[發(fā)明專利]民航飛機的牽引滑行控制方法、裝置、牽引車及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310552995.1
• 申請日: 2023-05-17
• 公開（公告）號: CN116300971B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦嘉浩;白杰;張恩重;張威
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B64F1/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳浩

1.一種民航飛機的牽引滑行控制方法，其特征在于，包括：

控制牽引車上的抱輪機構(gòu)以先快后慢的方式，靠近并準(zhǔn)確對接目標(biāo)飛機的前起落架，并在對接完成后，規(guī)劃由滑行起點至滑行終點的全局規(guī)劃路徑；

采用預(yù)先建立的牽引滑行控制器，對所述全局規(guī)劃路徑進(jìn)行軌跡跟蹤控制，以使?fàn)恳嚻椒€(wěn)的牽引目標(biāo)飛機進(jìn)行滑行；

在牽引滑行過程中，如果檢測到滑行路徑前方出現(xiàn)障礙物，則檢測是否能夠以減速慢行的方式避讓該障礙物；

若否，則根據(jù)當(dāng)前滑行位置點、障礙物信息和滑行目標(biāo)點，重新規(guī)劃新的全局規(guī)劃路徑后，返回執(zhí)行采用預(yù)先建立的牽引滑行控制器，對所述全局規(guī)劃路徑進(jìn)行軌跡跟蹤控制的操作，直至完成整個牽引過程；

若是，則執(zhí)行減速避讓策略后，返回執(zhí)行采用預(yù)先建立的牽引滑行控制器，對所述全局規(guī)劃路徑進(jìn)行軌跡跟蹤控制的操作，直至完成整個牽引過程，其中，所述減速避讓策略包括該牽引車需要在何時以何種減速方式進(jìn)行減速處理，所述減速方式包括剎車時間或者油門量設(shè)置值；

其中，檢測是否能夠以減速慢行的方式避讓該障礙物包括：

將所述障礙物的當(dāng)前位置點、運動速度和運動方向，牽引滑行系統(tǒng)的運動速度、當(dāng)前位置點、減速性能參數(shù)以及全局規(guī)劃路線輸入至預(yù)先訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，由所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出是否能夠以減速慢行的方式避讓該障礙物的識別結(jié)果；

所述方法還包括：

如果所述識別結(jié)果為不能以減速慢行的方式避讓該障礙物，則計算該障礙物避讓該牽引滑行系統(tǒng)的第一避讓成本，以及該牽引滑行系統(tǒng)避讓該障礙物的第二避讓成本，如果該第二避讓成本遠(yuǎn)大于第一避讓成本，則請求空管中心提示該障礙物進(jìn)行避讓，并同時執(zhí)行減速避讓策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制牽引車上的抱輪機構(gòu)以先快后慢的方式，靠近并準(zhǔn)確對接目標(biāo)飛機的前起落架，包括：

通過牽引車上設(shè)置的遠(yuǎn)距離視覺相機實時采集目標(biāo)飛機的第一前起落架圖像，并根據(jù)第一前起落架圖像，獲取牽引車與前起落架間的第一實時距離和相對位置關(guān)系；

如果第一實時距離大于距離閾值，則根據(jù)相對位置關(guān)系，控制牽引車上的抱輪機構(gòu)以第一速度朝向該前起落架進(jìn)行移動；

如果第一實時距離小于或者等于距離閾值，則通過牽引車上設(shè)置的近距離視覺相機實時采集目標(biāo)飛機的第二前起落架圖像，并根據(jù)第二前起落架圖像，計算牽引車相對于前起落架的目標(biāo)偏角；

控制牽引車上的抱輪機構(gòu)按照所述目標(biāo)偏角，以第二速度靠近并準(zhǔn)確對接目標(biāo)飛機的前起落架，其中，第一速度大于第二速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)第二前起落架圖像，計算牽引車相對于前起落架的目標(biāo)偏角，包括：

在第二前起落架圖像中識別前起落架輪廓，并根據(jù)所述前起落架輪廓的特征，識別牽引車相對于前起落架的偏轉(zhuǎn)類型為左偏或者右偏；

根據(jù)所述前起落架輪廓，獲取飛機前輪的橫向最大尺寸w’、縱向最大尺寸d以及前輪寬度b；

根據(jù)目標(biāo)飛機的機輪輪胎型號，確定飛機前輪的輪胎直徑d1、輪胎寬度b1以及輪胎圓弧半徑R1之間的固定比例關(guān)系；

根據(jù)飛機前輪的橫向最大尺寸w’、縱向最大尺寸d、前輪寬度b以及所述固定比例關(guān)系，計算牽引車相對于前起落架的偏轉(zhuǎn)角度；

將所述偏轉(zhuǎn)類型和所述偏轉(zhuǎn)角度的組合，作為牽引車相對于前起落架的目標(biāo)偏角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)飛機前輪的橫向最大尺寸w’、縱向最大尺寸d、前輪寬度b以及所述固定比例關(guān)系，計算牽引車相對于前起落架的偏轉(zhuǎn)角度，包括：

根據(jù)所述固定比例關(guān)系，獲取第一比例因子，以及第二比例因子；

根據(jù)第一比例因子和第二比例因子，計算得到偏轉(zhuǎn)調(diào)整因子；

其中，；

根據(jù)飛機前輪的橫向最大尺寸w’、縱向最大尺寸d、前輪寬度b、第一比例因子、第二比例因子以及偏轉(zhuǎn)調(diào)整因子，計算牽引車相對于前起落架的偏轉(zhuǎn)角度；

其中，。