本發(fā)明屬于飛機泊位技術領域，尤其是一種測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)。

背景技術：

飛機泊位引導裝置用來自動引導飛機的停泊，要實現(xiàn)前后距離的引導就需要借助測距裝置來完成。目前泊位引導裝置對于飛機的測距大多使用掃描式激光雷達完成。掃描式激光雷達工作原理是把單點式激光測距儀的光束用旋轉的反射鏡片進行反射，結合鏡子旋轉角度數(shù)據(jù)和激光測距數(shù)據(jù)得到反射物的坐標。二維激光雷達是利用一面鏡子旋轉完得到掃描平面內(nèi)反射物的平面極坐標，三維激光雷達是利用兩面反射鏡繞相互垂直的兩個軸旋轉去反射單點測距激光，再結合激光測距數(shù)據(jù)和兩個鏡子的角度數(shù)據(jù)得出掃描區(qū)域內(nèi)的反射物的球座標。由于采用的都是反射單點激光的光束，其要有高的角度分辨率和掃面頻率，激光的測量就會頻率很高，特別是三維掃描要有高的分辨率和掃描頻率，目前的單點激光很難達到。

飛機泊位引導裝置給飛行員提供的距離值為飛機前起落架到停泊線的距離，二維激光雷達測量飛機距離時，測取的是裝置到飛機機身某一部位的距離，不能直接測前起落架，所以最終計算要與機身結構尺寸結合。

目前市場上的二維激光雷達最小掃描角度分辨率為0.1667度，在測量飛機距離時，當測量半徑在幾十米時機身上反射的點只有很少數(shù)量，而且飛機在前進的過程中反射點會變化，因此如果以機身上某個或某幾個固定點的尺寸數(shù)據(jù)計算時就會產(chǎn)生較大誤差。飛機泊位的過程中是沿滑行道中心線前進，二維激光雷達為了滿足不同高度的飛機的距離測量，其掃描方向必須是過滑行道中心線的飛機豎直方向的對稱面，而飛機水平方向剖面邊線是個對稱曲線，如果測量點所在剖面邊緣曲線曲率過大，飛機偏離中心線后無法通過二維激光數(shù)據(jù)獲知，這樣也會導致測量誤差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種測量精確，安全可靠，應用范圍廣的測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)，包括二維激光雷達和數(shù)據(jù)運算單元，所述二維激光雷達包括激光發(fā)射器、光學接收器和信息處理器，所述激光發(fā)射器用于向飛機測量部位發(fā)射探測信號；所述光學接收器用于接收反射回來的信號；所述信息處理器用于將發(fā)射信號和反射信號進行比較處理，獲取飛機測量部位數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)運算單元包括曲線擬合模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊分別與曲線擬合模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊相連；

所述二維激光雷達與數(shù)據(jù)運算單元相連，該二維激光雷達的信息處理器將測取的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)運算單元的曲線擬合模塊，所述曲線擬合模塊用于將數(shù)據(jù)轉化為曲線函數(shù)，該曲線擬合模塊將曲線函數(shù)傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于計算曲線函數(shù)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于儲存所有型號飛機對應的曲線函數(shù)。

所述測量部位為飛機機鼻以上至前風擋下緣位置。

由于采用上述技術方案，由于二維激光雷達角度分辯率的限制，距離較遠時機身上的反射點數(shù)量較少，位置也隨飛機移動而變化，因此本發(fā)明是用二維激光雷達近距離掃描機身上所要測取部位，得到的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，得到一個連續(xù)的曲線函數(shù)，利用這一曲線函數(shù)可計算出飛機機身尺寸信息，不論飛機前后位置如何變化，在二維激光雷達的測距范圍內(nèi)掃面光線在此條曲線上肯定有反射點，因此就可以利用反射點的測距數(shù)據(jù)和曲線函數(shù)算出實際測距距離，且數(shù)據(jù)運算單元存儲了所有型號飛機對應的曲線函數(shù)，在其接收到要測量的飛機型號信息后會查找這些函數(shù)，并利用這些機型函數(shù)計算，可準確測量每一種機型的飛機的停泊距離。

為了避免由于飛機偏離中心線而造成的測量誤差，選取的機體的測量部位為機鼻以上至前風擋下緣這一部分，這一部分飛機機體蒙皮水平剖面曲線曲率很小，當飛機左右偏離中心線時造成的測距誤差也很小。

本發(fā)明的有益效果是：具有測量精確，安全可靠，應用范圍廣的優(yōu)點。

附圖說明

下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構 成對本發(fā)明的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1是本發(fā)明的結構框圖

圖中：

1、二維激光雷達 2、數(shù)據(jù)運算單元 11、激光發(fā)射器

12、光學接收器 13、信息處理器 21、曲線擬合模塊

22、數(shù)據(jù)處理模塊 23、數(shù)據(jù)存儲模塊

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)，包括二維激光雷達1和數(shù)據(jù)運算單元2，所述二維激光雷達1包括激光發(fā)射器11、光學接收器12和信息處理器13，所述激光發(fā)射器11用于向飛機測量部位發(fā)射探測信號；所述光學接收器12用于接收反射回來的信號；所述信息處理器13用于將發(fā)射信號和反射信號進行比較處理，獲取飛機測量部位數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)運算單元2包括曲線擬合模塊21，數(shù)據(jù)處理模塊22和數(shù)據(jù)存儲模塊23，所述數(shù)據(jù)處理模塊22分別與曲線擬合模塊21和數(shù)據(jù)存儲模塊23相連；所述二維激光雷達1與數(shù)據(jù)運算單元2相連，該二維激光雷達1的信息處理器13將測取的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)運算單元2的曲線擬合模塊21，所述曲線擬合模塊21用于將數(shù)據(jù)轉化為曲線函數(shù)，該曲線擬合模塊21將曲線函數(shù)傳送至數(shù)據(jù)處理模塊22，所述數(shù)據(jù)處理模塊22用于計算曲線函數(shù)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊23用于儲存所有型號飛機對應的曲線函數(shù)。

所述測量部位為飛機機鼻以上至前風擋下緣位置。

由于二維激光雷達1角度分辯率的限制，距離較遠時機身上的反射點數(shù)量較少，位置也隨飛機移動而變化，因此本發(fā)明是用二維激光雷達1近距離掃描機身上所要測取部位，得到的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，得到一個連續(xù)的曲線函數(shù)，利用這一曲線函數(shù)可計算出飛機機身尺寸信息，不論飛機前后位置如何變化，在二維激光雷達1的測距范圍內(nèi)掃面光線在此條曲線上肯定有反射點，因此就可以利用反射點的測距數(shù)據(jù)和曲線函數(shù)算出實際測距距離，且數(shù)據(jù)運算單元2存儲了所有型號飛機對應的曲線函數(shù)，在其接收到要測量的飛機型號信息后會查找這些函數(shù)，并利用這些機型函數(shù)計算，可準確測量每一種機型的飛機的停泊距離。

為了避免由于飛機偏離中心線而造成的測量誤差，選取的機體的測量部 位為機鼻以上至前風擋下緣這一部分，這一部分飛機機體蒙皮水平剖面曲線曲率很小，當飛機左右偏離中心線時造成的測距誤差也很小。

以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。