專利名稱：一種船載直升機燈光助降裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子設備領域中的一種船載直升機燈光助降裝置。
背景技術：
船載直升機要降落在處于搖擺狀態(tài)下的船舶甲板上，不是一件很容易的事情。為了保證船載直升機安全準確地登船，必須采取一些技術措施幫助飛行員觀察和降落。目前世界上應用比較普遍的是燈光助降系統(tǒng)，燈光助降系統(tǒng)又分為下滑燈和橫搖指示燈，在航空母艦上通常安裝下滑燈，在普通艦船上既需要安裝下滑燈又需要安裝橫搖指示燈。
下滑燈是從第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的，1952年，英國設計出早期的光學助降裝置，助降鏡。60年代，英國軍事技術人員又研制出當前還在普遍使用的“菲涅耳”的透鏡光學助降裝置，菲涅耳透鏡光學助降系統(tǒng)有透鏡燈箱、禁降燈、切斷燈、基準燈、電源和控制裝置等組成。現(xiàn)在，新改進的增加到了12燈室，比原來的多7個燈室，目的是為了提高著艦精確度。這種裝置可以通過透鏡射出黃色、紅色和橙色三種不同色彩的光的下滑坡面，并以這三種光來界定高低位置。黃色光是高的下滑坡面，紅色光是一個低的下滑坡面，橙色光是正確的下滑坡面。飛行員根據(jù)光所標定的位置在橙色光區(qū)域內下滑，就可以正確安全地著艦。飛行員如果飛得太高或太低，所能看到的只是黃色光或紅色光。此外，對于左右偏差還設置了一種綠色光，當直升機向左或向右偏離時，就會看到。這種助降安放在航空母艦飛行甲板中部靠左舷的一個穩(wěn)定平臺上，以保證透鏡發(fā)出的光束不受航空母艦搖擺的影響。菲涅耳光學系統(tǒng)突出的特征，就是能發(fā)出直線性好的柱形光束，在空間只有在某一個角度內才能見到它，該光束能為下滑著艦的直升機指示正確的進場下滑航線。其缺點是采用機械式穩(wěn)定平臺，影響設備精度和響應速度。
橫搖指示燈比較有代表性的是法國ALAH89038-1直升機燈光助降裝置。主要工作原理是有一個機械燈臂，內置若干白熾燈，為了防止生銹，臂腔中要充滿惰性氣體以保持氣密，燈臂下連接一個力矩電機和反饋的自整角機形成的隨動系統(tǒng)。在船舶搖擺時，隨動系統(tǒng)不工作，燈臂也隨船擺動，隨動系統(tǒng)工作，對燈臂擺動有個補償，使之保持相對大地水平。船載直升機的駕駛員根據(jù)燈光的指示在船的甲板平面趨于平衡的瞬間降落著船。目前，國內船載直升機燈光助降設備的工作原理和法國ALAH89038-1型直升機著艦燈光助降設備相似，功能更強，如有0-5-8度參照燈。由于采用機電式隨動系統(tǒng)，由此產生的機械誤差在實際中難以消除，設備精度較低，此外燈臂內置的白熾燈壽命約2000小時左右，每次維修后都要在臂腔中充惰性氣體以保持氣密，增加了維修的難度。因此，開發(fā)非機械的、易于維修、使用壽命長的助降設備是必要的。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是公開一種船載直升機燈光助降設備。通過高性能數(shù)字信號處理芯片(DSP)進行數(shù)字信號處理，運用算法對船舶的搖擺狀況信號進行處理，然后將處理后的信號通過接口電路在等離子顯示器上輸出，確保在等離子顯示器上始終顯示一條相對大地的水平直線以及船舶搖擺狀態(tài)的圖形、文字、燈光信息，用于給船載直升機駕駛員登船提供參考。由于采用非機械器件，避免了機械誤差的產生，提高設備的精度、響應速度和穩(wěn)定性，等離子電視的使用壽命在5萬小時左右，使整個設備的壽命大大增加，維修方便，操作簡單易行。
本實用新型的構成如圖2所示，包括等離子顯示器(1)、信號處理盒(2)、連接等離子顯示器(1)與信號處理盒(2)用的電纜(3)、連接外部電源和控制臺的電纜接口(4)，其中電纜接口(4)安裝在信號處理盒(2)上。信號處理盒(2)包括信號采集處理電路(5)、傳感器(6)。信號采集處理電路(5)上有五個模塊分別為A/D轉換模塊(7)、DSP(8)、視頻模塊(9)、電源模塊(10)、仿真接口(11)。
本實用新型工作原理是傳感器(6)測得船舶搖擺狀態(tài)，將信號送給A/D轉換模塊(7)進行模擬/數(shù)字信號轉換，轉換后的數(shù)字信號由DSP(8)進行數(shù)字信號處理，處理后的數(shù)字信號由視頻模塊(9)轉換成需要的模擬信號，通過電纜(3)送給等離子顯示器(1)輸出，輸出內容包括一條始終相對大地水平的直線以及船舶搖擺狀態(tài)的圖形、文字、燈光信息，用于給船載直升機駕駛員登船提供參考。整個裝置通過電纜接口(4)與船用電源和控制臺相連，信號處理盒(2)內的信號采集處理電路(5)由電源模塊(10)供電，通過仿真接口(11)進行硬件仿真和程序加載。
本實用新型的優(yōu)點是精度高、響應速度快、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護方便、成本較低、易于實際使用。實用于在昏暗、高海情等較差環(huán)境中使用以增加民用或軍用船載直升機登船的安全性。


圖1一種船載直升機燈光助降裝置外形示意圖圖2一種船載直升機燈光助降裝置結構示意圖圖3一種船載直升機燈光助降裝置A/D轉換模塊電路圖圖4一種船載直升機燈光助降裝置視頻模塊電路圖具體實施方式
下面給出本實用新型實施的優(yōu)選方案，并結合附圖加以說明。
如圖2所示的一種船載直升機燈光助降裝置，包括等離子顯示器(1)采用廈華PS-42D8、信號處理盒(2)、連接等離子顯示器和信號處理盒的電纜(3)、電纜接口(4)，電纜接口(4)連接船用電源和控制臺對整個裝置實施供電和控制，信號處理盒(2)負責采集和處理船舶搖擺信號，并將信號轉換成等離子顯示器(1)要求的信號通過電纜(3)送給等離子顯示器(1)顯示。
信號處理盒(2)包括信號采集處理電路(5)、傳感器(6)采用HWI-A型熱線傾斜儀，其中信號采集處理電路(5)包括A/D轉換模塊(7)、DSP(8)采用TMS320C6416、視頻模塊(9)、電源模塊(10)采用5伏電源、仿真接口(11)采用JTAG接口。傳感器(6)用來測量艦船搖擺角度，輸出電壓信號送入信號采集處理電路(5)的A/D轉換模塊(7)進行模擬/數(shù)字信號轉換，轉換后的數(shù)字信號經(jīng)DSP(8)進行數(shù)字信號處理，由視頻模塊(9)轉換成需要的模擬信號后送等離子顯示器(1)顯示，在等離子顯示器(1)中始終顯示一條相對大地的水平直線以及船舶搖擺狀態(tài)的圖形、文字、燈光信息，用來給船載直升機駕駛員提供參考信號，如果船體搖擺超過一定角度，等離子顯示器(1)上還會顯示警告，提醒駕駛員此時不利于著艦。信號采集處理電路(5)由電源模塊(10)供電，通過仿真接口(11)進行硬件仿真和程序加載。
本實用新型通過等離子顯示器(1)顯示信號給船載直升機駕駛員提供參考信號，信號的采集和處理采用高精度電子設備，使本船載直升機燈光助降裝置具有精度高、響應速度快、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護方便、成本較低、易于實際使用。實用于在昏暗、高海情等較差環(huán)境中使用以增加民用或軍用船載直升機登船的安全性。
權利要求1.一種船載直升機燈光助降裝置，其特征在于包括等離子顯示器(1)、信號處理盒(2)、連接等離子顯示器(1)與信號處理盒(2)用的電纜(3)、連接外部電源和控制臺的電纜接口(4)，電纜接口(4)安裝在信號處理盒(2)上，其中信號處理盒(2)包括信號采集處理電路(5)、與其有電信號連接的傳感器(6)。
2.如權利要求1所述的一種船載直升機燈光助降裝置，其特征在于信號采集處理電路(5)包括A/D轉換模塊(7)、DSP(8)、視頻模塊(9)、電源模塊(10)、仿真接口(11)；其中A/D轉換模塊(7)、DSP(8)、視頻模塊(9)依次電信號相連，并且傳感器(6)與A/D轉換模塊(7)采用電信號相連。
專利摘要本實用新型涉及一種船載直升機燈光助降裝置，其構成包括等離子顯示器、信號處理盒、連接等離子顯示器與信號處理盒用的電纜、電纜接口。信號處理盒包括信號采集處理電路、傳感器。信號采集處理電路上有五個模塊分別為A/D轉換模塊、DSP、視頻模塊、電源模塊、仿真接口。本實用新型的優(yōu)點是精度高、響應速度快、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護方便、成本較低、易于實際使用。實用于在昏暗、高海情等較差環(huán)境中使用以增加民用或軍用船載直升機登船的安全性。
文檔編號H05B37/02GK2742719SQ20042006351
公開日2005年11月23日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權日2004年10月8日
發(fā)明者任偉, 汪濱琦 申請人:哈爾濱工程大學