风参数指示制造技术

用于提供对风速和风向的指示的风参数指示装置和方法。所述装置沿着朝向地面的空中轨道布置，诸如从飞行中的飞行器投出之后。所述装置包括风速计、高度计、指南针、处理器和发射器。风速计获得沿着空中轨道的局部风速和局部风向测量结果。高度计获得沿着轨道的高度测量结果。指南针获得沿着轨道的方向测量结果。所述装置还可以包括加速度计，用于获得沿着轨道的加速度测量结果。处理器确定与所述设备的预定高度相关联的风速值和风向值。发射器将所确定的风速值和风向值传输至远程定位的接收器。所述装置还可以包括稳定减速器，以沿着轨道稳定和减速装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风参数指示
所公开的技术通常涉及风速和风向指示器以及飞行器着陆援助。
技术介绍
直升机的主要特点是它的执行在几乎任何地点着陆的能力并且并不一定需要与许多其他类型飞行器一样的专用跑道。典型的飞行器着陆包括飞行员从位于附近的飞行器控制站和/或即将进行着陆的机场的操作员接收必要的着陆信息。如果飞行员在无法从外部来源获取必要着陆信息的远程地点着陆飞行器，则必须通过其它方式获得信息。这种信息的关键组成部分是与所希望的着陆点的风况相关的各种参数，诸如风速和风向。必须获知足够高水平精确度的风参数。着陆点的局部风况和邻近地区的那些风况之间可能有显著差异，即使在相对短的距离之间进行比较时也是如此。因此，飞机着陆周边地点的风参数的整体值对于着陆要求来说可能不够精确。而且，风参数是可变的并且可能会突然改变。各种实体或物品可能会沿风路突然转向某一地点，这可能会改变或影响风参数。在某些情况下，飞行员在实际着陆前并不非常清楚确切的着陆点并且可能被迫根据各种限制和不断变化的条件来确定精确地点或者变先前选择的着陆点。此外，着陆点可能位于偏远地点，只能受限地或不能使用着陆援助个体和/或缺少临近飞行器控制站(例如由于地形因素例如湖泊、高山或其他类型的难以到达的地形)。这种限制使得在足够的时间段内以足够程度的精确度来精确风参数和其他必要着陆信息的能力复杂化。军事和准军事部队常用的实时着陆区信号发射的一种方法，包括使用烟雾弹。所散发的烟雾可以为飞行员提供着陆点的风向指示。尽管烟雾弹易于布置并且可以同时用于另外的目的，但是它们也因为所包含的化学品而具有潜在的危险，并且因此通常限制于授权的人员。此外，烟雾弹不能在水上使用，并且一旦来自第一弹的烟雾已经完全发散则必须用使用新弹。另一种方法是由地面上的人实时在着陆点安装便携式风标或其他高度可见的风测量仪器。然而，这样的风标相对较大并且需要时间来组装，并且因此需要提前足够的时间通知实际着陆点的必要个体。有本领域中已知的用于测量风速和风向的各种类型的测量仪器和技术。风向标，也被称为“风标(weathervane)”或“风标(weathercock)”，通常是由在其重心安装在垂直定向的杆上的非对称形状指针来实现，以使得所述指针的一端沿着风的方向定向。风向标还可以包括指南针，诸如四臂交叉表示参考方向(北、东、西、南)，提供用于指针校准的基准轴线。相关类型的仪器是推进器或风车式风速计，其具有沿平行于风向的轴线旋转的许多平的或螺旋的叶片。风速可以用叶片的角旋转的函数计算。风标，也被称为“风袋”或“圆锥风标”，是由织物制成的锥形中空管，其被安装在自由枢轴上，以使得管指向远离风吹过的方向。风标通常是色彩鲜艳的以提高可见度，并且常用在机场(助理飞行员)、在化工厂(由于气体泄漏的风险)和公路沿途(为车辆司机)。皮托管是一种压力测量仪器，由定位为平行于流体流的方向放置并连接到压力计(压力表)的管组成，提供对流体流速的测量结果。管式风速计通常通过包含液体压力计的U形管实现，其中所述管的一个末端面向风水平弯折，而另一末端保持竖直平行于风流动。吹入水平管末端的风增加压力计一侧的压力，同时沿垂直竖直管末端流动的风几乎不影响另一侧的压力，以使得所得到管中液体的变化提供对风速的指示。通过测量风压操作的另一种类型的风速计是板式风速计板，其仅仅是竖直悬挂的板，其中板表面的风压由弹簧来平衡。弹簧压缩决定对风对板施加的力。板式风速计对微风和可变的风况产生较差响应而对强风产生不准确性。声波风速计利用超声波测量风速，基于超声波在一对传感器之间的传播时间。多个超声波传感器可以组合产生风流动的三维模型。声波风速计由于其高的时间分辨率而很好地适用于湍流测量，并且由于缺少运动部件也相对坚固和耐用。然而，声波风速计对降水(例如，阴雨天气)期间的不准确性敏感并且也可能需要补偿支承结构的影响。激光多普勒风速计通过测量发射的激光束的反射的后向散射和相关的多普勒频移来操作。所测量的多普勒频移被用来计算空气中引起后向散射的粒子的速度，其对应于周围区域的风速。乒乓球风速计涉及简单的从绳子垂下的乒乓球(或类似的轻量物体)的配置。乒乓球角位移的测量结果提供风速的指示，而位移方向对应于风向。Moore的美国专利第4,080,925号，标题为“便携式表面风指示器(Portablesurfacewindindicator)”，涉及可以在远程地点从飞行器投下的便携式风指示器。风指示器包括中心主体构件和从中心构件向外延伸的多个细长的臂。风指示装置，例如带子或旗，连接于各臂的外侧末端。臂被隔开并且设置以使得当指示器指标从飞行器投下时，它将被三个臂支持着陆而另一个臂向上延伸到空气中以便指示风向。Galbraith的美国专利第5,179,907号，标题为“旗和浮标设备(Flagandbuoyapparatus)”，涉及漂浮设备以支撑旗，其可放在水里来指示潜水员的存在。所述设备包括具有多个凹陷插座的主体、多个漂浮臂、旗和柱组件。每个臂被接收在插座中并且从主体径向延伸，同时也被系在主体上。柱组件从主体轴向延伸以支撑旗。臂和柱组件可以从主体分离以便保存设备。Mooney等人的美国专利第6,378,820号，标题为“用于安装横幅的设备和方法(Apparatusandmethodformountingbanners)”，涉及用于容易被强烈的风荷载撕裂的横幅或户外结构的安装设备。所述设备包括臂和基底。所述臂包括近端部分、用于保持横幅的远端部分和将近端部分连接至远端部分的弹簧部分。所述基底包括板、接收器和绳带，并且适用于将臂的近端部分固定至柱。Hunsley的美国专利第6,748,896号，标题为“飘带旗连接件(Streamerflagattachment)”，涉及为旗杆提供视觉上吸引力增强的连接件。连接件包括环状的圈，其包括形成限定中心开口的封闭环的弹性材料。连接件还包括连接到圈的类似套筒的飘带支持器和连接到飘带支持器的一部分并从飘带支持器的一部分径向延伸的柔性材料的多个细长的带。用户可以通过将环状圈围绕旗杆耦接并允许圈抓紧旗杆表面来牢固地安装连接件，从而将连接件保持在适当位置。Markham的美国专利第7,574,973号，标题为“紧急救援装置和方法(Emergencyrescuedeviceandmethod)”，涉及包括集成的紧急救援线和反射定位器的装置，用于视觉定位有待救援的人的区域。所述装置包括一个罐，容纳多个反光的线或带。绳带将救援装置固定于用户。当装置被激活时，线以多方向模式从用户弹出。救援人员之后可以拉住所暴露的线中的一条以准确定位受害者。激活元件可以包括集成在罐中的可燃推进剂、爆炸物或压缩气体源。Lim等人的美国专利申请公开第2003/0126774号，标题为“风指示器(Windindicator)”，涉及风指示器。所述指示器包括具有包括主轴线和网状物的框架的主体。与框架连接的枢轴允许主体绕枢轴的轴线旋转。设置在主轴线上的主轴是绕主轴线可旋转的。主轴包括第一和第二中枢(hub)，其每一个包括中央主体部分和至少一个叶片支撑接收元件。至少一个元件将第一中枢连接至第二中枢以将两个中枢保持在相对于彼此的位置关系。至少一个叶片在两个中枢上的叶片支撑接收元件之间延伸。叶片捕本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于提供风速和风向的风参数指示装置，其中所述装置可操作以便沿着朝向地面表面的空中轨道布置，所述装置包括：风速计，操作以获得沿着所述轨道的局部风速和局部风向的测量结果；高度计，操作以获得沿着所述轨道的高度测量结果；指南针，操作以获得沿着所述轨道的方向测量结果；处理器，与所述风速计、所述高度计和所述指南针耦接，所述处理器操作以确定与所述装置的预定高度相关联的风速值和风向值；和发射器，与所述处理器耦接，所述发射器操作以向远程定位的接收器传输所述风速值和所述风向值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.07 IL 2179851.用于向远程定位的接收器提供风速和风向的风参数指示装置，其中所述装置在半空中被投出以沿着空中轨道从着陆进场高度降落直到地面表面，其特征在于独立于外部数据源而运行，所述装置包括：指南针，操作以连续地获得沿着所述轨道的方向测量结果；风速计，操作以使用由所述指南针获得的方向测量结果连续地获得沿着所述轨道的局部风速和局部风向的测量结果；高度计，操作以连续地获得沿着所述轨道的高度测量结果；处理器，与所述风速计、所述高度计和所述指南针耦接，所述处理器操作以在所述装置到达所述地面表面后，确定对应于所述装置的至少一个预定高度相对于所述地面表面的高度测量结果，以及然后基于所获得的测量结果确定与所述至少一个预定高度相关联的风速值和风向值；和发射器，与所述处理器耦接，所述发射器操作以向所述远程定位的接收器传输与所述至少一个预定高度相关联的所述风速值和所述风向值。2.根据权利要求1所述的风参数指示装置，其中所述装置在飞行中从飞行器投出。3.根据权利要求1所述的风参数指示装置，还包括加速度计，所述加速度计与所述处理器耦接，所述加速度计操作以获得沿着所述轨道的加速度测量结果。4.根据权利要求1所述的风参数指示装置，还包括壳体，所述壳体容纳所述风速计、所述高度计、所述指南针、所述处理器和所述发射器。5.根据权利要求4所述的风参数指示装置，还包括稳定减速器，所述稳定减速器与所述壳体耦接，所述稳定减速器操作以沿着所述轨道稳定和减速所述装置。6.根据权利要求5所述的风参数指示装置，其中所述稳定减速器选自：管式中空套筒；和降落伞。7.根据权利要求1所述的风参数指示装置，其中所述风速计包括操作以测量风速的推进器和操作以沿所述风向对准的翼。8.根据权利要求1所述的风参数指示装置，其中所述风速计选自：风向标；推进器风速计；风标；皮托管；管式风速计；板式风速计；声波风速计；激光多普勒风速计；乒乓球风速计；烟雾弹；和其任意组合。9.根据权利要求1所述的风参数指示装置，其中所述发射器向所述接收器传输多个风速值和多个风向值。10.根据权利要求9所述的风参数指示装置，其中所述发射器向所述接收器连续传输数据。11.根据权利要求1所述的风参数指示装置，其中所述发射器在所述装置已经到达所述地面表面之后向所述接收器传输所述风速值和所述风向值。12.根据权利要求1所述的风参数指示装置，还包括计时器，所述计时器操作以延迟所述装置的所选部件的布置。13.根据权利要求1所述的风参数指示装置，还包括时钟，所述时钟操作以建立所述测量结果的时间戳。14.根据权利要求1所述的风参数指示装置，还包括测量仪器，所述测量仪器选自：温度计；气压计；全球定位系统；辐射探测器；烟雾探测器；烟雾浓度计；用于检测或测量化学或...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·浩方，Y·格劳兹曼，I·盖里姆，
申请(专利权)人：温特斯产品开发咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL