一種測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于飛機泊位技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[0002]飛機泊位引導(dǎo)裝置用來自動引導(dǎo)飛機的停泊，要實現(xiàn)前后距離的引導(dǎo)就需要借助測距裝置來完成。目前泊位引導(dǎo)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(zhuǎn)的反射鏡片進行反射，結(jié)合鏡子旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)去反射單點測距激光，再結(jié)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。
[0003]飛機泊位引導(dǎo)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(jié)構(gòu)尺寸結(jié)合。
[0004]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(dāng)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(dǎo)致測量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型要解決的問題是提供一種測量精確，安全可靠，應(yīng)用范圍廣的測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)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(xué)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(xué)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)；
[0007]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；
[0008]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(zhuǎn)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(yīng)的曲線函數(shù)。
[0009]所述測量部位為飛機機鼻以上至前風(fēng)擋下緣位置。
[0010]由于采用上述技術(shù)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，因此本實用新型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(yīng)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。
[0011]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(fēng)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(dāng)飛機左右偏離中心線時造成的測距誤差也很小。
[0012]本實用新型的有益效果是:具有測量精確，安全可靠，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]下面通過參考附圖并結(jié)合實例具體地描述本實用新型，本實用新型的優(yōu)點和實現(xiàn)方式將會更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本實用新型的解釋說明，而不構(gòu)成對本實用新型的任何意義上的限制，在附圖中:
[0014]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖
[0015]圖中:
[0016]1、二維激光雷達 2、數(shù)據(jù)運算單元 11、激光發(fā)射器
[0017]12、光學(xué)接收器 13、信息處理器 21、曲線擬合模塊
[0018]22、數(shù)據(jù)處理模塊 23、數(shù)據(jù)存儲模塊
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實用新型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I和數(shù)據(jù)運算單元2，所述二維激光雷達I包括激光發(fā)射器11、光學(xué)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(xué)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I與數(shù)據(jù)運算單元2相連，該二維激光雷達I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(zhuǎn)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(yīng)的曲線函數(shù)。
[0020]所述測量部位為飛機機鼻以上至前風(fēng)擋下緣位置。
[0021]由于二維激光雷達I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，因此本實用新型是用二維激光雷達I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I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(yīng)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。
[0022]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(fēng)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(dāng)飛機左右偏離中心線時造成的測距誤差也很小。
[0023]以上對本實用新型的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)，其特征在于: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(xué)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(xué)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(zhuǎn)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(yīng)的曲線函數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量飛機停泊距離的二維激光雷達系統(tǒng)，其特征在于:所述測量部位為飛機機鼻以上至前風(fēng)擋下緣位置。
【專利摘要】本實用新型屬于飛機泊位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及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(xué)接收器和信息處理器，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(zhuǎn)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(yīng)的曲線函數(shù)。本實用新型具有測量精確，安全可靠，應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點。
【IPC分類】G01S17/08
【公開號】CN205210306
【申請?zhí)枴緾N201521077285
【發(fā)明人】黃復(fù)清
【申請人】天津華德寶航翼光電科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日