[發(fā)明專(zhuān)利]自主且自動(dòng)的著陸方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410349014.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104340371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉揚(yáng)·皮約;維克托·吉貝爾;法比安·佩林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 空中客車(chē)營(yíng)運(yùn)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64D45/04
• 分類(lèi)號(hào): B64D45/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;李春暉

1.一種用于使飛行器在著陸跑道上自動(dòng)著陸的系統(tǒng)，其特征在于包括：

在所述飛行器上的至少一個(gè)機(jī)載攝像機(jī)(110，510)，所述至少一個(gè)機(jī)載攝像機(jī)意在拍攝一系列連續(xù)的地面圖像；

圖像處理裝置(120，520)，所述圖像處理裝置能夠從所述圖像提取所述著陸跑道的視覺(jué)特征；以及

制導(dǎo)裝置(130；530，540)，所述制導(dǎo)裝置能夠根據(jù)在所述圖像中的至少一個(gè)圖像中所述著陸跑道的所述視覺(jué)特征的相應(yīng)位置來(lái)確定所述飛行器的制導(dǎo)命令，以將所述飛行器帶入標(biāo)稱(chēng)進(jìn)場(chǎng)平面并且將所述飛行器與所述著陸跑道的軸線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，其中所述制導(dǎo)裝置包括視覺(jué)伺服裝置(130)，所述視覺(jué)伺服裝置能夠估計(jì)圖像中在所述視覺(jué)特征的位置與這些特征的要求位置之間的距離，并且根據(jù)所述距離來(lái)推導(dǎo)所述飛行器的制導(dǎo)命令以將所述視覺(jué)特征帶至其在所述圖像中的相應(yīng)要求位置，其中在所述圖像中所述著陸跑道的所述視覺(jué)特征為所述跑道的軸線(xiàn)(Δ)和所述跑道上的觸地點(diǎn)(P)，并且其中如果不存在側(cè)風(fēng)則所述跑道的軸線(xiàn)的要求位置為所述圖像的中間垂直軸線(xiàn)，以及所述觸地點(diǎn)的要求位置為所述中間垂直軸線(xiàn)與如下線(xiàn)之間的交點(diǎn)：所述線(xiàn)平行于水平線(xiàn)(250)并且以與所述水平線(xiàn)相距要求距離位于所述水平線(xiàn)下方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述跑道的軸線(xiàn)與所述圖像的中間垂直軸線(xiàn)之間的距離是通過(guò)距離d_Ω和角度θ_r來(lái)估計(jì)的，所述距離d_Ω將消失點(diǎn)Ω和在所述圖像的中間垂直軸線(xiàn)與所述水平線(xiàn)(250)之間的交點(diǎn)H分隔，并且所述角度θ_r為所述跑道的軸線(xiàn)與所述圖像的水平軸線(xiàn)之間的角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述要求距離等于d_P,c＝f.(tan(θ+δ₀)-tan(θ))，其中f為所述攝像機(jī)的焦距，θ為所述飛行器的俯仰角，以及δ₀為所述標(biāo)稱(chēng)進(jìn)場(chǎng)平面與水平面之間的角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行器的所述制導(dǎo)命令由下式確定：

Nzc=k5(dP-dP,c)+k6d·P]]>

其中，為要求滾轉(zhuǎn)速率，Nz_c為要求載荷因數(shù)，和分別為所述飛行器的瞬時(shí)滾轉(zhuǎn)角和瞬時(shí)滾轉(zhuǎn)速率，以及k_i,i＝1,..,6為預(yù)定實(shí)數(shù)，θ_r,c＝0和d_Ω,c為設(shè)定點(diǎn)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，要求值d_Ω,c為側(cè)風(fēng)速率的遞增函數(shù)，并且如果不存在這樣的風(fēng)則所述要求值d_Ω,c為零。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置能夠識(shí)別一個(gè)圖像中的至少一個(gè)著陸跑道。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)著陸系統(tǒng)包括顯示設(shè)備(115，515)，所述顯示設(shè)備顯示所述攝像機(jī)(110，510)的圖像并且所述顯示設(shè)備被耦接至用戶(hù)接口(125，525)，其中所述用戶(hù)接口使得能夠從由所述顯示設(shè)備顯示的圖像中的多個(gè)著陸跑道選擇著陸跑道。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)著陸系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置能夠確定著陸跑道的軸線(xiàn)和所述跑道上的觸地點(diǎn)。