多件部件的設備。根據本發明，無線電高度表設置了用於產生和接收信號的信號發生器-接收器(例如無線電波類型的)和連接到發生器-接收器的信號收發器裝置以及顯示部件。收發器裝置包括為了確定主要部件和地面之間的高度向地面發送信號的收發器主要部件，顯示部件具有用於顯示高度的主要顯示裝置。該發生器-接收器是可選擇地在現有的無線電高度表中實施的已知類型的發生器-接收器。
這個無線電高度表顯著的特別之處在於，它包括與控制單元一起的切換裝置以及顯示部件的次要顯示裝置，收發器裝置包括至少一個用於探測除了正飛過的地面以外的障礙物的收發器次要部件，所述飛行器垂直地位於所述地面之上，主要部件和每個次要部件被連接到切換裝置。用於評估探測到的障礙物的部件確定每個探測到的障礙物的危險級另IJ，顯示部件包括顯示與呈現最高危險級別的探測到的障礙物相關的信息的次要顯示裝置，連接到切換裝置的控制單元在一個可修改的預先確定的周期中，使主要部件和每個次要部件直接連接到信號發生器-接收器，並且如果障礙物被探測到，用於修改所述周期。因此，無線電高度表不僅用於測量飛行器和飛過地面的高度，該飛行器垂直地在所述地面之上，而且能夠令人驚訝地探測在圍繞於飛行器周圍的球形體積中存在的障礙物。結果，除了無線電高度表之外，不需要實施一個專門的探測系統。 每個主要或次要部件可包括一雙向天線或一套呈現發送天線和接收天線的天線。此外，為了最優化周圍障礙物的探測，每個主要或次要部件在一個周期中被發生器-接收器至少使用一次。結果，在一個周期中，發生器-接收器發送被切換裝置指向各自的收發器組件的信號。在適當的地方，收發器組件接收反射的信號。基於傳播時間，發生器-接收器推導出收發器部件和反射信號的障礙物之間的距離。如果切換部件正在使用收發器主要部件，無線電高度表推導出攜帶無線電高度表的飛行器的高度。然而，如果切換裝置正在使用收發器次要部件，無線電高度表自此明確地推導出被切換部件使用的收發器次要部件掃描的扇形區中的障礙物的存在。此外，用於評估探測到的障礙物的部件確定每個探測到的障礙物的危險級別。然後顯示裝置指示最危險障礙物，即呈現最高危險級別的障礙物，的存在。應該注意到，在下面解釋的方法中，為了更密切地監控障礙物位於的有危險的扇形區，但不是僅對所述有危險的扇形區限定探測，一旦障礙物已經被探測到，就有可能修改切換收發器部件的周期。如果多個障礙物被探測到，有可能更密切地監控呈現最高級別危險的障礙物所處的有危險的扇形區。無線電高度表也可包括一個或多個下面的特徵。在第一個實施例中，切換裝置與顯示裝置相通信。那麼顯示裝置可包括計算部件，該計算部件根據由切換裝置發送的能指示哪個收發器部件正在被使用和被發生器-接收器測量的距離的信息來確定障礙物的存在和攜帶無線電高度表的飛行器的高度。控制單元接著可根據預先定義的周期或甚至通過使用選擇裝置選擇周期，來選擇要使用哪個收發器部件。此外，為了確定障礙物是否反射被次要部件發送的信號，控制單元可被連接到顯示裝置、到發生器-接收器、或甚至到切換裝置。如果如此，為了在每個周期中多次選擇所述次要部件，控制單元可以修改所述周期。可以理解的是，控制組件可包括一處理器或等價物，例如連同一存儲器。在第二實施例中，控制單元被連接到發生器-接收器來接收與被次要部件發送和被障礙物反射回次要部件的信號的傳播持續時間相關的信息，以及控制單元被連接到顯示裝置以在次要顯示裝置上顯示與至少一個探測到的障礙物相關的信息。
例如具有處理器的計算機類型的控制單元，接收與收發器部件和目標物之間的距離相關的信息，並知道哪個收發器部件正在被使用。在這樣的環境下，如果收發器部件是次要部件，控制單元促使次要顯示裝置顯示與障礙物相關的信息，如果收發器部件是主要部件，控制單元在主要顯示裝置上顯示最近測量的高度。應該注意到，獨立於該實施例，主要顯示裝置和次要顯示裝置可組成單個屏幕的不同區域，或者它們可包括不同的屏幕。在另一方面，無線電高度表包括至少一個用於確定飛行器位置的位置確定部件，所述部件從列表中選擇，該列表包括
用於探測飛行器的向前速度的裝置；
繪圖裝置；用於探測飛行器的高度的裝置；以及 用於探測飛行器的姿態的裝置。例如，無線電高度表以及特別是用於評估探測到的障礙物的部件將飛行器的向前速度考慮進去，以便估計障礙物的危險級別或者估計若保持相同的路徑和相同的向前速度則在可能的撞擊之前還剩下的時間。在另一方面，無線電高度表包括連接到控制單元的人工選擇裝置來使個人能夠從預先確定的目錄中選擇周期。作為舉例，該目錄包括下面周期中的至少一個
包括掃描主要部件和從多個次要部件中選擇的至少一個次要部件的第一周期；
包括掃描主要部件和每個次要部件的第二周期；以及
包括掃描主要部件和每個次要部件的第三周期，探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第一次數，並且不探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第二次數，該第二次數少於所述第一次數。此外，無線電高度表可包括用於指示障礙物存在，以及特別是用於指示最危險的探測到的障礙物的存在的可視的和/或可聽的報警裝置。報警裝置可根據探測到的障礙物的危險級別，使用不同的警報。除了無線電高度表之外，本發明提供了一種包括上面描述類型的無線電高度表的飛行器，該無線電高度表用於測量飛行器的高度和用於在圍繞所述飛行器周圍的球形體積中，探測除了飛行器所飛過的地面以外的障礙物。此外，飛行器從後端到前端縱向延伸，從底部向頂部高程延伸，以及從左側到右側橫向延伸，所述飛行器被包括在球形體積中，該球形體積呈現為在地面和飛行器底部之間的底部主要扇形區、至少一個面向前端的前部次要扇形區、至少一個面向後端的後部次要扇形區、至少一個面向左側的左側次要扇形區、以及至少一個面向右側的右側次要扇形區，所述主要部件具有指向所述底部主要扇形區的作用，以及所述無線電高度表至少包括
用於探測在前部次要扇形區中的障礙物的前部次要部件；
用於探測在後部次要扇形區中的障礙物的後部次要部件；
用於探測在左側次要扇形區中的障礙物的左側次要部件；以及 用於探測在右側次要扇形區中的障礙物的右側次要部件；雖然各種不同的次要部件被設計在相同的發送/接收頻率下工作，但是在不同的波長下，它們能工作地一樣地好，例如，前部次要部件在長範圍下工作、而後部次要部件和左與右側次要部件在短範圍下工作是可能的。本發明也提供了一種被這樣一種飛行器實施的方法。因而，本發明特別提供了一種通過避開除了飛行器所飛過的地面以外的障礙物來使飛行器的航程安全的方法，所述飛行器從後端到前端縱向延伸，從底部向頂部高程延伸，以及從左側到右側橫向延伸，球形體積圍繞於飛行器周圍並包括被引導朝向地面的主要扇形區和至少一個次要扇形區。該方法包括下面的步驟
在給定的可修改的周期中連續地發送首先在主要扇形區中的主要信號來測量飛行器和飛過地面之間的高度；以及其次為了探測在所述次要扇形區中的障礙物的存在，到每個所述次要扇形區的次要信號；如果在給定的次要扇形區中探測到障礙物，那麼該次要扇形區被指代為危險扇形區，相比較於發送到其他次要扇形區和主要扇形區的第二數量的信號，修改所述周期來增加發送到所述危險扇形區的第一數量的信號；
建立在次要扇形區中探測到的每個障礙物的危險級別，例如低級別、中等級別、高級另IJ，和非常高的級別；以及
在主要顯示裝置上顯示飛行器的高度，以及在次要顯示裝置上顯示與具有最高危險級別的探測到的障礙物相關的信息，來吸引飛行員的注意力到特定的危險。本方法可包括一個或多個下面的附加特徵。例如，在飛行器的飛行員可操作的選擇器裝置的幫助下，可選擇地建立給定周期。此外，相對於所述飛機的向前方向，一旦在位於飛機前面的前部次要扇形區中已經探測到障礙物，建立在飛行器和障礙物之間的安全距離，並接著建立現在時刻和與障礙物的可能的撞擊之間的時間，根據所述時間或所述距離，建立危險級別。例如
低危險級別可相應於可能在超過30秒後發生的撞擊或相應於位於距離飛行器超過50米的障礙物；
中等危險級別可相應於可能在30秒到20秒範圍內的一段時間後發生的撞擊，或相應於位於50米到20米範圍內的距離處的障礙物；
高危險級別可相應於可能在20秒到10秒範圍內的一段時間內發生的撞擊，或相應於位於20米到10米範圍內的距離處的障礙物；
非常高的危險級別可相應於可能在少於10秒的一段時間之內發生的撞擊，或相應於位於少於10米的距離處的障礙物。更明確地，當飛行器的向前速度低於預先確定的閾值，根據所述安全距離，可選擇地建立危險級別。作為比較，當飛行器的向前速度高於或等於預先確定的閾值，根據所述時間，建立危險級別。當向前速度是高速，例如高於或等於每小時航行50海裡/時(knots)，例如，在相對於飛行器的向前前進的方向上監控一直到可能的撞擊的時間，被發現是有利的。然而，在低速時，在飛行器和障礙物之間的距離和所述距離正在變化的方式，被發現是用於監控的有利的參數。在這樣的環境下，相對於所述飛行器的向前方向，一旦在位於飛行器的左側或右側的所述球形體積的側面次要扇形區中已經探測到障礙物，建立飛行器和障礙物之間的距離，並有利地，根據距離建立危險級別。此外，如果飛行器是具有描述具有給定最大半徑的圓周的旋轉機翼的飛行器，建立障礙物和飛行器的收發器裝置之間的測量距離，並根據與所述半徑和所述測量距離之間的差值相等的安全距離，建立危險級別。根據障礙物的危險級別，也可發出不同的警報。本發明和它的優點將通過下面實施例的描述更詳細地顯現出來，該實施例的描述通過參考附圖的圖示說明的方式被給出，其中
圖I是第一個實施例的結構 圖2是第二個實施例的結構 以及
圖3和圖4是顯示在直升機上的收發器部件的安裝的視圖。在多於一個附圖中存在的元件在每個附圖中的附圖標記相同。應該注意到，在圖3和4中三個互相垂直的方向X、Y和Z被標記。第一方向X被稱為「縱向」，術語「縱向」涉及與第一方向X平行的任一方向。第二方向Y被稱為「橫向」，術語「橫向」涉及與第二方向Y平行的任一方向。最後，第三方向Z被稱為「高程(in elevation)」，術語「高程」涉及與第三方向Z平行的任一方向。圖I顯示了在本發明的第一個實施例中，用圖表表示的並具有無線電高度表5的飛行器I。獨立於該實施例，無線電高度表5包括信號發生器-接收器10，例如，無線電波類型的。這個發生器-接收器10可以例如是在本發明之前在無線電高度表中現有的一種類型。發生器-接收器10從而產生一個信號並測量該信號在被障礙物反射後返回到飛行器所用的時間。假定信號的傳播速度是已知和不變的，發生器-接收器10確定飛行器I和障礙物(例如，即地面或除了地面以外的障礙物)之間的距離。為了發送發生器-接收器10產生的信號，以及為了接收因而發生的反射信號，無線電高度表5包括間接連接到發生器-接收器10的收發器裝置20。該收發器裝置包括至少一個用於確定飛行器高度的收發器主要部件21和至少一個用於確定除了圍繞著飛行器I的球形體積之內的地面以外的障礙物的存在的收發器次要部件22。收發器裝置的每個部件，即主要部件21和次要部件22可或者包括一雙向天線，或者包括包含發送天線和接收天線的一組天線。參考圖3，飛行器沿著它的翻滾軸(roll axis)從後端2』到前端2」縱向延伸，沿著它的俯仰軸(pitching axis)從左側4』到右側4」橫向延伸，以及沿著它的偏航軸(yawaxis)從底部3』向頂部3」高程延伸。飛行器在可被分為多個扇形區的球形體積100中飛行。在這樣的環境下，例如，主要部件21被有利地安裝在直升機的尾梁下的底部3』上，以便於能夠指引信號朝向面向地面s的球形的主要扇形區150。
參考圖4，飛行器可選擇地包括用於探測在面向飛行器的前端2」的前部次要扇形區110中的障礙物的前部次要部件。例如，三個前部次要部件23，23』和23」被安裝在前部次要扇形區的三個子扇區111、112和113。更特別的是，兩個前部次要部件23』和23」相對於飛行器的對稱的前後縱向平面偏移30度，同時第三前部次要部件23位於所述平面。此外，無線電高度表可包括用於探測在面向後端2』的後部次要扇形區140中的障礙物的後部次要部件24，用於探測在面向飛行器的左側4』的左側次要扇形區120中的障礙物的左側次要部件25，以及用於探測在面向右側4」的右側次要扇形區130中的障礙物的右側次要部件26。參考圖I，無線電高度表5也具有在發生器-接收器10和收發器裝置20的收發器主要和次要部件21、22之間插入的切換裝置40以及連接到切換裝置40的控制單元50。控制單元50接著控制切換裝置40以便於在一個可修改的周期內切換裝置40將主要和次要部件21和22放入與發生器-接收器10連續的通信中。
切換裝置40可以是在收發器裝置20的同軸天線線路之間的切換系統。切換裝置40可選擇地包括具有各種不同電氣觸點的同軸繼電器，為了避免改變所述同軸線路的特性，其中的電氣觸點被仔細地核實過。控制單元可包括處理器和/或在其中已經存儲有多個不同周期的存儲器，根據可能探測到的任何障礙物，每個周期在航程中可被修改。為了在一個給定的可修改的周期中、從一個收發器部件切換到另一個，控制單元可擁有發送數字幀到切換裝置的電子卡。如果探測到障礙物，S卩，如果一反射的信號到達一給定的次要部件，控制單元50可修改周期以便於該給定的次要部件相比於在一個周期中的另一個次要部件和主要部件，被更頻率地使用。控制單元50可與用於確定飛行器的位置的位置確定部件60協同工作，該部件可從例如包括用於探測飛行器的向前速度的裝置、繪圖裝置、用於探測飛行器的高度的裝置，以及用於探測飛行器的姿態的裝置的列表中選擇。在一個周期之內，次要部件使用的頻率可依賴於從方向確定部件發送的信息。作為舉例，當飛行器以高速度移動時，有可能使用很多次次要部件。此外，為了從預先確定的目錄中選擇更好的可修改的周期，控制單元50可與選擇裝置80協同操作，該選擇裝置可被個人操作，諸如飛行員。該目錄可包括包含掃描主要部件和從多個次要部件中選擇的至少一個次要部件的第一周期。例如，飛行器可具有用於探測位於面向飛行器前端的障礙物的前端次要部件，用於探測位於飛行器左邊的障礙物的左側次要部件25，和用於探測位於飛行器的障礙物的右側次要部件。例如，在一高山營救任務中，如果山腰在飛行器的左邊，飛行員會選擇單獨使用主要部件和左邊次要部件的周期。目錄也可包括包含掃描主要部件和每個次要部件的第二周期。此外，目錄可擁有包括掃描主要部件和每個次要部件的第三周期，其中探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第一次數，而不探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第二次數，該第二次數少於第一次數。這個給予被引導朝向潛在危險的次要部件優先，但是不能忽略可能依次探測到障礙物的其他次要部件。
此外，無線電高度表包括顯示部件30，其設置顯示飛行器的高度的主要顯示裝置31和顯示與除了飛行器正在其上飛行的地面以外的障礙物相關的信息的次要顯示裝置32。例如，主要顯示部件31和次要顯示部件32代表單個屏幕的不同部分。同時顯示飛行器的高度和至少一個探測到的障礙物的三維顯示器也可被擬想。在另一變形中，主要顯示裝置31包括第一屏幕。在這樣的環境下，次要顯示裝置包括至少一個屏幕，或舉個例子，甚至每個次要部件對應一個屏幕。在另一方面，無線電高度表可包括報警裝置70。報警裝置可具有可聽的和/或可視的警報，該警報可根據與障礙物相關的危險級別而改變。參考

圖1，在第一個實施例中，顯示裝置被連接到切換裝置40、發生器-接收器10、 位置確定裝置60和報警裝置70。顯示裝置接著包括處理器類型或電子卡類型的計算裝置，用於確定與障礙物或地面相關的信息，在適當的時候，諸如在現在時刻和可能的撞擊之間的時間、在飛行器和障礙物之間的距離，以及哪個次要部件探測到障礙物。為了這個目的，計算裝置使用發生器-接收器10來指示信號已經傳播超過所測量距離。此外，計算裝置與切換裝置40通信，用於指示收發器裝置20的哪個部件被使用，並相應地，信號被發送到哪個扇形區以及它從哪個扇形區被反射，以及例如為了獲取關於飛行器的信息，也可能與位置確定裝置通信。參考圖2，在第二個實施例中，控制單元被特別連接到顯示裝置30、切換裝置40、發生器-接收器10、位置確定部件60的探測裝置，以及報警裝置70。獨立於該實施例，無線電高度表5利用使飛行器的航程安全的方法，以便於避免飛行器撞擊地面或除了地面以外的障礙物。在該方法的第一步驟中，無線電高度表5以給定的周期發送信號到圍繞在飛行器周圍的球形體積100的多個扇形區。在每個周期，為了確定飛行器相對於其正在飛行的地面的高度，該地面即在飛行器垂直下方的地面，無線電高度表5連續發送信號到主要扇形區，以及為了探測對飛行器的安全構成潛在危險的障礙物，發送信號到球形體積100的至少一個次要扇形區。在該方法的第二步驟中，如果障礙物在次要扇形區被探測到，為了方便該次要扇形區被指代為危險扇形區，那麼該周期被修改以便於與發送到其他次要扇形區和主要扇形區的信號的第二數量相比，增加發送到所述危險扇形區的信號的第一數量。例如，每個周期兩個信號被發送到危險扇形區，而每個周期僅有一個信號被發送到其他扇形區。在第三步驟，飛行器的高度H被顯示在主要顯示部件31上。此外，與至少一個探測到的障礙物相關的信息被顯示在次要顯示裝置上，例如在飛行器和障礙物之間的距離、當次要部件已經使障礙物能被探測到時，現在時刻和可能的撞擊之間的時間、和/或相對於飛行器的障礙物的三維表徵。此外，為了顯示這個危險級別，用於評估探測到的障礙物的部件建立了用於障礙物的危險級別。依賴於該實施例，評估部件也可由控制單元的處理器或顯示單元的計算裝置組成。在一個優選的實施例中，僅顯示與呈現最高危險級別的障礙物相關的信息，以便於最小化發送到飛行員的信息量和改進飛行員的反應時間。
此外，在第三步驟中，有可能觸發一種依賴於危險級別可呈現出不同方面的報警。例如，報警裝置可包括只要障礙物表示出低級別的危險，就顯示出可能平穩或閃光的光點的指示器。對於中等級別的危險，報警裝置不僅可發出所述光點，而且可在飛行員的耳機中發出低級別的可聽報警，對於高和非常高等級的危險，該可聽報警在強度上會提高。除了聲音級別隨著障礙物的危險級別的提高而提高之外，當障礙物表示低級別危險時，該可聽報警可以是不連續的，然後可隨著障礙物的危險級別提高而加速直到它變成連續的可聽信號。應該注意到，在任何一個正在探測的非地面的障礙物不存在的情況下，每個次要部件22和主要部件可被使用例如每個周期一次。作為比較，如果在一個危險的扇形區障礙物被探測到，該危險扇形區可在低危險級別下每周期被使用兩次，在中等危險級別下每周期被使用三次，在高危險級別下每周期被使用四次，和在非常高危險級別下每周期被使用六次。應該可以理解，該給定值僅通過指示的方式被提供。此外，為了確定在前部次要扇形區中探測到的障礙物的危險級別，在飛行器和障礙物之間的安全距離被探測，接著到所述障礙物的可能的撞擊的時間被確定，根據所述時間或所述距離，危險級別被建立。與障礙物可能發生撞擊的時間可通過使用飛行器朝向障礙物的向前速度被獲取。當飛行器的向前速度低於預先確定的閾值，那麼例如根據所述安全距離建立危險級。作為比較，當飛行器的向前速度高於或等於預先確定的閾值，那麼根據所述時間建立危險等級。在這樣的向前飛行中，周期可選擇性地使用主要部件和僅僅那些面向前部次要扇形區的次要部件。此外，相對於所述飛行器的向前方向，如果障礙物在位於飛行器I的左側4』或右側4」上的側面次要扇形區120、130中被探測到，那麼根據飛行器和障礙物之間的距離，建立危險級別。此外，當在飛行器和障礙物之間的距離被使用時，如果飛行器具有一個描述給定半徑R的圓周的旋轉機翼，如圖4所示，根據安全距離建立危險等級，該安全距離等於半徑R與在障礙物和飛行器的收發器裝置之間的測量距離之間的差值。自然地，本發明關於它的實施，可服從於許多變形。雖然在上面描述了多個實施例，但是將很容易理解，詳盡地識別所有可能的實施例是不可能的。在不超出本發明範圍的 情況下，自然地有可能擬想通過等價裝置取代被描述任一裝置。
權利要求
1.一種無線電高度表(5)，具有信號發生器-接收器(10)和連接到發生器-接收器(10)的信號收發器裝置(20)以及顯示部件(30)，所述收發器裝置(20)包括收發器主要部件(21)，所述收發器主要部件(21)用於朝著飛過地面(S)發送信號以便確定在所述主要部件(21)和所述地面(S)之間的高度(H)，所述顯示部件(30)具有用於顯示所述高度(H)的主要顯示部件(31)，其中無線電高度表(5)包括與控制單元(50) —起的切換裝置(40)以及所述顯示部件(30)的次要顯示部件(32)，收發器裝置(20)包括用於探測除了地面(S)以外的障礙物的至少一個收發器次要部件(22)，所述主要部件(21)和每個次要部件(22)被連接到切換裝置(40)，所述無線電高度表包括用於評估探測到的障礙物以確定每個探測到的障礙物的危險級別的部件，所述顯示部件(30)包括用於顯示與呈現最高危險級別的探測到的障礙物相關的信息的次要顯示裝置(32)，連接到切換裝置(40)的控制單元(50)在一周期中讓所述主要部件(21)和每個次要部件(22)與所述信號發生器-接收器(10)直接連接，並且如果探測到障礙物，則修改所述周期。
2.根據權利要求I的無線電高度表，其中所述控制單元(50)被連接到發生器-接收器(10)以接收與被次要部件(22)發送並被障礙物反射回所述次要部件(22)的信號的傳播持續時間相關的信息，並且所述控制單元(50)被連接到顯示裝置(30)以在次要顯示裝置(32)上顯示與至少一個探測到的障礙物相關的信息。
3.根據權利要求I的無線電高度表，包括至少一個用於確定飛行器的位置的位置確定部件(60)，所述部件從列表中選擇，該列表包括 用於探測飛行器的向前速度的裝置； 繪圖裝置； 用於探測飛行器的高度的裝置；以及 用於探測飛行器的姿態的裝置。
4.根據權利要求I的無線電高度表，包括連接到控制單元(50)以使個人能夠從預先確定的目錄中選擇所述周期的人工選擇器裝置(80)。
5.根據權利要求4的無線電高度表，其中所述目錄包括至少一個下面的周期 包括掃描主要部件(21)和從多個次要部件(23，23』，23」，24，25，26)中選擇的至少一個次要部件的第一周期； 包括掃描主要部件(21)和每個次要部件的第二周期；以及 包括掃描主要部件(21)和每個次要部件的第三周期，探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第一次數，並且不探測障礙物的次要部件在每個周期中被使用了第二次數，所述第二次數少於所述第一次數。
6.根據權利要求I的無線電高度表，包括用於指示障礙物的存在的報警裝置(70)。
7.一種飛行器(I)，包括根據權利要求I的無線電高度表(5)，所述無線電高度表(5)用於確定飛行器⑴的高度(H)，還用於在圍繞所述飛行器⑴的球形體積(100)內探測除了飛行器所飛過的地面以外的障礙物。
8.根據權利要求7的飛行器，其中所述飛行器⑴從後端(2』)到前端(2」)縱向地延伸，從底部(3』 )向頂部(3」)高程地延伸，並且從左側(4』 )到右側(4」)橫向地延伸，所述飛行器(I)被包括在球形體積(100)中，該球形體積呈現在地面和飛行器(I)的底部(3』 )之間的底部主要扇形區(150)、至少一個面向前端(2」)的前部次要扇形區(110)、至少一個面向後端(2』 )的後部次要扇形區(140)、至少一個面向左側(4』 )的左側次要扇形區(120)、以及至少一個面向右側(4」)的右側次要扇形區(130)，所述主要部件(21)具有指向所述底部主要扇形區(150)的作用，並且所述無線電高度表(5)至少包括 用於探測在前部次要扇形區(110)中的障礙物的前部次要部件(23，23』，23」)； 用於探測在後部次要扇形區(140)中的障礙物的後部次要部件(24)； 用於探測在左側次要扇形區(120)中的障礙物的左側次要部件(25);以及 用於探測在右側次要扇形區(130)中的障礙物的右側次要部件(26)。
9.一種通過避開除了飛行器所飛過的地面以外的障礙物來使飛行器(I)的航程安全的方法，所述飛行器⑴從後端(2』 )到前端(2」)縱向地延伸，從底部(3』 )向頂部(3」)高程地延伸，並且從左側(4』 )到右側4」)橫向地延伸，球形體積(100)圍繞所述飛行器(I)並包括朝向地面的主要扇形區(150)和至少一個次要扇形區(110，120，130，140)，該方法包括下列步驟 在給定的可修改的周期中連續地發送下列首先發送在主要扇形區(150)中的主要信號以測量飛行器(I)和飛過的地面(S)之間的高度(H);以及其次發送次要信號到每個所述次要扇形區中以便探測在所述次要扇形區中的障礙物的存在； 如果在給定的次要扇形區中探測到障礙物，那麼該次要扇形區被指代為危險扇形區，與發送到其他次要扇形區和主要扇形區的信號的第二數量相比，修改所述周期來增加發送到所述危險扇形區的信號的第一數量； 對次要扇形區中探測到的每個障礙物建立危險級別；以及 在主要顯示裝置(31)上顯示飛行器(I)的高度(H)，並且顯示與具有最高危險級別的探測到的障礙物相關的信息。
10.根據權利要求9的方法，其中在飛行器的飛行員可操作的選擇器裝置(80)的幫助下，建立所述給定周期。
11.根據權利要求9的方法,其中相對於所述飛機(I)的向前方向，一旦在位於飛機(I)的前面的前部次要扇形區(110)中已經探測到障礙物，就建立在飛行器和障礙物之間的安全距離，並接著建立到與所述障礙物發生可能的撞擊的時間，根據所述時間或所述距離建立危險級別。
12.根據權利要求11的方法，其中當飛行器的向前速度低於預先確定的閾值時，根據所述安全距離建立危險級別；以及其中當飛行器的向前速度大於或等於預先確定的閾值，根據所述時間建立危險級別。
13.根據權利要求9的方法，其中相對於所述飛機的向前方向，一旦在位於飛機(I)的左側(4』 )或右側(4」)的所述球形體積(100)的側面次要扇形區(120，130)中已經探測到障礙物，就建立在飛行器和障礙物之間的距離，並根據所述距離建立危險級別。
14.根據權利要求9的方法，其中對於具有描述給定半徑(R)的圓周的旋轉機翼的飛行器，建立在障礙物和飛行器的收發器裝置之間的測量距離，並且根據與所述半徑(R)和所述測量距離之間的差值相等的安全距離，建立危險級別。
全文摘要
本發明涉及一種測量高度和探測障礙物的方法、無線電高度表以及飛行器，具體涉及一種具有信號發生器-接收器(10)、連接到發生器-接收器(10)的收發器裝置(20)以及顯示部件(30)的無線電高度表(5)，所述收發器裝置(20)包括用於朝向地面(S)發送信號的收發器主要部件(21)以便確定所述主要部件(21)和所述地面(S)之間的高度(H)，所述顯示部件(30)具有用於顯示所述高度(H)的主要顯示裝置(31)。此外，無線電高度表(5)包括與控制單元(50)一起的切換裝置(40)以及所述顯示部件(30)的次要顯示裝置(32)。
文檔編號G01C5/00GK102679951SQ201210131138
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優先權日2011年3月11日
發明者H·杜特洛克 申請人:尤洛考普特公司