風參數(shù)指示的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]所公開的技術(shù)通常涉及風速和風向指示器以及飛行器著陸援助。【
背景技術(shù)：
】[0002]直升機的主要特點是它的執(zhí)行在幾乎任何地點著陸的能力并且并不一定需要與許多其他類型飛行器一樣的專用跑道。典型的飛行器著陸包括飛行員從位于附近的飛行器控制站和/或即將進行著陸的機場的操作員接收必要的著陸信息。如果飛行員在無法從外部來源獲取必要著陸信息的遠程地點著陸飛行器，則必須通過其它方式獲得信息。這種信息的關(guān)鍵組成部分是與所希望的著陸點的風況相關(guān)的各種參數(shù)，諸如風速和風向。必須獲知足夠高水平精確度的風參數(shù)。著陸點的局部風況和鄰近地區(qū)的那些風況之間可能有顯著差異，即使在相對短的距離之間進行比較時也是如此。因此，飛機著陸周邊地點的風參數(shù)的整體值對于著陸要求來說可能不夠精確。而且，風參數(shù)是可變的并且可能會突然改變。各種實體或物品可能會沿風路突然轉(zhuǎn)向某一地點，這可能會改變或影響風參數(shù)。在某些情況下，飛行員在實際著陸前并不非常清楚確切的著陸點并且可能被迫根據(jù)各種限制和不斷變化的條件來確定精確地點或者變先前選擇的著陸點。此外，著陸點可能位于偏遠地點，只能受限地或不能使用著陸援助個體和/或缺少臨近飛行器控制站(例如由于地形因素例如湖泊、高山或其他類型的難以到達的地形)。這種限制使得在足夠的時間段內(nèi)以足夠程度的精確度來精確風參數(shù)和其他必要著陸信息的能力復(fù)雜化。[0003]軍事和準軍事部隊常用的實時著陸區(qū)信號發(fā)射的一種方法，包括使用煙霧彈。所散發(fā)的煙霧可以為飛行員提供著陸點的風向指示。盡管煙霧彈易于布置并且可以同時用于另外的目的，但是它們也因為所包含的化學品而具有潛在的危險，并且因此通常限制于授權(quán)的人員。此外，煙霧彈不能在水上使用，并且一旦來自第一彈的煙霧已經(jīng)完全發(fā)散則必須用使用新彈。另一種方法是由地面上的人實時在著陸點安裝便攜式風標或其他高度可見的風測量儀器。然而，這樣的風標相對較大并且需要時間來組裝，并且因此需要提前足夠的時間通知實際著陸點的必要個體。[0004]有本領(lǐng)域中已知的用于測量風速和風向的各種類型的測量儀器和技術(shù)。風向標，也被稱為“風標(weathervane)”或“風標(weathercock)”，通常是由在其重心安裝在垂直定向的桿上的非對稱形狀指針來實現(xiàn)，以使得所述指針的一端沿著風的方向定向。風向標還可以包括指南針，諸如四臂交叉表示參考方向(北、東、西、南)，提供用于指針校準的基準軸線。相關(guān)類型的儀器是推進器或風車式風速計，其具有沿平行于風向的軸線旋轉(zhuǎn)的許多平的或螺旋的葉片。風速可以用葉片的角旋轉(zhuǎn)的函數(shù)計算。[0005]風標，也被稱為“風袋”或“圓錐風標”，是由織物制成的錐形中空管，其被安裝在自由樞軸上，以使得管指向遠離風吹過的方向。風標通常是色彩鮮艷的以提高可見度，并且常用在機場(助理飛行員)、在化工廠(由于氣體泄漏的風險)和公路沿途(為車輛司機)。[0006]皮托管是一種壓力測量儀器，由定位為平行于流體流的方向放置并連接到壓力計(壓力表)的管組成，提供對流體流速的測量結(jié)果。管式風速計通常通過包含液體壓力計的U形管實現(xiàn)，其中所述管的一個末端面向風水平彎折，而另一末端保持豎直平行于風流動。吹入水平管末端的風增加壓力計一側(cè)的壓力，同時沿垂直豎直管末端流動的風幾乎不影響另一側(cè)的壓力，以使得所得到管中液體的變化提供對風速的指示。通過測量風壓操作的另一種類型的風速計是板式風速計板，其僅僅是豎直懸掛的板，其中板表面的風壓由彈簧來平衡。彈簧壓縮決定對風對板施加的力。板式風速計對微風和可變的風況產(chǎn)生較差響應(yīng)而對強風產(chǎn)生不準確性。[0007]聲波風速計利用超聲波測量風速，基于超聲波在一對傳感器之間的傳播時間。多個超聲波傳感器可以組合產(chǎn)生風流動的三維模型。聲波風速計由于其高的時間分辨率而很好地適用于湍流測量，并且由于缺少運動部件也相對堅固和耐用。然而，聲波風速計對降水(例如，陰雨天氣)期間的不準確性敏感并且也可能需要補償支承結(jié)構(gòu)的影響。[0008]激光多普勒風速計通過測量發(fā)射的激光束的反射的后向散射和相關(guān)的多普勒頻移來操作。所測量的多普勒頻移被用來計算空氣中引起后向散射的粒子的速度，其對應(yīng)于周圍區(qū)域的風速。[0009]乒乓球風速計涉及簡單的從繩子垂下的乒乓球(或類似的輕量物體)的配置。乒乓球角位移的測量結(jié)果提供風速的指示，而位移方向?qū)?yīng)于風向。[0010]Moore的美國專利第4，080，925號，標題為“便攜式表面風指示器(Portablesurfacewindindicator)”，涉及可以在遠程地點從飛行器投下的便攜式風指示器。風指示器包括中心主體構(gòu)件和從中心構(gòu)件向外延伸的多個細長的臂。風指示裝置，例如帶子或旗，連接于各臂的外側(cè)末端。臂被隔開并且設(shè)置以使得當指示器指標從飛行器投下時，它將被三個臂支持著陸而另一個臂向上延伸到空氣中以便指示風向。[0011]Galbraith的美國專利第5，179，907號，標題為“旗和浮標設(shè)備(Flagandbuoyapparatus)”，涉及漂浮設(shè)備以支撐旗，其可放在水里來指示潛水員的存在。所述設(shè)備包括具有多個凹陷插座的主體、多個漂浮臂、旗和柱組件。每個臂被接收在插座中并且從主體徑向延伸，同時也被系在主體上。柱組件從主體軸向延伸以支撐旗。臂和柱組件可以從主體分離以便保存設(shè)備。[0012]Mooney等人的美國專利第6，378，820號，標題為“用于安裝橫幅的設(shè)備和方法(Apparatusandmethodformountingbanners)”，涉及用于容易被強烈的風荷載撕裂的橫幅或戶外結(jié)構(gòu)的安裝設(shè)備。所述設(shè)備包括臂和基底。所述臂包括近端部分、用于保持橫幅的遠端部分和將近端部分連接至遠端部分的彈簧部分。所述基底包括板、接收器和繩帶，并且適用于將臂的近端部分固定至柱。[0013]Hunsley的美國專利第6，748，896號，標題為“飄帶旗連接件(Streamerflagattachment)”，涉及為旗桿提供視覺上吸引力增強的連接件。連接件包括環(huán)狀的圈，其包括形成限定中心開口的封閉環(huán)的彈性材料。連接件還包括連接到圈的類似套筒的飄帶支持器和連接到飄帶支持器的一部分并從飄帶支持器的一部分徑向延伸的柔性材料的多個細長的帶。用戶可以通過將環(huán)狀圈圍繞旗桿耦接并允許圈抓緊旗桿表面來牢固地安裝連接件，從而將連接件保持在適當位置。[0014]Markham的美國專利第7，574,973號，標題為“緊急救援裝置和方法(Emergencyrescuedeviceandmethod)”，涉及包括集成的緊急救援線和反射定位器的裝置，用于視覺定位有待救援的人的區(qū)域。所述裝置包括一個罐，容納多個反光的線或帶。繩帶將救援裝置固定于用戶。當裝置被激活時，線以多方向模式從用戶彈出。救援人員之后可以拉住所暴露的線中的一條以準確定位受害者。激活元件可以包括集成在罐中的可燃推進劑、爆炸物或壓縮氣體源。[0015]Lim等人的美國專利申請公開第2003/0126774號，標題為“風指示器(Windindicator)”，涉及風指示器。所述指示器包括具有包括主軸線和網(wǎng)狀物的框架的主體。與框架連接的樞軸允許主體繞樞軸的軸線旋轉(zhuǎn)。設(shè)置在主軸線上的主軸是繞主軸線可旋轉(zhuǎn)的。主軸包括第一和第二中樞(hub)，其每一個包括中央主體部分和至少一個葉片支撐接收元件。至少一個元件將第一中樞連接至第二中樞以將兩個中樞保持在相對于彼此的位置關(guān)系。至少一個葉片在兩個中樞上的葉片支撐接收元件之間延伸。葉片捕獲空氣運動并將其轉(zhuǎn)化為主軸的旋轉(zhuǎn)運動?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0016]根據(jù)所公開的技術(shù)的一個方面，由此提供一種可用于提供風速和風向的風參數(shù)指示裝置。所述裝置是可操作的，以便沿朝向地面表面的空中軌道布置。所述裝置包括風速計、高度計、指南針、處理器和發(fā)射器。所述處理器耦接風速計、高度計、指南針和發(fā)射器。風速計操作以獲得沿著軌道的局部風速和局部風向測量結(jié)果。高度計操作以獲得沿著軌道的高度測量結(jié)果。指南針操作以獲得沿著軌道的方向測量結(jié)果。處理器操作以確定與裝置的預(yù)定高度相關(guān)的風速值和風向值。發(fā)射器操作以將風速值和風向值傳輸至遠程定位的接收器。所述裝置可以在飛行時從飛行器投出。所述裝置還可包括加速度計，操作以獲得沿著軌道的加速度測量結(jié)果。所述裝置還可以包括殼體，容納風速計、高度計、指南針、處理器和發(fā)射器。所述裝置還包括穩(wěn)定減速器，與殼體耦接。所述穩(wěn)定減速器操作以沿著軌道穩(wěn)定并減速裝置。穩(wěn)定軌道可以是管狀中空套筒或降落傘。所述風速計可以包括操作以測量風速的推進器以及操作以沿風向?qū)实囊?。所述風速計可以包括風向標、推進器風速計、風標、皮托管，管式風速計，板式風速計、聲波風速計、激光多普勒風速計、乒乓球風速計、全球定位系統(tǒng)(GPS)和/或煙霧彈。所述發(fā)射器可以將多個風速值和多個風向值傳輸至接收器。該發(fā)射器可以向接收器連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。所述發(fā)射器可在所述裝置到達地面表面之后向接收器傳輸風速值和風向值。所述裝置還可包括計時器，操作以延遲裝置的所選部件的布置。所述裝置還可包括時鐘，操作以為測量建立時間戳。所述裝置還可包括另外的測量儀器，諸如溫度計、氣壓計、GPS、輻射探測器、煙霧探測器、煙霧濃度計和/或檢測或測量生物或化學有毒劑的裝置。所述裝置還可包括GPS，操作以確定裝置的位置坐標。[0017]所述裝置還可包括光源，操作以在著陸時幫助定位裝置。所述裝置還可以包括設(shè)置當前第1頁1 2 3 4