用于航空器的照明系统技术方案

用于航空器的照明系统，包括至少一个光学采集装置、至少一个远程前灯、闭环控制装置(4)和用于控制光源(3a、3b)的装置(5)，所述至少一个远程前灯中的每个包括至少一个光源(3a、3b)，所述用于控制光源(3a、3b)的装置(5)根据从所述光学采集装置和从所述航空器的数据网络中接收的数据控制所述光源(3a、3b)，使得所述照明系统产生至少一个用于关于所述航空器的飞行和滑行阶段自适应照明的光束，以便照明所述航空器周围空间的至少一个预定区域。

Lighting System for Aircraft

The lighting system for an aircraft includes at least one optical acquisition device, at least one remote headlamp, a closed loop control device (4) and a device (5) for controlling light sources (3a, 3b). Each of the at least one remote headlamp includes at least one light source (3a, 3b), and the device (5) for controlling light sources (3a, 3b) according to the number of optical acquisition devices from the aircraft and from the optical acquisition device. The light source (3a, 3b) is controlled according to the data received in the network so that the illumination system generates at least one beam for adaptive illumination of the flight and taxiing stages of the aircraft so as to illuminate at least one predetermined area of the space around the aircraft.

【技术实现步骤摘要】
用于航空器的照明系统
本专利技术涉及照明系统
，尤其涉及用于航空器的机载照明系统。
技术介绍
当前，航空器上的机载跑道照明系统包括与“滑行”、“跑道转弯”、“起飞”和“着陆”中的飞行阶段全部或部分相关的前灯。这些前灯是分开的并固定在航空器上的不同位置，尤其是固定在起落架腿上，通常是前起落架的起落架腿上，对于某些可伸缩前灯，还固定在机翼上、冲击边缘上、机身上机翼的翼根处、机腹整流罩或机翼下方。在夜间，在各个飞行阶段内，这些各种各样的前灯相继或同时使用，以允许飞行员识别航空器必须飞行的空间。因此，每个飞行阶段与一个或多个照明光束相关，这些照明光束的强度分布和瞄准方向不同，并适应于飞行员的可见度需求。图1示意性示出了各种照明光束的可能布置、以及相关前灯中的一部分前灯。应当注意的是，上述表示处于航空器所在的平面内，因此未显示瞄准方向相对于该平面的差异。着陆阶段中的照明光束被标记为L。滑行阶段中的照明光束被标记为T，跑道转弯阶段中的照明光束被标记为R，起飞阶段中的照明光束被标记为TO。在进场阶段，图1中标记为L的着陆灯沿着下降路径(直线路径)瞄准，以便照亮飞机将要接触的地面的位置。这是飞行员必须将其注意力集中的位置。在着陆阶段，在中间的起落架降落之前，飞机的姿态变化并轻微地向上倾斜。飞机的路径改变并变圆，以便与跑道相切。由于着陆阶段非常短，因此到目前为止，没有光束专门用于此阶段。就在着陆阶段之后，前起落架与地面接触。然后，起飞灯接管，瞄准方向几乎平行于地面。这些前灯照亮飞机前方的跑道。用于起飞阶段和着陆阶段的光束以一种类型的光束为特征，在起飞阶段的跑道末端处以及在着陆阶段沿着滑翔道，这种类型的光束的空间光强度分布是完全相同的，且准直到瞄准方向。在滑行阶段，为了离开或进入跑道，在滑行道上使用滑行灯和跑道转弯灯。该阶段中的照明的特征是光分布水平地广泛分布，以识别飞机周围的障碍物，主要是在驾驶舱前方(由滑行灯识别)和机翼前方(由跑道转弯灯识别)的障碍物。这些光束必须保持笔直地集中并向下指向地面，以便使穿过这两类光束的地面工作人员的目眩最小化。这些照明系统具有显著的缺点。首先，前灯是固定的，并因此在着陆阶段和起飞阶段不能跟随航空器的迎角而变化，尤其是当盛行风在方向或强度上变化时。由于航空器的姿态发生显著变化，因此，基于所需的瞄准精度，由此获取到的跑道上的照明在效率和方向性上可能变化很大。使用大量的分开的前灯还具有显著的尺寸和重量的缺点，而尺寸和重量都是航空领域的关键参数。此外，考虑到所需的性能特性，确保符合要求的照明所需的电力消耗和位置数量对安装和电力供应造成了严重限制。此外，由于光束因湿空气中的水汽而产生的后向散射降低了被观察区域的对比度，所以同时开启着陆光束和起飞光束会降低飞行员的视觉感知。实际上，航空领域中使用的反射前灯由反射镜仅反射所产生的光的大约一半以形成光束。光源产生的其余光线没有发生任何反射，并以非常宽的立体角直接从飞机中射出。该会损失的光中的一部分在飞行员和用于照明场景的光束之间穿过。当天气干燥时，该会损失的光的光束不能照亮飞行员视野内的、悬浮在空气中的颗粒。但是，在有雾时，飞行员视野中悬浮的颗粒被照明，产生浓度或多或少的、反向散射光的迷雾。这种反向散射降低了对比度，并可使飞行员目眩，尤其是在雾浓厚时。因此，需要一种用于航空器的照明系统，该照明系统包括相对于现有系统而言有限数量的前灯，同时提供至少同样的照明。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是一种用于航空器的照明系统，该照明系统包括至少一个光学采集装置、至少一个远程前灯、闭环控制装置和用于控制光源的装置，每个远程前灯包括至少一个光源，该用于控制光源的装置根据从光学采集装置和从航空器的数据网络中接收的数据控制光源，使得所述照明系统产生至少一个用于关于航空器的飞行和滑行阶段自适应照明的光束，以便照明航空器周围空间的至少一个预定区域。远程前灯可设计成照明航空器跑道至少300m的距离。远程前灯可包括高速扫描装置，该高速扫描装置配备有至少两个旋转反射面，所述至少两个旋转反射面的旋转轴是正交的且以这样的方式设置，即光源出口处的光束相继在所述至少两个旋转反射面中的一个上反射然后再在所述至少两个旋转反射面的另一个上反射。远程前灯可包括至少一个具有可变焦点的共轴光学系统或至少一个具有固定焦点的共轴光学系统，光源以及使光源移动的装置位于上述共轴光学系统的焦平面上，使得光束的方向可相对于所述共轴光学系统的轴倾斜和/或垂直于焦平面移动，可使光束的口径增大。远程前灯可包括棱镜条纹的玻璃，该玻璃设置在共轴光学系统的出口处，允许产生至少一个照明光束。远程前灯可包括具有至少两个发光体的组件，所述至少两个发光体中的每个设计成吸收所述光源发出的光，并重新发出白光。光源可以是激光类型的光源，或者是通过激光类型的红色单色光光源、激光类型的绿色单色光光源及激光类型的蓝色单色光光源的组合获得的激光类型的光源。本专利技术的另一个目的是用于控制照明系统的方法，该方法包括以下步骤：利用至少一个光学采集装置采集航空器前方场景的图像，对所采集的场景的图像执行形状识别，以区分存在的各种对象，特别是跑道、地面信号灯及任何潜在的障碍物，从航空器的数据网络中获取飞行信息，根据所获取的信息和预定模型确定正在进行的飞行阶段，根据所确定的飞行阶段和所识别的在航空器前方的对象，确定至少一个待开启的照明光束及所述照明光束的方向和分布，对于闭环控制装置，确定适合光源方向的设定值，且在适用的情况下，对于根据待照射的照明光束以及该照明光束的方向和分布使至少一个光源移动的装置，确定适合光源方向的设定值。飞行信息可包括速度、高度、姿态角、推力、反推力状态、机轮与地面的接触、冲击边缘位置和襟翼位置中的至少一个值。为了确定至少一个待开启的照明光束以及所述照明光束的方向和分布，对于每个待开启的照明光束，根据待照明区域的预定坐标值和范围，可确定所述光束的高度角、水平角和瞄准方向，使得光束照明航空器的周围空间的预定区域，然后，根据至少包括跑道和航空器的各自位置的飞行数据可校正所确定的值。该照明系统提供了作为多功能和灵活系统的优点，得益于激光技术的使用，该系统在超出传统着陆功能之外的很长范围区域直至着陆到邻近的航空器滑行区域，在范围和方向上是可配置的。借助于光学采集装置的使用和允许对待照明区域进行监测和分析的控制方法的使用，该系统还提供了闭环控制的优点和光束在竖直和水平方向上自适应的优点。通过因使用准直激光束而减少目眩影响和杂散光源，以及通过减少产生航空器的各种光束所需的设备数量，该照明系统相对于现有系统也是有优势的。最后，本专利技术通过整合到发光二极管(light-emittingdiode，LED)、高压气体放电灯(HighintensityDischarge，HID)或卤素灯类的照明系统中，可用于传统照明的补充。在该配置中，本专利技术的瞄准方向关于来自集成光学采集装置的图像处理而被闭环控制。如果闭环控制是不可操作的，则将照明激光束的瞄准方向以默认瞄准方向适当地预定。附图说明通过阅读下面的描述，本专利技术的其他目的、特征和优点将变得易懂，所述描述仅以非限制性示例的方式提供且参考附图给出，在附图中：图1示出了根据现有技术一实施例的航空器上的各种光束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于航空器的照明系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个光学采集装置；至少一个远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)，所述至少一个远程前灯中的每个包括至少一个光源(3a、3b)；闭环控制装置(4)；和用于控制所述光源(3a、3b)的装置(5)，该用于控制所述光源的装置根据从所述光学采集装置和从所述航空器的数据网络中接收的数据控制所述光源(3a、3b)，使得所述照明系统产生至少一个用于关于所述航空器的飞行和滑行阶段自适应照明的光束，以便照明所述航空器周围空间的至少一个预定区域。

【技术特征摘要】
2017.07.28 FR 17572131.用于航空器的照明系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个光学采集装置；至少一个远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)，所述至少一个远程前灯中的每个包括至少一个光源(3a、3b)；闭环控制装置(4)；和用于控制所述光源(3a、3b)的装置(5)，该用于控制所述光源的装置根据从所述光学采集装置和从所述航空器的数据网络中接收的数据控制所述光源(3a、3b)，使得所述照明系统产生至少一个用于关于所述航空器的飞行和滑行阶段自适应照明的光束，以便照明所述航空器周围空间的至少一个预定区域。2.根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)设计成照明航空器跑道至少300m的距离。3.根据权利要求1和2中任一项所述的照明系统，其特征在于，所述远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)包括高速扫描装置(7a、7b)，所述高速扫描装置(7a、7b)配备有至少两个旋转反射面，所述至少两个旋转反射面的旋转轴是正交的且以这样的方式设置，即所述光源(3)的出口处的光束相继在所述至少两个旋转反射面中的一个上反射然后再在所述至少两个旋转反射面的另一个上反射。4.根据权利要求1和2中任一项所述的照明系统，其特征在于，所述远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)包括至少一个具有可变焦点的共轴光学系统(8a、8b)或至少一个具有固定焦点的共轴光学系统，所述光源(3a、3b)以及使所述光源(3a、3b)移动的装置位于上述共轴光学系统的焦平面上，使得所述光束的方向可相对于所述共轴光学系统(8a、8b)的轴倾斜和/或垂直于所述焦平面移动，使得所述光束的口径增大。5.根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述远程前灯(12a、12b、13a、13b、14a、14b)包括具有条纹区域和棱镜区域的玻璃(9a、9b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·曹，
申请(专利权)人：ZODIAC航空电器，
类型：发明
国别省市：法国,FR