[實用新型]機場跑道外來入侵物組合定位系統

有效

• 申請號: 201220257134.8
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN202649486U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 于之靖;張東海
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本實用新型屬于民用航空技術領域，特別是涉及一種機場跑道外來入侵物組合定位系統。?

背景技術

機場跑道外來入侵物會嚴重影響飛機的起降安全，并可能引起航空事故或空難，因此需要對機場跑道外來入侵物進行監測。目前采用的機場跑道外來入侵物人工巡檢方式存在需要人員眾多、存在漏檢，以及大型樞紐機場飛機起降密度大，因此不能提供足夠的時間供人工檢查等缺陷。為此，在國內首次提出并研制出機場跑道外來入侵物視覺自動檢測系統，以此來實現機場跑道外來入侵物的實時自動監測及定位，該系統包含8套分布在3600米長跑道外側的掃描監測像機，并通過每套像機掃描50米寬600米長的跑道區域，從而實現部分重疊的全跑道無遺漏實時監測。但是，這種已有技術的機場跑道外來入侵物視覺自動檢測系統存在下列問題：掃描監測像機通常通過轉臺安裝在垂直設置的支撐桿頂部，由于支撐桿較高且設置在空曠場地上，受諸如風、飛機起降震動等因素的影響，支撐桿極易產生晃動，這樣就會造成轉臺旋轉角度累積誤差以及轉臺旋轉中心和像機原點不重合等造成的位姿誤差，結果導致定位精度低、定位速度慢，因此無法滿足對機場跑道外來入侵物實時精確定位的要求。?

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠對機場跑道外來入侵物實時精確定位的機場跑道外來入侵物組合定位?系統。?

為了達到上述目的，本實用新型提供的機場跑道外來入侵物組合定位系統由多套監測定位裝置、多個邊緣固定標志以及主控計算機組成；?

其中監測定位裝置包括：支撐桿、電控旋轉臺、掃描監測像機支撐架、掃描監測像機和控制部；其中：支撐桿的下端固定在地面上，上端與電控旋轉臺相連接；控制部安裝在支撐桿的中部，其由嵌入式計算機和電機驅動控制器組成，嵌入式計算機上具有通訊接口和控制接口；電控旋轉臺的上端與掃描監測像機支撐架相連接，其內部安裝有控制電機和相應的傳動機構，并且控制部內部的嵌入式計算機上的控制接口通過電機驅動控制器與電控旋轉臺內部的控制電機相連接，用于在控制部的控制下推動上部的掃描監測像機支撐架旋轉；掃描監測像機支撐架的上部與掃描監測像機的下端中部相連接；掃描監測像機為視頻圖像采集設備，用于獲取檢測圖像，并且其上具有圖像輸出端，用于輸出圖像信號；支撐桿、電控旋轉臺、掃描監測像機支撐架、掃描監測像機和控制部組合在一起構成一套監測定位裝置，一條3600米長50米寬的機場跑道外側等間距安裝至少8套監測定位裝置；?

邊緣固定標志為桿狀，其上標有編號，多個邊緣固定標志相隔距離分兩列垂直均勻排列在機場跑道的兩側，用于利用視覺成像姿態估計方法確定掃描監測像機坐標系與機場跑道坐標系之間的相互方位關系；?

主控計算機為整個系統的操控核心，其與多套監測定位裝置之中掃描監測像機的圖像輸出端和控制部內部的嵌入式計算機的通信接口相連接，用于完成圖像掃描控制、圖像提取以及入侵物識別?和定位的相關運算及操作。?

所述的相鄰的邊緣固定標志之間的距離為小于等于100米，與機場跑道邊緣之間的直線距離為小于等于3米。?

所述的控制電機為步進電機。?

所述的支撐桿的高度為8米，其與機場跑道邊緣之間的最短距離為400米。?

本實用新型提供的機場跑道外來入侵物組合定位系統是根據掃描監測像機二維成像平面上的成像特征，結合掃描監測像機旋轉掃描到當前狀態相對于機場跑道上固定參照物的相對方位，通過反推投影射線與機場跑道道面的交點確定出機場跑道外來入侵物在機場跑道上的具體位置。本系統能夠克服外界干擾因素對定位精度的影響，因此定位精度高、速度快，這樣就能夠滿足對機場跑道外來入侵物實時精確定位的要求，并且結構簡單，便于操作和維護。?

附圖說明

圖1為本實用新型提供的機場跑道外來入侵物監測定位系統部分結構示意圖。?

圖2為本實用新型提供的機場跑道外來入侵物監測定位系統中掃描監測像機掃描過程示意圖。?

圖3為采用圖1示出的監測定位系統中掃描監測像機確定邊緣固定標志方位示意圖。?

圖4為采用圖1示出的監測定位系統對機場跑道外來入侵物定位示意圖。?

圖中：1為機場跑道；2為支撐桿；3為電控旋轉臺；4為掃描監測像機支撐架；5為掃描監測像機；6為控制部；7為邊緣固定標志；8為機場跑道外來入侵物；9為單次成像視場范圍；10為單套?掃描監測像機掃描范圍；11為掃描監測像機主光軸掃描圓弧；13為機場跑道入侵物二維成像特征；Ⅱ為成像平面。?

具體實施方式