Procedimiento y sistema de asistencia al aterrizaje para helicópteros.

Procedimiento de asistencia al aterrizaje para un helicóptero, con las siguientes etapas de procedimiento:

• cálculo de la zona de aterrizaje

(5) esperada en base a una trayectoria de aterrizaje (1) predeterminada,

• en una pantalla (3): representación de un símbolo para la posición de la zona de aterrizaje (5), así como en relación a este, de un símbolo de la posición instantánea del helicóptero, caracterizado por la siguiente etapa de procedimiento:

• representación de la altura instantánea del helicóptero como el radio de un círculo cuyo centro está formado por el símbolo para la posición instantánea del helicóptero.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12000345.

Solicitante: Airbus Defence and Space GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Willy-Messerschmitt-Strasse 1 85521 Ottobrunn ALEMANIA.

Inventor/es: FRANKE,ANDRE, VÖGELE,ULRICH, SAAR,SEBASTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE CONTROL DE TRAFICO (control de tráfico... > G08G5/00 (Sistemas del control del tráfico aéreo)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE DISTANCIAS, NIVELES O RUMBOS; TOPOGRAFIA;... > G01C23/00 (Instrumentos combinados que indican más de un valor de navegación, p. ej. para aeronaves; Dispositivos de medida combinados para la medida de dos o más variables de movimiento, p. ej. distancia, velocidad, aceleración)
  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE CONTROL DE TRAFICO (control de tráfico... > Sistemas del control del tráfico aéreo > G08G5/02 (Ayudas para el aterrizaje automático, es decir, sistemas en los que los datos de los vuelos de aviones que llegan son tratados para suministrar los datos de aterrizaje (ayudas al aterrizaje a bordo de aeronaves, o medidas de seguridad a bordo de la nave para evitar la colisión con la superficie de la tierra B64D 45/04; ayudas al aterrizaje visuales o acústicas en tierra o en cubierta de portaviones B64F 1/18))

PDF original: ES-2530366_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y sistema de asistencia al aterrizaje para helicópteros.

La invención se refiere a un procedimiento, así como a un sistema correspondiente para la asistencia al aterrizaje de helicópteros.

En caso de aterrizajes de helicópteros con mala visibilidad (por ejemplo aterrizajes por la noche, en la nieve, en arena) se pude producir pérdida de la referencia visual y por consiguiente conducir a accidentes graves (los llamados brownout (nube de polvo) o whiteout (alborismo polar)).

Los enfoques conocidos en general para mejorar la seguridad en los aterrizajes de helicópteros son:

Medidas procedimentales: aplicación de métodos/procedimientos de aterrizaje sin sistemas especiales para asistencia al aterrizaje. Los aterrizajes en condiciones de mala visibilidad tienen lugar de acuerdo con procedimientos de aterrizaje predeterminados (en particular bajo la especificación de la trayectoria de aterrizaje, ángulo de aproximación, velocidad, etc.). En este caso, los pilotos disponen únicamente de informaciones de posición del helicóptero mediante instrumentos de cabina (aquí es importante en particular el sistema principal de vuelo). La información de la posición exacta, la situación y la naturaleza de la superficie de aterrizaje, sin embargo, no está disponible. Por tanto, en casos individuales la instrucción de los pilotos se realiza (por ejemplo, mediante radiotelefonía), por miembros de la tripulación que tienen alcance visual al área de aterrizaje o del helicóptero. Este enfoque es aplicado por ejemplo por las tripulaciones de los helicópteros alemanes CH53.

Sistemas de asistencia al aterrizaje (auxiliares de aterrizaje): el uso de sensores y dispositivos de visualización de aterrizaje especiales. Para una mejor orientación basándose en sensores correspondientes (radar de zonas de aterrizaje, cámara, altímetro de precisión, etc.) es representada a los pilotos en pantallas de cabina (por ejemplo, pantalla multifunción, pantalla frontal, pantalla montada en el casco) la zona de aterrizaje, así como la situación y el movimiento de helicóptero. Los sistemas de asistencia al aterrizaje mencionados utilizan diferentes sensores o bancos de datos para determinar a partir de ellos informaciones sobre la situación, la posición, y la naturaleza de la zona de aterrizaje y para mostrar estos a los pilotos de forma intuitiva. Dependiendo de la configuración se emplea desde un simple simbolismo de aterrizaje en 2D con información acerca de la deriva y la posición del helicóptero, hasta una vista exterior sintética de la zona de aterrizaje. Sin embargo, debido a los sensores adicionales y procesos parcialmente costosos, tales como por ejemplo la fusión de datos, resultan también inconvenientes. Estos incluyen los altos costes del sistema y de la integración, el peso extra, la criticidad en cuanto a la disponibilidad/fiabilidad /aprobación del sistema y, sobre todo, la limitación de la aplicación/uso de estas soluciones complejas en la fase de aterrizaje.

Sistemas de aterrizaje autónomos: utilizando sensores de aterrizaje especiales y autopilotos de helicóptero son realizados aterrizajes automáticamente. En estos sistemas se tienen también los inconvenientes mencionados antes para los sistemas de aterrizaje asistido, aunque la criticidad y aprobación del sistema, así como el gasto que conlleva, representan un desafío aún mayor.

La solicitud de patente EP1906151 da a conocer un procedimiento para la asistencia al aterrizaje de un helicóptero correspondiente al preámbulo de la reivindicación 1, en el que en una pantalla es representado un símbolo para la posición de una zona de aterrizaje, así como con relación a él, un símbolo de la posición instantánea del helicóptero. Las solicitudes de patente US2012/0004793 y US2005/0206533 dan a conocer un indicador de altura separado para los valores de altura de la posición instantánea del helicóptero o una representación con forma circular de los valores de altura de la trayectoria de aterrizaje en torno a un punto de aterrizaje futuro.

El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para la asistencia al aterrizaje que pueda ser realizado de forma barata mediante el uso de la infraestructura aviónica existente y que esté configurado de forma sencilla, intuitiva y clara.

Este objeto se lleva a cabo por el procedimiento según la reivindicación 1. Un sistema para la implementación del procedimiento según la invención, así como realizaciones ventajosas, son el contenido de otras reivindicaciones.

El enfoque según la invención representa una combinación de los conceptos descritos anteriormente "medidas procedimentales" y "sistemas de asistencia al aterrizaje". Asimismo pueden ser empleados sistemas de navegación existentes (por ejemplo, sistemas de navegación inercial, sensor de altura), en conexión con los procedimientos de aterrizaje predeterminados (que además de las velocidades, el ángulo de aproximación, etc. implican una trayectoria de aterrizaje determinada) para dar a los pilotos un auxiliar de orientación en aterrizajes a través de pantallas (por ejemplo pantalla multifunción, pantalla frontal, pantalla montada en el casco). Por tanto, para la realización del procedimiento según la invención es necesaria en el caso ideal solo una extensión de software.

Según la invención, se realiza una predicción y visualización de la zona de aterrizaje durante la aproximación para el aterrizaje basándose en procedimientos de aproximación de aterrizaje introducidos. Así pues, el procedimiento según la invención requiere la aplicación/seguimiento de estos procedimientos.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención está previsto además de la pantalla principal de vuelo, por si misma determinante, como un medio adicional para la orientación de los pilotos, que durante la fase critica de aterrizaje pueden utilizar como referencia de posición (representación de la posición actual respecto a la zona de aterrizaje). En esta función, como auxiliar de aterrizaje adicional además de la pantalla principal de vuelo autorizada para el nivel de aseguramiento de desarrollo DAL-A, se requiere para el funcionamiento del sistema según la invención solo una autorización de vuelo oficial simplificada. Para evitar un contacto visual permanente del piloto con la pantalla según la invención, la representación de la información relevante es extremadamente reducida y en la realización preferida se limita exclusivamente a los siguientes elementos:

Representación de un símbolo para la posición de la zona de aterrizaje calculada basándose en un procedimiento de aterrizaje prescrito, así como en relación a él y con la posición apropiada de un símbolo de la posición instantánea del helicóptero,

Representación de la altura instantánea del helicóptero como radio de un círculo cuyo centro está formado por el símbolo para la posición instantánea del helicóptero.

En esta realización en la pantalla se omiten deliberadamente informaciones que cambian rápidamente, tales como aceleraciones, velocidades o la posición de vuelo, dado que las informaciones de este tipo ya están disponibles en la pantalla principal de vuelo.

La invención se explicará con más detalle en virtud de un ejemplo de realización con referencia a las figuras. Muestran:

Fig. 1, la pantalla según la invención, así como la predicción de la zona de aterrizaje durante la aproximación para el aterrizaje;

Fig. 2, la pantalla según la invención en varias instantáneas durante la fase de aproximación final;

Fig. 3, la pantalla según la invención en caso de una aproximación no óptima a la zona de aterrizaje;

Fig. 4, una realización ventajosa de la pantalla según la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de asistencia al aterrizaje para un helicóptero, con las siguientes etapas de procedimiento:

cálculo de la zona de aterrizaje (5) esperada en base a una trayectoria de aterrizaje (1) predeterminada,

en una pantalla (3): representación de un símbolo para la posición de la zona de aterrizaje (5), así como en relación a este, de un símbolo de la posición instantánea del helicóptero, caracterizado por la siguiente etapa de procedimiento:

representación de la altura instantánea del helicóptero como el radio de un círculo cuyo centro está formado por el símbolo para la posición instantánea del helicóptero.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la representación del símbolo para la posición de la zona de aterrizaje (5), así como en relación a este, del símbolo de la posición instantánea del helicóptero se muestra con respecto a un sistema de coordenadas fijo en el helicóptero.

3. Procedimiento de asistencia al aterrizaje según la reivindicación 2, caracterizado por que en la pantalla (3) la escala para la representación del círculo de altura y la escala para la representación de la distancia entre la posición de la zona de aterrizaje (5) y la posición del helicóptero es seleccionada de tal manera que el helicóptero sigue la trayectoria de aterrizaje (1) predeterminada, mientras que el símbolo para la zona de aterrizaje (5) se encuentre en el círculo de la altura o lo corte.

4. Procedimiento de asistencia al aterrizaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la intensidad de trazo del símbolo para la posición de la zona de aterrizaje aumenta cuando la aproximación de aterrizaje supera un periodo de tiempo predeterminado.

5. Procedimiento de asistencia al aterrizaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la trayectoria de aterrizaje (1) es una trayectoria optimizada en cuanto a la seguridad de vuelo.

6. Sistema de asistencia al aterrizaje para un helicóptero, con

un ordenador (12) para el cálculo de la zona de aterrizaje esperada en base a una trayectoria de aterrizaje

(1) predeterminada,

un sistema de navegación (10) para la determinación de la posición instantánea y la altura instantánea del helicóptero,

una pantalla (3) configurada para la representación de un símbolo para la posición de la zona de aterrizaje, y con relación a este, de un símbolo de la posición instantánea del helicóptero, caracterizado por que la pantalla está configurada para la representación de la altura instantánea del helicóptero como el radio de un círculo, cuyo centro está formado por el símbolo para la posición instantánea del helicóptero.

7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado por que la representación del símbolo para la posición de la zona de aterrizaje (5), así como con relación a este, del símbolo de la posición instantánea del helicóptero se muestra con respecto a un sistema de coordenadas fijo en el helicóptero.

8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado por que en la pantalla (3) la escala para la representación del círculo de altura y la escala para la representación de la distancia entre la posición de la zona de aterrizaje (5) y la posición del helicóptero está configurada de tal manera que el helicóptero sigue la trayectoria de aterrizaje (5) predeterminada, mientras que el símbolo para la zona de aterrizaje (5) se encuentre en el círculo de altura o corte a este.

9. Sistema según una de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende un altímetro (11) que determina la posición instantánea del helicóptero en lugar de o adicionalmente al sistema de navegación.