Способ предотвращения несанкционированного использования летательных аппаратов
Изобретение относится к области техники, занимающейся разработкой бортовой аппаратуры и бортовых систем летательных аппаратов (ЛА), обеспечивающих безопасность полетов и безопасность наземных объектов особой важности при несанкционированном использовании ЛА недоброжелателем. Достигаемым техническим результатом является предотвращение преднамеренного нанесения непоправимого ущерба особо важным объектам “методом камикадзе” ЛА, принудительно захваченным террористами, путем создания на борту условий, препятствующих изменению заданной траектории полета ЛА, затрудняющих их пилотирование, исключающих возможность прицельного наведения ЛА на выбранный объект. Способ, заключается в том, что в процессе предполетной подготовки в бортовую систему управления ЛА вводят программные траекторные параметры, в процессе полета выявляют рассогласование между реальными и программными траекторными параметрами полета ЛА бортовыми, наземными, воздушными и космическими средствами, выявляют конфликтно-опасные ЛА по их энергетическому потенциалу и степени важности объектов, находящихся вдоль трассы полета или в зоне досягаемой дальности. При несанкционированном появлении указанного рассогласования на величину, более чем заданную, указанные средства формируют и передают на борт команды на реконфигурацию бортовых систем и/или бортовой аппаратуры. Эти обстоятельства затруднят пилотирование ЛА и создадут дискомфорт при его пилотировании, что может привести к отказу от несанкционированных намерений. 1 ил.
Изобретение относится к области техники, занимающейся разработкой бортовой аппаратуры и бортовых систем летательных аппаратов (ЛА), обеспечивающих как безопасность полетов, так и безопасность наземных объектов особой важности (атомные электростанции, арсеналы, органы управления и др.) при несанкционированном использовании ЛА недоброжелателем.Известно значительное количество устройств, систем и способов обеспечения безопасности полетов, описанных как в патентной, так и в научно-технической литературе. В патенте РФ № 2115163 (МКИ: G 06 F 17/00 || G 06 F 165:00) описано устройство, обеспечивающее возможность оценки текущего уровня безопасности полета ЛА в признаковом пространстве отказов и действующих ограничений в реальном масштабе времени. Устройство не только констатирует отказовую ситуацию, но и дает инструкцию по действиям по ней. При этом информация об отказах выдается через эфир руководству полетами в пункте управления воздушным движением для оказания помощи экипажу в виде подсказки в интересах безопасности экипажа или его спасения, а также для предотвращения развития отказовой ситуации. При этом рассматриваемые отказы не являются последействием недоброжелателя. В патенте РФ № 2151714 (МКИ: В 64 С 13/16, G 05 D 1/10, G 08 B 19/00) описана система обеспечения безопасности полета пилотируемого ЛА. Технический результат заключается в предотвращении выхода ЛА на критические режимы. Система содержит измерители положения и технического состояния ЛА, блок определения текущих опасных факторов, формирователь автоматического управления, формирователь срабатывания автоматического управления, формирователь команд управления, вырабатываемый совокупность команд в зависимости от положения и технического состояния, наличия опасных факторов и степени приближения к границам ограничений параметров движения ЛА. В патенте РФ № 2015940 (МКИ: В 64 С 13/00) описана система формирования сигналов управления полетом ЛА, обеспечивающая повышение точности и надежности формирования сигналов управления полетом путем введения дополнительного анализа функциональной и аппаратной достоверности физических параметров полета. В патенте РФ № 2089449 (МКИ: В 64 С 13/18) описана информационная система межсамолетной навигации, а в патентах РФ № 2137678 (МКИ: В 64 С 13/18) и № 2114374 (МКИ: F 41 G 7/30) описаны способы дистанционного управления бортовыми комплексами ЛА. В книге Новоселова А.С., Болнокина В.Е. и др. "Системы адаптивного управления летательными аппаратами" изложен широкий спектр методов и составов систем дистанционного управления ЛА по выбранным критериям эффективности с рассмотрением логических вариантов функционирования и взаимодействия наземных пунктов дистанционного управления с ЛА.Наиболее близким по технической сущности является способ управления полетом ЛА при летных испытаниях, описанный в патенте РФ № 2114374 (МКИ: F41G 7/30), заключающийся в том, что на командном пункте управления полетом определяют текущие координаты и параметры движения ракеты, рассчитывают вероятную траекторию полета, формируют и передают на ракету команды на изменение траектории полета, постоянно определяют и передают на командный пункт управления полетом данные о состоянии окружающей среды на трассе летных испытаний, прогнозируют возможность нештатного изменения траектории полета ракеты и возможное в этом случае загрязнение поверхности земли, водоемов и воздуха, после чего передают на ракету команду либо на продолжение полета к цели, либо на отклонение от траектории и уничтожение ракеты в районе с минимальным ущербом для окружающей среды.В описанном способе нештатное отклонение траекторий ЛА от программного происходит в признаковом пространстве отказов бортовых систем и не является целенаправленно организованным последействием недоброжелателя. При этом действия на командном пункте управления направлены на то, чтобы с учетом информации об отслеживаемых параметрах метеоусловий по трассе полета выбрать тот момент подрыва ЛА, при котором минимизируется экологический ущерб от продуктов взрыва и остатков топлива для окружающей среды и объектов (например, водоемы, населенные пункты), расположенных в подстилающей зоне траектории ЛА. При нештатном отклонении траектории полета ЛА от программной, являющимся следствием целенаправленного действия недоброжелателя (например, захват управления ЛА террористами), предотвращение преднамеренного нанесения ущерба особо важным объектам (атомные электростанции, учреждения государственной власти, плотины, крупнотоннажные корабли и т.д., расположенным не только в подстилающей зоне траектории ЛА, но и на значительных расстояниях от нее) "методом камикадзе" указанным выше методом не предоставляется возможным.Целью настоящего изобретения является предотвращение преднамеренного нанесения непоправимого ущерба особо важным объектам "методом камикадзе" ЛА, принудительно захваченным террористами, путем создания на борту условий, препятствующих изменению заданной траектории полета ЛА, затрудняющих пилотирование ЛА, исключающих возможность прицельного наведения ЛА на выбранный объект и создания психологического дискомфорта при его пилотировании.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе предотвращения несанкционированного использования ЛА заключающемся в том, что средствами пунктов управления воздушным движением определяют текущие координаты и параметры движения ЛА, прогнозируют возможность нештатного изменения траектории полета ЛА, формируют и передают на борт ЛА команды на изменение параметров полета, в процессе предполетной подготовки в бортовую навигационную систему ЛА вводят детерминированные программные траекторные параметры с заложенной невозможностью их изменения, в процессе полета определение текущих координат и параметров движения ЛА дополнительно проводят собственными средствами ЛА и средствами космического и воздушного наблюдения, информационно сопряженными с пунктами управления воздушным движением с постоянным определением указанными средствами рассогласования параметров текущей траектории ЛА от детерминированной программной, по информации, размещенной в системе серверов баз обновляемых данных, информационно сопряженных с пунктами управления воздушным движением, об энергетическом потенциале ЛА, о степени важности объектов, расположенных по траектории полета ЛА, и их взаимном положении в процессе полета выявляют конфликтно-опасные ЛА и отслеживают попытки несанкционированного использования выявленных конфликтно-опасных ЛА по информации об их недопустимом отклонении от детерминированной программной траектории или по тревожному сообщению с борта ЛА, а при наступлении этого события производят реконфигурацию бортовых систем или бортовой аппаратуры ЛА по командам, сформированным бортовым корректирующим устройством, или по командам, сформированным и переданным на борт ЛА указанными средствами наблюдения и пункта управления и снятия этой реконфигурации после уменьшения этого рассогласования до допустимой величины.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится введением блокировки гидромеханической части системы штурвального управления путем или задействования механизма расцепления штурвальной колонки от механической проводки, или блокировкой сервопривода системы штурвального управления.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится отключением системы распознавания "свой-чужой".Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока колебательности в автомате стабилизации ЛА.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится введением искажений в системе построения угла курса и тангажа.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится введением искажений в системах измерения высоты и скорости полета.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится введением искажений в системе отображения полетной информации на приборной доске пилотов.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока искажений в бортовой радар.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится принудительным включением системы аварийной сигнализации о нештатном функционировании всех жизненно важных систем ЛА.Способ…по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится отключением одного или группы двигателей.Способ…отличающийся тем, что производится включение системы аварийного слива топлива.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока отрицательного мультимедиа воздействия.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока искажений системы глобального навигационного позиционирования.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока выдачи рекомендаций экипажу.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока перевода управления ЛА в режим дистанционного пилотирования (например, на самолет сопровождения или наземный пункт управления воздушным движением).Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится принудительным включением системы придания непрозрачности остекленению кабины и/или экранов дисплеев и защитных стекол приборов.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится принудительной механической фиксацией частей тела экипажа.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением системы принудительного ослепления экипажа.Способ…отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры ЛА производится включением блока принудительного сваливания в штопор.Техническая сущность изобретения поясняется чертежом на примере перелета пилотируемого ЛА (например, пассажирский дальнемагистральный самолет) из одного пункта в другой.Экипаж самолета 1, находящегося в аэропорту 2 (показана только взлетная полоса) с разрешения пункта управления воздушным движением 3, обслуживающим данный аэропорт, готовится к перелету в аэропорт 4, который обслуживается пунктом управления воздушным движением 5. Вдоль трассы полета могут находиться несколько таких пунктов, информационно взаимоувязанных друг с другом и с бортом сопровождаемого ими самолета в процессе его полета. В процессе предполетной подготовки в вычислители бортовых навигационных систем вводят блоки памяти с размещенными в них детерминированными программными траекторными параметрами с заложенной невозможностью их изменения. Т.е. экипаж в процессе полета не имеет возможности каким-либо образом изменить заложенные траекторные параметры. Их изменение возможно только по инициативе пункта управления воздушным движением, в зоне управления которого в данный момент находится самолет (например, по радиоканалу), в случаях обхода грозы, невозможности посадки в аэропорту прибытия по метеоусловиям, появления технических неисправностей. Такие же детерминированные траекторные параметры размещены в памяти вычислительных систем всех пунктов управления воздушным движением, размещенных в радиусе досягаемой дальности ЛА данного типа. В общем случае в них же размещены детерминированные траекторные параметры всех ЛА, пребывающих в зоне видимости и устойчивого информационного обмена, в соответствии с расписанием и маршрутизацией полетов. Траекторные параметры, включая участки послевзлетных разворотов и маневрирования перед посадкой, могут задаваться в различной форме, например совокупностью пар Н (L),![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/968.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/981.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/955.gif)
Формула изобретения
1. Способ предотвращения несанкционированного использования летательных аппаратов, заключающийся в том, что средствами пунктов управления воздушным движением определяют текущие координаты и параметры движения летательного аппарата, прогнозируют возможность нештатного изменения траектории его полета, формируют и передают на борт летательного аппарата команды на изменение параметров полета, отличающийся тем, что в процессе предполетной подготовки в бортовую навигационную систему летательного аппарата вводят детерминированные программные траекторные параметры с заложенной невозможностью их изменения, в процессе полета определение текущих координат и параметров движения летательного аппарата дополнительно производят собственными средствами летательного аппарата и средствами космического и воздушного наблюдения, информационно сопряженными с пунктами управления воздушным движением с постоянным определением указанными средствами рассогласования параметров текущей траектории летательного аппарата от детерминированной программной, по информации, размещенной в системе серверов баз обновляемых данных, информационно сопряженных с пунктами управления воздушным движением, об энергетическом потенциале летательного аппарата, о степени важности объектов, расположенных по траектории полета летательного аппарата, и их взаимном положении в процессе полета выявляют конфликтно-опасные летательные аппараты и отслеживают попытки несанкционированного использования выявленных конфликтно-опасных летательных аппаратов по информации об их недопустимом отклонении от детерминированной программной траектории или по тревожному сообщению с борта летательного аппарата, а при наступлении этого события производят реконфигурацию бортовых систем или бортовой аппаратуры летательного аппарата по командам, сформированным бортовым корректирующим устройством, или по командам, сформированным и переданным на борт летательного аппарата указанными средствами наблюдения и пункта управления и снятие этой реконфигурации после уменьшения рассогласования до допустимой величины.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится введением блокировки гидромеханической части системы штурвального управления путем или задействования механизма расцепления штурвальной колонки от механической проводки, или блокировкой сервопривода системы штурвального управления.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится отключением системы распознавания “свой-чужой”.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока колебательности в автомате стабилизации летательного аппарата.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится введением искажений в системе построения угла курса и тангажа.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится введением искажений в системах измерения высоты и скорости полета.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится введением искажений в системе отображения полетной информации на приборной доске пилотов.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока искажений в бортовой радар.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится принудительным включением системы аварийной сигнализации о нештатном функционировании всех жизненно важных систем летательного аппарата.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится отключением одного или группы двигателей.11. Способ по п.1, отличающийся тем, что производится включение системы аварийного слива топлива.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока отрицательного мультимедиа воздействия.13. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока искажений системы глобального навигационного позиционирования.14. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока выдачи рекомендаций экипажу.15. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока перевода управления летательного аппарата в режим дистанционного пилотирования (например, на самолет сопровождения или наземный пункт управления воздушным движением).16. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится принудительным включением системы придания непрозрачности остекленению кабины и/или экранов дисплеев и защитных стекол приборов.17. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится принудительной механической фиксацией частей тела экипажа.18. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением системы принудительного ослепления экипажа.19. Способ по п.1, отличающийся тем, что реконфигурация бортовой аппаратуры летательного аппарата производится включением блока принудительного сваливания в штопор.РИСУНКИ
Рисунок 1