专利名称：一种船载直升机灯光助降装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子设备领域中的一种船载直升机灯光助降装置。
背景技术：
船载直升机要降落在处于摇摆状态下的船舶甲板上，不是一件很容易的事情。为了保证船载直升机安全准确地登船，必须采取一些技术措施帮助飞行员观察和降落。目前世界上应用比较普遍的是灯光助降系统，灯光助降系统又分为下滑灯和横摇指示灯，在航空母舰上通常安装下滑灯，在普通舰船上既需要安装下滑灯又需要安装横摇指示灯。
下滑灯是从第二次世界大战后发展起来的，1952年，英国设计出早期的光学助降装置，助降镜。60年代，英国军事技术人员又研制出当前还在普遍使用的“菲涅耳”的透镜光学助降装置，菲涅耳透镜光学助降系统有透镜灯箱、禁降灯、切断灯、基准灯、电源和控制装置等组成。现在，新改进的增加到了12灯室，比原来的多7个灯室，目的是为了提高着舰精确度。这种装置可以通过透镜射出黄色、红色和橙色三种不同色彩的光的下滑坡面，并以这三种光来界定高低位置。黄色光是高的下滑坡面，红色光是一个低的下滑坡面，橙色光是正确的下滑坡面。飞行员根据光所标定的位置在橙色光区域内下滑，就可以正确安全地着舰。飞行员如果飞得太高或太低，所能看到的只是黄色光或红色光。此外，对于左右偏差还设置了一种绿色光，当直升机向左或向右偏离时，就会看到。这种助降安放在航空母舰飞行甲板中部靠左舷的一个稳定平台上，以保证透镜发出的光束不受航空母舰摇摆的影响。菲涅耳光学系统突出的特征，就是能发出直线性好的柱形光束，在空间只有在某一个角度内才能见到它，该光束能为下滑着舰的直升机指示正确的进场下滑航线。其缺点是采用机械式稳定平台，影响设备精度和响应速度。
横摇指示灯比较有代表性的是法国ALAH89038-1直升机灯光助降装置。主要工作原理是有一个机械灯臂，内置若干白炽灯，为了防止生锈，臂腔中要充满惰性气体以保持气密，灯臂下连接一个力矩电机和反馈的自整角机形成的随动系统。在船舶摇摆时，随动系统不工作，灯臂也随船摆动，随动系统工作，对灯臂摆动有个补偿，使之保持相对大地水平。船载直升机的驾驶员根据灯光的指示在船的甲板平面趋于平衡的瞬间降落着船。目前，国内船载直升机灯光助降设备的工作原理和法国ALAH89038-1型直升机着舰灯光助降设备相似，功能更强，如有0-5-8度参照灯。由于采用机电式随动系统，由此产生的机械误差在实际中难以消除，设备精度较低，此外灯臂内置的白炽灯寿命约2000小时左右，每次维修后都要在臂腔中充惰性气体以保持气密，增加了维修的难度。因此，开发非机械的、易于维修、使用寿命长的助降设备是必要的。
发明内容
本实用新型的目的是公开一种船载直升机灯光助降设备。通过高性能数字信号处理芯片(DSP)进行数字信号处理，运用算法对船舶的摇摆状况信号进行处理，然后将处理后的信号通过接口电路在等离子显示器上输出，确保在等离子显示器上始终显示一条相对大地的水平直线以及船舶摇摆状态的图形、文字、灯光信息，用于给船载直升机驾驶员登船提供参考。由于采用非机械器件，避免了机械误差的产生，提高设备的精度、响应速度和稳定性，等离子电视的使用寿命在5万小时左右，使整个设备的寿命大大增加，维修方便，操作简单易行。
本实用新型的构成如图2所示，包括等离子显示器(1)、信号处理盒(2)、连接等离子显示器(1)与信号处理盒(2)用的电缆(3)、连接外部电源和控制台的电缆接口(4)，其中电缆接口(4)安装在信号处理盒(2)上。信号处理盒(2)包括信号采集处理电路(5)、传感器(6)。信号采集处理电路(5)上有五个模块分别为A/D转换模块(7)、DSP(8)、视频模块(9)、电源模块(10)、仿真接口(11)。
本实用新型工作原理是传感器(6)测得船舶摇摆状态，将信号送给A/D转换模块(7)进行模拟/数字信号转换，转换后的数字信号由DSP(8)进行数字信号处理，处理后的数字信号由视频模块(9)转换成需要的模拟信号，通过电缆(3)送给等离子显示器(1)输出，输出内容包括一条始终相对大地水平的直线以及船舶摇摆状态的图形、文字、灯光信息，用于给船载直升机驾驶员登船提供参考。整个装置通过电缆接口(4)与船用电源和控制台相连，信号处理盒(2)内的信号采集处理电路(5)由电源模块(10)供电，通过仿真接口(11)进行硬件仿真和程序加载。
本实用新型的优点是精度高、响应速度快、稳定性好、使用寿命长、维护方便、成本较低、易于实际使用。实用于在昏暗、高海情等较差环境中使用以增加民用或军用船载直升机登船的安全性。
图1一种船载直升机灯光助降装置外形示意图图2一种船载直升机灯光助降装置结构示意图图3一种船载直升机灯光助降装置A/D转换模块电路图图4一种船载直升机灯光助降装置视频模块电路图具体实施方式
下面给出本实用新型实施的优选方案，并结合附图加以说明。
如图2所示的一种船载直升机灯光助降装置，包括等离子显示器(1)采用厦华PS-42D8、信号处理盒(2)、连接等离子显示器和信号处理盒的电缆(3)、电缆接口(4)，电缆接口(4)连接船用电源和控制台对整个装置实施供电和控制，信号处理盒(2)负责采集和处理船舶摇摆信号，并将信号转换成等离子显示器(1)要求的信号通过电缆(3)送给等离子显示器(1)显示。
信号处理盒(2)包括信号采集处理电路(5)、传感器(6)采用HWI-A型热线倾斜仪，其中信号采集处理电路(5)包括A/D转换模块(7)、DSP(8)采用TMS320C6416、视频模块(9)、电源模块(10)采用5伏电源、仿真接口(11)采用JTAG接口。传感器(6)用来测量舰船摇摆角度，输出电压信号送入信号采集处理电路(5)的A/D转换模块(7)进行模拟/数字信号转换，转换后的数字信号经DSP(8)进行数字信号处理，由视频模块(9)转换成需要的模拟信号后送等离子显示器(1)显示，在等离子显示器(1)中始终显示一条相对大地的水平直线以及船舶摇摆状态的图形、文字、灯光信息，用来给船载直升机驾驶员提供参考信号，如果船体摇摆超过一定角度，等离子显示器(1)上还会显示警告，提醒驾驶员此时不利于着舰。信号采集处理电路(5)由电源模块(10)供电，通过仿真接口(11)进行硬件仿真和程序加载。
本实用新型通过等离子显示器(1)显示信号给船载直升机驾驶员提供参考信号，信号的采集和处理采用高精度电子设备，使本船载直升机灯光助降装置具有精度高、响应速度快、稳定性好、使用寿命长、维护方便、成本较低、易于实际使用。实用于在昏暗、高海情等较差环境中使用以增加民用或军用船载直升机登船的安全性。
权利要求1.一种船载直升机灯光助降装置，其特征在于包括等离子显示器(1)、信号处理盒(2)、连接等离子显示器(1)与信号处理盒(2)用的电缆(3)、连接外部电源和控制台的电缆接口(4)，电缆接口(4)安装在信号处理盒(2)上，其中信号处理盒(2)包括信号采集处理电路(5)、与其有电信号连接的传感器(6)。
2.如权利要求1所述的一种船载直升机灯光助降装置，其特征在于信号采集处理电路(5)包括A/D转换模块(7)、DSP(8)、视频模块(9)、电源模块(10)、仿真接口(11)；其中A/D转换模块(7)、DSP(8)、视频模块(9)依次电信号相连，并且传感器(6)与A/D转换模块(7)采用电信号相连。
专利摘要本实用新型涉及一种船载直升机灯光助降装置，其构成包括等离子显示器、信号处理盒、连接等离子显示器与信号处理盒用的电缆、电缆接口。信号处理盒包括信号采集处理电路、传感器。信号采集处理电路上有五个模块分别为A/D转换模块、DSP、视频模块、电源模块、仿真接口。本实用新型的优点是精度高、响应速度快、稳定性好、使用寿命长、维护方便、成本较低、易于实际使用。实用于在昏暗、高海情等较差环境中使用以增加民用或军用船载直升机登船的安全性。
文档编号H05B37/02GK2742719SQ20042006351
公开日2005年11月23日 申请日期2004年10月8日 优先权日2004年10月8日
发明者任伟, 汪滨琦 申请人:哈尔滨工程大学