座俯仰角θ2和受油座滾轉(zhuǎn)角φ 2傳送給伸縮管控制計(jì) 算機(jī)，伸縮管控制計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前飛行狀態(tài)、自身故障狀態(tài)及工作模態(tài)接通需要滿足的初 步判斷之外的其它所有制約條件綜合判斷是否可執(zhí)行自動(dòng)對(duì)接，如果判斷可以執(zhí)行自動(dòng)對(duì) 接，則將兩個(gè)俯仰角之差A(yù) θ = Θ f Θ 2、兩個(gè)滾轉(zhuǎn)角之差Δ φ = (J)1-(J)2作為控制律輸入， 通過控制律解算得到伸縮管裝置上升降舵控制指令\和方向舵控制指令S p當(dāng)舵面按 指令偏轉(zhuǎn)時(shí)，改變了伸縮管裝置的氣動(dòng)力，從而改變伸縮管俯仰角9:和伸縮管滾轉(zhuǎn)角Φ i。
[0086] 同時(shí)，伸縮管控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)對(duì)接工作狀態(tài)，當(dāng)伸縮管或受油座超出工 作模態(tài)工作條件，或伸縮管控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部發(fā)生故障，使該工作模態(tài)自動(dòng)退出時(shí)，飛伸縮管 控制計(jì)算機(jī)將該工作模態(tài)斷開狀態(tài)信息發(fā)送給圖像處理器，以供圖像處理器清零，備下次 啟用。
[0087] 第五步：在執(zhí)行第四步的同時(shí)，伸縮管控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算Δ Θ和Δ φ，當(dāng)Δ Θ 和△ φ小于規(guī)定值時(shí)，認(rèn)為伸縮管加油頭與受油座對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)判斷受油座距離萬向節(jié)的距 離X是否在伸縮管內(nèi)管伸出可達(dá)范圍內(nèi)，若在，則開啟自動(dòng)伸縮模式，使加油頭插入受油 座，完成自動(dòng)對(duì)接；若不在，則向受油機(jī)發(fā)出調(diào)整位置信號(hào)。
[0088] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明將傳統(tǒng)加油設(shè)備與受油機(jī)對(duì)接的人工操縱方 法改為由伸縮管裝置、受油座及其標(biāo)識(shí)、立體視覺成像裝置、圖像處理器、伸縮管控制計(jì)算 機(jī)組成的自動(dòng)對(duì)接控制系統(tǒng)及其控制方法。旨在克服現(xiàn)有空中加油技術(shù)中加油員工作負(fù)擔(dān) 繁重、加油員視野范圍有限的缺點(diǎn)，以及避免加油員操作幅度過大或不正確的操縱而影響 飛行安全，完成沒有人在環(huán)的自動(dòng)對(duì)接。
[0089] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或 步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0090] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種加油設(shè)備與受油機(jī)自動(dòng)對(duì)接的控制方法，其特征在于，包括： 確定所述受油機(jī)的受油座的第一空間位置； 確定所述加油設(shè)備的伸縮管裝置的第二空間位置； 比較所述第一空間位置和所述第二空間位置，根據(jù)比較結(jié)果控制所述伸縮管裝置對(duì)接 到所述受油座。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述受油機(jī)的所述受油座的所述第 一空間位置包括： 通過至少一個(gè)攝像頭獲取所述受油座的至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位，其中，所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位 是按照預(yù)定的規(guī)則預(yù)先設(shè)置在所述受油座附近的預(yù)定區(qū)域內(nèi)； 根據(jù)所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位確定所述第一空間位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位確定所述第一 空間位置包括： 獲取所述至少一個(gè)攝像頭的攝像頭自身參數(shù)，其中，所述攝像頭自身參數(shù)包括：焦距， 攝像頭的空間安裝位置； 獲取所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位分別通過所述至少一個(gè)攝像頭形成的標(biāo)識(shí)位成像參數(shù)，并根 據(jù)標(biāo)識(shí)位成像參數(shù)確定所述受油座的成像參數(shù)； 根據(jù)所述攝像頭自身參數(shù)和所述成像參數(shù)確定所述第一空間位置，其中，所述第一空 間位置是所述受油座在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，所述第一坐標(biāo)系是以所述伸縮管裝置的 萬向節(jié)為原點(diǎn)，X軸沿伸縮管軸線方向指向受油座，Z軸在伸縮管對(duì)稱面內(nèi)垂直于X軸指向 下方，Y軸根據(jù)右手定則確定。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，比較所述第一空間位置和所 述第二空間位置，根據(jù)比較結(jié)果控制所述伸縮管裝置對(duì)接到所述受油座包括： 根據(jù)所述第一空間位置獲取所述受油座的俯仰角和所述受油座滾轉(zhuǎn)角； 從所述伸縮管裝置的傳感器獲取所述伸縮管的俯仰角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角，其中，所 述第二空間位置包括所述伸縮管的俯仰角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角； 根據(jù)所述受油座的俯仰角和所述伸縮管的俯仰角之差確定所述伸縮管上的升降舵控 制指令，所述受油座滾轉(zhuǎn)角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角之差確定所述方向舵控制指令，并根據(jù)所 述伸縮管上升降舵控制指令和/或所述方向舵控制指令控制所述伸縮管裝置對(duì)準(zhǔn)所述受 油座； 在檢測到所述伸縮管裝置對(duì)準(zhǔn)所述受油座的情況下，控制所述伸縮管自動(dòng)伸縮，使所 述伸縮管的加油頭插入到所述受油座。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在檢測到所述伸縮管裝置對(duì)準(zhǔn)所述受油 座的情況下，控制所述伸縮管自動(dòng)伸縮，使所述伸縮管的加油頭插入到所述受油座包括： 在檢測到所述受油座的俯仰角和所述伸縮管的俯仰角之差小于俯仰角閾值，所述受油 座滾轉(zhuǎn)角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角之差小于滾轉(zhuǎn)角閾值，且所述受油座距離所述萬向節(jié)的距離 在所述伸縮管內(nèi)管伸出可達(dá)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述伸縮管自動(dòng)伸縮，使所述伸縮管的加油頭 插入到所述受油座。6. -種加油設(shè)備與受油機(jī)自動(dòng)對(duì)接的控制裝置，其特征在于，包括： 第一確定模塊，用于確定所述受油機(jī)的受油座的第一空間位置； 第二確定模塊，用于確定所述加油設(shè)備的伸縮管裝置的第二空間位置； 控制模塊，用于比較所述第一空間位置和所述第二空間位置，根據(jù)比較結(jié)果控制所述 伸縮管裝置對(duì)接到所述受油座。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一確定模塊還包括： 獲取單元，用于通過至少一個(gè)攝像頭獲取所述受油座的至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位，其中，所述至 少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位是按照預(yù)定的規(guī)則預(yù)先設(shè)置在所述受油座附近的預(yù)定區(qū)域內(nèi)； 第一確定單元，根據(jù)所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位確定所述第一空間位置。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元還用于： 獲取所述至少一個(gè)攝像頭的攝像頭自身參數(shù)，其中，所述攝像頭自身參數(shù)包括：焦距， 攝像頭的空間安裝位置； 獲取所述至少兩個(gè)標(biāo)識(shí)位分別通過所述至少一個(gè)攝像頭形成的標(biāo)識(shí)位成像參數(shù)，并根 據(jù)標(biāo)識(shí)位成像參數(shù)確定所述受油座的成像參數(shù)； 根據(jù)所述攝像頭自身參數(shù)和所述成像參數(shù)確定所述第一空間位置，其中，所述第一空 間位置是所述受油座在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，所述第一坐標(biāo)系是以所述伸縮管裝置的 萬向節(jié)為原點(diǎn)，X軸沿伸縮管軸線方向指向受油座，Z軸在伸縮管對(duì)稱面內(nèi)垂直于X軸指向 下方，Y軸根據(jù)右手定則確定。9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊還包括： 第一角獲取單元，用于根據(jù)所述第一空間位置獲取所述受油座的俯仰角和所述受油座 滾轉(zhuǎn)角； 第二角獲取單元，用于從所述伸縮管裝置的傳感器獲取所述伸縮管的俯仰角和所述伸 縮管滾轉(zhuǎn)角，其中，所述第二空間位置包括所述伸縮管的俯仰角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角； 對(duì)準(zhǔn)控制單元，用于根據(jù)所述受油座的俯仰角和所述伸縮管的俯仰角之差確定所述伸 縮管上的升降舵控制指令，所述受油座滾轉(zhuǎn)角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角之差確定所述方向舵控 制指令，并根據(jù)所述伸縮管上升降舵控制指令和/或所述方向舵控制指令控制所述伸縮管 裝置對(duì)準(zhǔn)所述受油座； 伸縮控制單元，用于在檢測到所述伸縮管裝置對(duì)準(zhǔn)所述受油座的情況下，控制所述伸 縮管自動(dòng)伸縮，使所述伸縮管的加油頭插入到所述受油座。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述伸縮控制單元還用于： 在檢測到所述受油座的俯仰角和所述伸縮管的俯仰角之差小于俯仰角閾值，所述受油 座滾轉(zhuǎn)角和所述伸縮管滾轉(zhuǎn)角之差小于滾轉(zhuǎn)角閾值，且所述受油座距離所述萬向節(jié)的距離 在所述伸縮管內(nèi)管伸出可達(dá)范圍內(nèi)時(shí)，控制所述伸縮管自動(dòng)伸縮，使所述伸縮管的加油頭 插入到所述受油座。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種加油設(shè)備與受油機(jī)自動(dòng)對(duì)接的控制方法，該方法包括：確定上述受油機(jī)的受油座的第一空間位置；確定上述加油設(shè)備的伸縮管裝置的第二空間位置；比較上述第一空間位置和上述第二空間位置，根據(jù)比較結(jié)果控制上述伸縮管裝置對(duì)接到上述受油座。通過本發(fā)明，解決了相關(guān)技術(shù)中加油設(shè)備無法自動(dòng)為受油機(jī)加油的問題，進(jìn)而達(dá)到了加油機(jī)能夠自動(dòng)為受油機(jī)加油的效果。
【IPC分類】B67D7/06, B67D7/08
【公開號(hào)】CN105084285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510490379
【發(fā)明人】張珊珊, 高亞奎, 王貴, 仇江
【申請(qǐng)人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日