[發明專利]自主且自動的著陸方法和系統

在審

• 申請號: 201410349014.4
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104340371A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 吉揚·皮約;維克托·吉貝爾;法比安·佩林
• 申請（專利權）人: 空中客車營運有限公司
• 主分類號: B64D45/04
• 分類號: B64D45/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 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著陸的系統，其特征在于包括：

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

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特征；以及

制導裝置(130；530，540)，所述制導裝置能夠根據在所述圖像中的至少一個圖像中所述著陸跑道的所述視覺特征的相應位置來確定所述飛行器的制導命令，以將所述飛行器帶入標稱進場平面并且將所述飛行器與所述著陸跑道的軸線對準，其中所述制導裝置包括視覺伺服裝置(130)，所述視覺伺服裝置能夠估計圖像中在所述視覺特征的位置與這些特征的要求位置之間的距離，并且根據所述距離來推導所述飛行器的制導命令以將所述視覺特征帶至其在所述圖像中的相應要求位置，其中在所述圖像中所述著陸跑道的所述視覺特征為所述跑道的軸線(Δ)和所述跑道上的觸地點(P)，并且其中如果不存在側風則所述跑道的軸線的要求位置為所述圖像的中間垂直軸線，以及所述觸地點的要求位置為所述中間垂直軸線與如下線之間的交點：所述線平行于水平線(250)并且以與所述水平線相距要求距離位于所述水平線下方。

2.根據權利要求1所述的自動著陸系統，其特征在于，所述跑道的軸線與所述圖像的中間垂直軸線之間的距離是通過距離d_Ω和角度θ_r來估計的，所述距離d_Ω將消失點Ω和在所述圖像的中間垂直軸線與所述水平線(250)之間的交點H分隔，并且所述角度θ_r為所述跑道的軸線與所述圖像的水平軸線之間的角度。

3.根據權利要求2所述的自動著陸系統，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為所述攝像機的焦距，θ為所述飛行器的俯仰角，以及δ₀為所述標稱進場平面與水平面之間的角度。

4.根據權利要求2或3所述的自動著陸系統，其特征在于，所述飛行器的所述制導命令由下式確定：

Nzc=k5(dP-dP,c)+k6d·P]]>

其中，為要求滾轉速率，Nz_c為要求載荷因數，和分別為所述飛行器的瞬時滾轉角和瞬時滾轉速率，以及k_i,i＝1,..,6為預定實數，θ_r,c＝0和d_Ω,c為設定點值。

5.根據權利要求4所述的自動著陸系統，其特征在于，要求值d_Ω,c為側風速率的遞增函數，并且如果不存在這樣的風則所述要求值d_Ω,c為零。

6.根據前述權利要求中任一項所述的自動著陸系統，其特征在于，所述圖像處理裝置能夠識別一個圖像中的至少一個著陸跑道。

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

8.根據權利要求6所述的自動著陸系統，其特征在于，所述圖像處理裝置能夠確定著陸跑道的軸線和所述跑道上的觸地點。