[發(fā)明專利]一種基于飛機(jī)起落架的機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711468752.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN107885195A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔好年;蔡佰祿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜一特（珠海）飛行服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/00
• 分類號(hào): G05D1/00;G05D1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于飛機(jī)起落架的機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航方法。

背景技術(shù)

飛機(jī)是指具有一具或多具發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置產(chǎn)生前進(jìn)的推力或拉力，由機(jī)身的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力，在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器。飛機(jī)是最常見的一種固定翼航空器。按照其使用的發(fā)動(dòng)機(jī)類型又可被分為噴氣飛機(jī)和螺旋槳飛機(jī)，而飛機(jī)起落架是飛機(jī)下部用于起飛降落或地面（水面）滑行時(shí)支撐飛機(jī)并用于地面（水面）移動(dòng)的附件裝置。起落架是唯一一種支撐整架飛機(jī)的部件，因此它是飛機(jī)不可分缺的一部份；沒(méi)有它，飛機(jī)便不能在地面移動(dòng)。當(dāng)飛機(jī)起飛后，可以視飛行性能而收回起落架，而現(xiàn)有的飛機(jī)在起飛時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行定位，這就需要用到自動(dòng)導(dǎo)航的機(jī)器人，而現(xiàn)有自動(dòng)導(dǎo)航的機(jī)器人已不能滿足現(xiàn)有市場(chǎng)的需求。

所以，如何設(shè)計(jì)一種基于飛機(jī)起落架的機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航方法，成為我們當(dāng)前要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于飛機(jī)起落架的機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航方法，通過(guò)確定飛機(jī)在起飛過(guò)程中的瞬時(shí)位置，然后通過(guò)多種精密的計(jì)算及分析進(jìn)行飛機(jī)跑道運(yùn)動(dòng)決策，能夠自動(dòng)引導(dǎo)飛機(jī)航行使之能夠按照預(yù)定的跑道行進(jìn)路線，在準(zhǔn)確的時(shí)間內(nèi)到起飛，安全的完成預(yù)定的航行任務(wù)，自主性高，工作可靠，能夠連續(xù)工作，全景雷達(dá)導(dǎo)航不受氣象條件限制，導(dǎo)航定位精度也較高，可以有效解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于飛機(jī)起落架的機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航方法，包括如下步驟：

1）監(jiān)控導(dǎo)航：當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入跑道后則啟動(dòng)監(jiān)控；獲取攝像系統(tǒng)拍攝的當(dāng)前飛機(jī)跑道的場(chǎng)景視頻；尤其是要對(duì)飛機(jī)在進(jìn)入跑道后兩側(cè)攝像視頻，傳送到導(dǎo)航裝置并根據(jù)場(chǎng)景視頻進(jìn)行分析決策，以及通過(guò)計(jì)算攝像系統(tǒng)中飛機(jī)的空間位置和距離跑道兩邊的具體距離；然后對(duì)相同飛機(jī)時(shí)間連續(xù)的兩幀圖像進(jìn)行時(shí)間相關(guān)匹配，生成第一環(huán)境飛機(jī)深度圖；對(duì)不同飛機(jī)相同時(shí)間的兩幀圖像進(jìn)行空間相關(guān)匹配，生成第二環(huán)境飛機(jī)深度圖；起落架根據(jù)第一環(huán)境飛機(jī)深度圖以及第二環(huán)境飛機(jī)深度圖，構(gòu)建飛機(jī)起飛地圖；將飛機(jī)起飛地圖映射到安全距離空間；

2）跑道導(dǎo)航：在飛機(jī)起落架上裝備有顏色感應(yīng)裝置，然后在跑道的兩側(cè)設(shè)置顏色跑道，當(dāng)飛機(jī)起落架上裝備有顏色感應(yīng)裝置感應(yīng)到有偏差時(shí)，顏色感應(yīng)裝置會(huì)通過(guò)飛機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，確定從當(dāng)前位置到飛機(jī)起飛時(shí)的安全路徑。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括儀表導(dǎo)航根據(jù)空速表、航向儀表和其它議表測(cè)得的飛機(jī)空速、航向、姿態(tài)、攻角、偏流角、風(fēng)速和風(fēng)向等數(shù)據(jù)，進(jìn)行航程推算，從而確定出飛機(jī)跑道起飛路徑。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括全景雷達(dá)導(dǎo)航利用雷達(dá)攝取地面圖像，再與事先攝制的地面圖像進(jìn)行比較，從而確定出飛機(jī)的位置，以全景雷達(dá)導(dǎo)航為基礎(chǔ)，還發(fā)展成自動(dòng)地圖導(dǎo)航。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括電視導(dǎo)航通過(guò)電視設(shè)備觀察地面，然后將圖像與地圖進(jìn)行比較，從而確定飛機(jī)的位置。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括無(wú)線電導(dǎo)航根據(jù)無(wú)線電波的傳播規(guī)律測(cè)出飛機(jī)相對(duì)地面導(dǎo)航臺(tái)的距離或方位，而地面導(dǎo)航臺(tái)在跑道上的位置是已知的，故經(jīng)過(guò)計(jì)算后，便可確定出飛機(jī)的位置，在飛機(jī)上和地面臺(tái)同時(shí)設(shè)置超短波發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，從飛機(jī)上發(fā)射機(jī)發(fā)射的脈沖波由地面接收機(jī)接收，然后由地面臺(tái)發(fā)射機(jī)把該信號(hào)重新發(fā)射出來(lái)，再由飛機(jī)上接收機(jī)接收，根據(jù)機(jī)載接收機(jī)測(cè)出回波信號(hào)的時(shí)間，可以得到飛機(jī)與地面臺(tái)之間的距離，再根據(jù)飛機(jī)上接收天線相對(duì)機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和飛機(jī)的磁航向角，可以得到飛機(jī)與地面臺(tái)之間的磁方位角，若以地面臺(tái)為極坐標(biāo)原點(diǎn)，則飛機(jī)與地面臺(tái)之間的距離方位角己知時(shí)，按極坐標(biāo)定位原理便可確定出飛機(jī)所處的位置。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括多普勒導(dǎo)航利用多普勒雷達(dá)的測(cè)速原理測(cè)出飛機(jī)相對(duì)地面的速度，再根據(jù)儀表測(cè)得的飛機(jī)航向和偏流角等參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后，則可確定出飛機(jī)的位置。

根據(jù)上述技術(shù)方案，所述自動(dòng)導(dǎo)航方法還包括衛(wèi)星導(dǎo)航借助飛機(jī)上無(wú)線電設(shè)備來(lái)測(cè)出飛機(jī)相對(duì)衛(wèi)星的位置，再根據(jù)由地面站測(cè)出的衛(wèi)星相對(duì)跑道的位置，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后，則可確定出飛機(jī)的位置，具體的地面站接收機(jī)用來(lái)觀測(cè)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)情況，計(jì)算機(jī)根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出衛(wèi)星的軌道參數(shù)，發(fā)射機(jī)將該軌道參數(shù)發(fā)送給衛(wèi)星，機(jī)載接收機(jī)則接收由衛(wèi)星轉(zhuǎn)送來(lái)的軌道參數(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)衛(wèi)星的軌道參數(shù)和飛機(jī)相對(duì)衛(wèi)星的位置參數(shù)，計(jì)算出飛機(jī)相對(duì)跑道的位置顯示器把這個(gè)結(jié)果顯示出來(lái)。