Машков Виктор Георгиевич – инженер по специальности "Радиоэлектронные системы" (2001, Тамбов-ский военный авиационный инженерный институт), кандидат технических наук (2008, Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт)), доцент (2017), докторант кафедры "Эксплуатации радиотехнических средств (обеспечения полетов)", ул. Старых Большевиков, д. 54А, г. Воронеж, 394064, Россия
Viktor G. Mashkov, Engineer specialty "Radio-Electronic systems" (2001, Tambov military aviation engineering Institute), candidate technical Sciences (2008, Tambov higher military aviation engineering school of Radioelectronics (military Institute)), docent (2017), doctoral student the Department "Operation radio equipment (flight support)", 54А Starykh Bolshevikov St., Voronezh 394064, Russia
Введение. В настоящее время разработка систем безопасной посадки вертолетов как наиболее сложного и опасного этапа полета является одной из приоритетных задач, решением которой занимается значительное число фирм в нашей стране и за рубежом. Посадка на неподготовленные (необорудованные) площадки со снежно-ледяным покровом может быть вызвана необходимостью доставки подразделений, грузов и боеприпасов в боевых условиях, поисково-спасательными операциями, эвакуацией пострадавших и т. д. Ключевым фактором в принятии решения на посадку является информация о высоте снежного и глубине ледяного покрова. В данной статье предложена дистанционная идентификация состояния снежно-ледяного покрова, исключающая необходимость присутствия человека из числа экипажа или спасателей на посадочной площадке.
Цель работы. Разработка метода дистанционной идентификации состояния снежно-ледяного покрова, используемого в определении возможности выполнения безопасной посадки воздушного судна вертолетного типа на водоем со снежно-ледяным покровом.
Материалы и методы. Численное моделирование в среде MatLab поляризационного отношения коэффициентов отражения Френеля эхосигналов с вертикальной и горизонтальной поляризацией в интервале от 25 до 45°.
Результаты. Интервалы поляризационных отношений соответствуют интервалам плотностей слоев снежно-ледяного покрова для фиксированных углов. Так, например, при θ = 34° для сухого снега ρds = 100…500 кг/м3 (ε'ds = 1.162…1.984) – Prm= 5.6915...3.3266; сухого фирна ρdf = 500…700 кг/м3 (ε'df = 1.984…2.51) – Prm= 3.3266...2.8311; сухого льда ρdi = 700…913 кг/м3 (ε'di = 2.51…3.179) – Prm= 2.8311...2.4753. Решение обратной задачи реконструкции слоев осуществляется посредством косвенного определения комплексной относительной диэлектрической проницаемости каждого последующего нижележащего слоя с разрешением по действительной части 10-2. Устанавливается тождественность полученных характеристик слоев снежно-ледяного покрова с расчетными (образцовыми) значениями.
Заключение. Дистанционная идентификация составляющих элементов структуры снежно-ледяного покрова позволяет автоматизировать процесс оценки возможности выполнения посадки, тем самым снизив время принятия решения и повысив уровень безопасности. В отличие от известных методов идентификации приповерхностного слоя осуществляется идентификация слоев многослойной среды.
Introduction. Currently, the development of safe helicopter landing systems as the most complex and dangerous stage of a flight is one of the priority tasks. A significant number of companies in Russia and abroad are engaged in its solution. Landing on unprepared (unequipped) sites with snow-ice cover may be caused by the need to deliver units, cargo and ammunition in combat conditions, search and rescue operations, evacuations of victims, etc. A key factor for a landing decision is information about the height of snow and about the depth of ice cover. In the paper remote identification of the state of snow-ice cover, excluding the need to present any person (crew member or rescue worker) on a landing site is proposed.
Aim. To develop a method for the remote identification of the state of snow-ice cover used to determine the possibility of a helicopter - type aircraft safe landing on a reservoir with snow-ice cover.
Materials and methods. Numerical simulation of echo signals Fresnel reflection coefficients polarization ratio was realized in MatLab. Vertical and horizontal polarizations in the range from 25 to 45 degrees were simulated.
Results. Intervals of polarization relations correspond to the interval density of snow-ice layers for fixed angles. For example, when θ = 34 for dry snow ρds = 100…500 kg/m3 (ε'ds = 1.162…1.984) – Prm = 5.6915...3.3266, dry firn ρdf = 500…700 kg/m3 (ε'df = 1.984…2.51) – Prm = 3.3266...2.8311, dry ice ρdi = 700…913 kg/m3 (ε'di = 2.51…3.179) – Prm = 2.8311...2.4753. A layer reconstruction inverse problem was solved by indirect determining of complex relative permittivity of each successive underlying layer with 10-2 real part resolution. The identity of the obtained characteristics of snow-ice layers with calculated (standard) values was established.
Conclusion. Remote identification of components of a snow-ice cover structure allows one to automate the process of evaluating of landing possibility. Thereby it reduces a decision-making time and increases a level of safety. In contrast to the known methods of identification of the surface layer the identification of multilayer medium layers was carried out.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.