[發(fā)明專利]機(jī)場(chǎng)跑道異物檢測(cè)方法及檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811147740.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109188437B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬;李一遠(yuǎn);王朝民;郗曉菲;冀曉楠;蘇蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京望遠(yuǎn)四象科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;張國(guó)香

1.一種機(jī)場(chǎng)跑道異物檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

利用雷達(dá)持續(xù)發(fā)射信號(hào)，并將雷達(dá)發(fā)射的信號(hào)照射至機(jī)場(chǎng)跑道的掃描區(qū)域；

接收機(jī)場(chǎng)跑道因雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)所反射回來(lái)的信號(hào)，得到回波信號(hào)；

將得到的所述回波信號(hào)與雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到混頻后的中頻信號(hào)；

對(duì)得到的中頻信號(hào)進(jìn)行距離向傅里葉變換，并對(duì)變換后的信號(hào)進(jìn)行距離頻域誤差補(bǔ)償，得到對(duì)應(yīng)的距離頻域信號(hào)；

針對(duì)得到的距離頻域信號(hào)進(jìn)行方位向傅里葉變換，并利用合成孔徑雷達(dá)原理，將處理后的信號(hào)進(jìn)行方位向匹配濾波和反變換處理，得到對(duì)應(yīng)的雷達(dá)圖像；

根據(jù)得到的雷達(dá)圖像，識(shí)別機(jī)場(chǎng)跑道是否存在異物；

其中，利用雷達(dá)持續(xù)發(fā)射信號(hào)，并將雷達(dá)發(fā)射的信號(hào)照射至機(jī)場(chǎng)跑道的掃描區(qū)域通過(guò)雷達(dá)發(fā)生器進(jìn)行、接收機(jī)場(chǎng)跑道因雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)所反射回來(lái)的信號(hào)，得到回波信號(hào)通過(guò)雷達(dá)接收器進(jìn)行；將得到的所述回波信號(hào)與雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行混頻處理，得到混頻后的中頻信號(hào)，對(duì)得到的中頻信號(hào)進(jìn)行距離向傅里葉變換，并對(duì)變換后的信號(hào)進(jìn)行距離頻域誤差補(bǔ)償，得到對(duì)應(yīng)的距離頻域信號(hào)，針對(duì)得到的距離頻域信號(hào)進(jìn)行方位向傅里葉變換，并利用合成孔徑雷達(dá)原理，將處理后的信號(hào)進(jìn)行方位向匹配濾波和反變換處理，得到對(duì)應(yīng)的雷達(dá)圖像通過(guò)微型處理器進(jìn)行，所述微型處理器、雷達(dá)發(fā)生器、雷達(dá)接收器都設(shè)置在一個(gè)獨(dú)立的封閉箱體上，該箱體設(shè)置于無(wú)人機(jī)上，所述箱體通過(guò)連接機(jī)構(gòu)設(shè)置于無(wú)人機(jī)上，該連接機(jī)構(gòu)包括吸附機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，其中：

吸附機(jī)構(gòu)用于將連接機(jī)構(gòu)整體固定到無(wú)人機(jī)的外表面上；該吸附機(jī)構(gòu)包括：第一基座（53）和第一連桿（45），第一連桿（45）的第一端端頭上有輪狀體（44）、第二端通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸（46）連接于第一基座（53）的第一端上；第一基座（53）的四角各設(shè)有一結(jié)構(gòu)相同的半球凸起（41），半球凸起（41）內(nèi)置有吸盤(pán)（63）；吸盤(pán)（63）上設(shè)有一貫穿半球凸起（41）頂部的第二連桿（42）；第二連桿（42）通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸（43）與第一連桿（45）的第一端端頭的輪狀體（44）轉(zhuǎn)動(dòng)連接；其與無(wú)人機(jī)的外表面的固定步驟為：將吸盤(pán)（63）與無(wú)人機(jī)腹部的光滑的外表面貼合，下壓第一基座（53），第一連桿（45）的輪狀體（44）與半球凸起（41）的頂面逐漸接觸，且壓力逐漸加大，在凸輪作用原理下，第一連桿（45）帶動(dòng)吸盤(pán)（63）同步運(yùn)動(dòng)并抽取其內(nèi)真空，使其與光滑的外表面吸附；與無(wú)人機(jī)的外表面的拆卸步驟：吸盤(pán)（63）與平滑的外表面吸附時(shí)，提升第一基座（53），即向外拉第一基座（53），第一連桿（45）的輪狀體與半球凸起（41）的頂面逐漸分離，且壓力逐漸減小，第一連桿（45）向半球凸起（41）內(nèi)移動(dòng)，動(dòng)吸盤(pán)（63）逐漸釋放真空，使其與平滑的外表面脫離；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括：在第一基座（53）的第二端的內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)裝置，第二端與第一基座（53）的第一端是相對(duì)端；第一基座（53）的第二端的端面與旋轉(zhuǎn)裝置互相垂直；旋轉(zhuǎn)裝置包括：中心轉(zhuǎn)軸（47）、鋼珠（51）、滾子軸承（50）、圓盤(pán)式外罩（48），中心轉(zhuǎn)軸（47）貫穿連接圓盤(pán)式外罩（48），中心轉(zhuǎn)軸（47）與圓盤(pán)式外罩（48）機(jī)械連接，圓盤(pán)式外罩（48）的遠(yuǎn)離第一基座（53）的第二端的一側(cè)設(shè)置有滾子軸承（50）；

滾子軸承（50）與中心轉(zhuǎn)軸（47）焊接在一起，所述鋼珠（51）設(shè)于滾子軸承（50）內(nèi)部，鋼珠（51）與滾子軸承（50）機(jī)械連接；滾子軸承（50）固定內(nèi)嵌于第二基座（64）的第一端內(nèi)；圓盤(pán)式外罩（48）內(nèi)嵌于第一基座（53）的第二端內(nèi)部；該無(wú)人機(jī)上設(shè)置有微型伺服電機(jī)，該微型伺服電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)滾子軸承（50）旋轉(zhuǎn)，從而旋轉(zhuǎn)中的滾子軸承（50）可帶動(dòng)第二基座（64）開(kāi)始旋轉(zhuǎn)；第一基座（53）至少有兩個(gè)相對(duì)端比第二基座（64）的相應(yīng)端長(zhǎng)；

夾持機(jī)構(gòu)用于夾持上述箱體，該夾持機(jī)構(gòu)包括：第二基座（64），在第二基座（64）的第二端的表面上設(shè)置兩對(duì)相對(duì)設(shè)置的夾持架，兩個(gè)夾持架位于第二基座（64）的第二端的表面的邊緣處，每個(gè)夾持架包括垂直于第二基座（64）的第二端的表面的豎桿（59）、平行于第二基座（64）的第二端的表面的橫桿（60）、與豎桿（59）平行的豎桿（61），其中，豎桿（59）的頂端與橫桿（60）的第一端固定連接、橫桿（60）的第二端與豎桿（61）的第一端固定連接，豎桿（61）比豎桿（59）短；豎桿（61）的第二端固定連接有一吸盤(pán)（62），吸盤(pán)（62）的開(kāi)口朝向第二基座（64）；在第二基座（64）的第二端的表面的中心區(qū)域內(nèi)部，設(shè)置有一圓柱形凹槽（54），圓柱形凹槽（54）的開(kāi)口端大小小于圓柱形凹槽（54）的橫截面大?。粓A柱形凹槽（54）的底部設(shè)置有至少一個(gè)氣囊（55），氣囊（55）的上方放置一可上下活動(dòng)的圓形限位板（56），圓形限位板（56）的大小與圓柱形凹槽（54）的橫截面適配；圓形限位板（56）中心區(qū)域的上方固定連接一圓柱形支撐塊（57），圓柱形支撐塊（57）可上下活動(dòng)地穿過(guò)圓柱形凹槽（54）的開(kāi)口端、并且圓柱形支撐塊（57）的大小與圓柱形凹槽（54）的開(kāi)口端適配；圓柱形支撐塊（57）的上表面設(shè)置有柔性觸覺(jué)傳感器；其工作原理為：在無(wú)人機(jī)上設(shè)置充氣泵，在放置箱體（58）之前，先將氣囊（55）中的空氣排空，然后將箱體（58）放置于圓柱形支撐塊（57）和吸盤(pán)（62）之間，然后控制充氣泵向氣囊（55）充氣，并實(shí)時(shí)獲取柔性觸覺(jué)傳感器感應(yīng)到的觸覺(jué)信號(hào)，當(dāng)觸覺(jué)信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)強(qiáng)度時(shí)，停止向氣囊充氣，從而將箱體（58）夾持于圓柱形支撐塊（57）和吸盤(pán)（62）之間。