2.7. ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ПОСАДКИ

Авиаторам хорошо известно, что самым сложным участком полета является посадка. Именно здесь на летчика: обрушивается наибольшее количество информации, которую нужно проанализировать и принять решение. И все это в условиях близости земли, при угрозе столкновения с ней. Эта задача еще более усложняется ночью и, что еще хуже, — при плохой видимости.

Обеспечение безопасности полетов, связанное с увеличением точности систем посадки, снижением ограничений по метеоусловиям, с комфортностью работы экипажа в экстремальных условиях, является очень актуальным. На это были направлены усилия многих ученых и инженеров. Появление лазеров стимулировало усилия разработчиков систем посадки самолета. Впервые такая система была разработана и внедрена в СССР на аэродромах Министерства ГА СССР. Ее автором является инженер Бережной [11]. Система получила название «Глиссада». Она прошла испытания и запатентована в ряде стран. В основу системы положен принцип

навигации по линейным ориентирам. Такими ориентирами являются лучи лазеров, установленных вблизи взлетно-посадочной полосы (ВПП) и создающих в пространстве определенную геометрическую картину. По положению этой картины, образованной лучами в пространстве, летчик, выполняющий посадку, может судить о правильности выдерживания траектории по курсу, снижения по глиссаде, о расстоянии до ВПП, высоте пролета над дальним и ближним проводами, о крене самолета. Интересно, что при этом на борту самолета нет необходимости устанавливать какую-либо дополнительную аппаратуру. Наземное оборудование состоит из пяти лазеров, устанавливаемых так, как показано на рис. 34 [11] вблизи посадочной полосы в самом ее начале. Два же лазера помещаются в конце ВПП, их излучение направлено вдоль полосы по ее краям. Они отмечают боковые границы ВПП. Два лазера из пяти названных установлены в начале ВПП и их излучение направлено вверх под определенным углом, образуя коридор посадки, — это глиссадные лазеры. Еще три лазера установлены в начале ВПП, их излучение также направлено вдоль по глиссаде планирования, однако все три луча пересекаются в одной точке на определенной высоте. Они обозначают фиксированную точку на траектории посадки, которая может быть задана в любом месте. Очевидно, что в лазерной системе посадки используютсялазеры с излучением, лежащим в видимой области спектра, в зоне максимальной чувствительности человеческого глаза. Однако предложенная схема позволяет избежать нежелательного действия лазерного излучения на органы зрения летчика, так как во время пилотирования лазерные лучи располагаются ниже и в стороне от самолета. При правильном пилотировании летчик не попадает в лазерный луч, что является бесспорным достоинством системы «Глиссада». Эти лучи уверенно наблюдаются летчиком как ночью, так и в условиях дымки и тумана. При подлете к ВПП сбоку летчик вначале видит только начальные участки лучей (возле источника излучения), а затем они начинают постепенно увеличиваться по мере приближения к ВПП. После разворота, тогда, когда самолет развернут вдоль ВПП, летчик видит направления всех лучей. При хорошей видимости (дальность 5... 10 км) боковая видимость луча составляет 100... 150 м. В условиях выпадения осадков, из-за рассеивания на

(кликните для просмотра скана)

капельках дождя излучения лазера боковая дальность видимости луча возрастает до 200...250 м. Такой же эффект наблюдается и при дымке. Узкий луч лазера ( рад) позволяет летчику выдерживать параметры полета при посадке с большой точностью. По изменению пространственного положения лучей летчик легко обнаруживает линейные отклонения от посадочного курса и глиссады в пределах 0,5... 1,0 м. На рис. 34 видно, что наблюдает летчик на индикаторе бортового прибора, когда приближается к ВПП и находится от нее еще на значительном расстоянии. Если самолет не имеет отклонений по глиссаде и курсу, то он видит правильную конфигурацию лучей (смотри центральную часть рисунка). При отклонениях по курсу и по глиссаде конфигурация лучей нарушается.

На следующем рисунке приведена конфигурация лучей, наблюдаемая летчиком в момент нахождения над фиксированной точкой. Он видит также простую конфигурацию, которая дает ему информацию о том, что он проходит маркер. В левой части рисунка показано, что видит летчик при крене самолета, а в правой — что он видит при нахождении на ВПП: точно по оси, или справа, или слева от ее центра находится пилотируемый им самолет. Лазерная система «Глиссада» является очень простой, легко разворачиваемой на неподготовленных аэродромах, достаточно дешевой и просто комплектуемой с любыми стоящими на аэродроме системами.

Ее основные преимущества сформулированы следующим образом:

имеется возможность производить приземление самолетов с точностью, превосходящей точность существующих инструментальных систем посадки;

пространственные ориентиры, образованные лазерными лучами системы за счет рассеяния на неоднородностях атмосферы, на каплях дождя и частицах дымки, хорошо обнаруживаются в сумерках и ночью с удалений, превышающих дальность метеовидимости в 2,5- 3 раза;

система пространственных ориентиров позволяет летчику установить уверенный контакт с землей гораздо раньше, чем он начнет различать ориентиры на поверхности аэродрома, и раньше, чем он установит контакт с огнями малой интенсивности, располагаемыми на аэродроме.