[發(fā)明專利]一種機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)及控制評價(jià)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810507550.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108548821A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武志瑋;劉國光;于磊;楊躍敏;王鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

一種機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。系統(tǒng)包括測量車、高精度激光測距儀、GPS定位儀和工控機(jī)，高精度激光測距儀設(shè)在測量車外側(cè)；GPS定位儀設(shè)在測量車頂部，內(nèi)置有GPS模塊和移動通信模塊；工控機(jī)安裝在測量車內(nèi)部，設(shè)有顯示器和數(shù)據(jù)庫，并與高精度激光測距儀和GPS定位儀電連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：安裝使用方便。模塊化設(shè)計(jì)，安裝拆卸方便。操作方面，無需進(jìn)行較多調(diào)試，系統(tǒng)連接后即可使用。環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，傳統(tǒng)方法對光線、道面是否結(jié)冰等要求極高，否則會造成誤判，本系統(tǒng)可以完美克服上述問題。能快速測量機(jī)場道面的細(xì)觀形貌，通過長期使用可以用于分析跑道表面破損發(fā)生的位置、類型和程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)場工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。

背景技術(shù)

隨著機(jī)場跑道使用年限的增加，道面會出現(xiàn)不同程度的破損，為此機(jī)場需要進(jìn)行道面破損狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)督，從而保障跑道的運(yùn)行安全。針對此問題，國內(nèi)外學(xué)者提出了多種解決方案。比如利用圖像識別的方法拍攝道面圖像、利用激光全站儀進(jìn)行點(diǎn)云的繪制等。這些方法的提出，對于分析道面損傷類型和程度有著很大的貢獻(xiàn)。但是，此類設(shè)備僅能完成一類工作，即道面圖像的復(fù)原，而無法進(jìn)行道面細(xì)觀構(gòu)造的重構(gòu)。

道面細(xì)觀構(gòu)造隨著跑道的使用壽命增加發(fā)生著細(xì)微的變化，這種變化表現(xiàn)在細(xì)骨料的脫落和粗骨料的露出，從而可能導(dǎo)致飛機(jī)扎胎，改變跑道摩擦系數(shù)，因此存在嚴(yán)重的安全隱患。用傳統(tǒng)方法可以發(fā)現(xiàn)道面損壞但受制于機(jī)場運(yùn)行管理要求，無法應(yīng)用與跑道運(yùn)行管理實(shí)際。因此需要尋找新的技術(shù)方法解決此問題。

如果能解決此問題，實(shí)現(xiàn)跑道細(xì)觀構(gòu)造的還原，將能有效提高跑道運(yùn)行安全的保障能力，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)及控制評價(jià)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)包括測量車、高精度激光測距儀、GPS定位儀和工控機(jī)；其中高精度激光測距儀設(shè)置在測量車的外側(cè)；GPS定位儀設(shè)置在測量車的頂部，內(nèi)置有GPS模塊和移動通信模塊；工控機(jī)安裝在測量車的內(nèi)部，設(shè)有顯示器和數(shù)據(jù)庫，并與高精度激光測距儀和GPS定位儀電連接。

所述的測量車為有人駕駛車輛或無人駕駛車輛。

所述的高精度激光測距儀上安裝有方向垂直向下指向機(jī)場道面的激光頭，其測量精度為0.1mm。

本發(fā)明提供的機(jī)場道面細(xì)觀形貌測量系統(tǒng)的控制方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟：

1)系統(tǒng)空閑的S1階段：在此階段中，系統(tǒng)中各組成部件處于待機(jī)狀態(tài)，等待工控機(jī)的指令，然后進(jìn)入S2階段；

2)開始測量道面細(xì)觀構(gòu)造的S2階段：在此階段中，工作人員啟動工控機(jī)，對各硬件進(jìn)行通電，然后進(jìn)入S3階段；

3)硬件充電自檢的S3階段：在此階段中，各硬件充電后自檢，然后進(jìn)入S4階段；

4)判斷自檢結(jié)果的S4階段：在此階段中，系統(tǒng)判斷各硬件通訊是否正常，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S5階段；否則進(jìn)入S6階段；

5)記錄道面GPS坐標(biāo)和細(xì)觀構(gòu)造尺寸的S5階段：在此階段中，測量車在道面上行駛，與此同時(shí)，高精度激光測距儀實(shí)時(shí)檢測其上激光頭與道面間的距離值，以此來確定細(xì)觀構(gòu)造尺寸是否發(fā)生變化，然后傳送給工控機(jī)；GPS定位儀利用GPS模塊獲得GPS坐標(biāo)，然后通過移動通信模塊傳送給工控機(jī)，工控機(jī)接收到上述數(shù)據(jù)后進(jìn)行儲存，用于后續(xù)分析，測量15秒鐘后進(jìn)入S7階段；

6)提示檢查硬件的S6階段：在此階段中，工控機(jī)提示報(bào)警，等待工作人員檢查，然后返回S1階段；

7)判斷測試是否終止的S7階段：在此階段中，判斷高精度激光測距儀和GPS定位儀傳回的數(shù)據(jù)是否不變，如果判斷結(jié)果為“是”，則進(jìn)入S8階段；否則返回S5階段；