專利名稱：入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的中心線識別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的中心線識別，并且特別涉及一種入塢導(dǎo)航系統(tǒng)(docking guidance system)中的中心線識別(centerline identification)，所述入塢導(dǎo)航系統(tǒng)考慮到了對中心線配置(centerline configuration)的快速恰當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 背景技術(shù)：
近來，可以注意到包括起飛、降落的空中交通和其它飛機(jī)地面交通(aircraft ground traffic)的數(shù)量上的急劇增長。此外，還需要增長數(shù)量的地面維修車輛(ground support vehicle)來處理貨物、乘客，以及提供飲食服務(wù)和航空港的飛機(jī)的維護(hù)和維修。隨著地面交通的大幅度增長，出現(xiàn)了對飛機(jī)場的飛機(jī)的入塢和識別中的更高控制和安全性的需求。迄今為止，可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)(也被稱為VDGS系統(tǒng))用于實(shí)現(xiàn)在飛機(jī)入塢到相關(guān)的停機(jī)位(aircraft stand)的過程中的安全和精確導(dǎo)航。注意到飛機(jī)領(lǐng)航員從可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)接收的信息必須足夠精確，以便以與停機(jī)坪(apron)上的障礙物碰撞的最小可能風(fēng)險將飛機(jī)導(dǎo)航到正確的停泊位置(stop position)，是很重要的。
圖1示出了這類入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用的典型環(huán)境。典型地，飛機(jī)10靠近與飛機(jī)場(airfield)相鄰的停機(jī)樓12。為了將飛機(jī)10精確導(dǎo)航到飛機(jī)停機(jī)位16(其在使用巴士來運(yùn)送乘客時也可位于停機(jī)坪之外)，提供了中心線14。該中心線14包括用于不同飛機(jī)類型的描畫的停泊位置18，有時和描畫的停機(jī)位ID，停機(jī)位16供不同飛機(jī)類型使用?；蛘?，停機(jī)位ID可以在置于候機(jī)樓的墻上的符號上給出。在飛機(jī)停機(jī)位的附近，提供了跟蹤系統(tǒng)22，其用于在顯示器24上將導(dǎo)航信息顯示給飛機(jī)10的領(lǐng)航員。
更詳細(xì)地，圖1中示出的跟蹤系統(tǒng)22將飛機(jī)10的位置、對飛機(jī)身份的驗證和對飛機(jī)的跟蹤提供給停機(jī)位16。飛機(jī)10一降落到飛機(jī)場，就由控制塔28通知跟蹤系統(tǒng)飛機(jī)正在靠近停機(jī)位16，并且也通知預(yù)料的是哪種類型的飛機(jī)(例如，B747)。
然后，跟蹤系統(tǒng)22連續(xù)掃描停機(jī)位16之前的停機(jī)坪，直到它定位了飛機(jī)10且驗證了該類型是正確的類型。隨后，跟蹤系統(tǒng)22跟蹤飛機(jī)10到停泊位置18，并且也將相對于中心線14的側(cè)面位置提供給飛機(jī)10的領(lǐng)航員。
在顯示器24上顯示距離和側(cè)面位置，以允許飛機(jī)的領(lǐng)航員在靠近停機(jī)位16的同時，校正飛機(jī)的位置。
一旦飛機(jī)10到達(dá)了其停泊位置18，這也在顯示器24上指示出來，以便領(lǐng)航員可以停住飛機(jī)。一旦飛機(jī)停止移動，由地勤人員以相對于飛機(jī)調(diào)整架設(shè)備(stand facility)的最低要求，將飛機(jī)與停泊位16精確對準(zhǔn)。
典型地，圖1中示出的中心線14是畫在通向停機(jī)位16的停機(jī)坪上的黃色線。中心線14被設(shè)計成使在飛機(jī)10的操縱期間碰撞的風(fēng)險最小化。由于飛機(jī)10的領(lǐng)航員具有有限的視野，他在飛機(jī)10靠近停泊位置18期間，可能看不到中心線14。因此，他可能完全依賴于由可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)給出的導(dǎo)航。為此，可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)沿著中心線14導(dǎo)航飛機(jī)10的精確度是安全性關(guān)鍵。
當(dāng)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)22、24被安裝在停機(jī)位16時，對于該特定停機(jī)位16，必須調(diào)整，或者換言之，配置和/或校正定義中心線14相對于可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)22、24的位置的參數(shù)。
中心線14的位置是通過中心線14上的所謂的中心線定義點(diǎn)(centerlinedefinition point)相對于跟蹤系統(tǒng)的位置的角度和距離來定義的。這些中心線定義點(diǎn)是由可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的操作員來定義的，以便實(shí)現(xiàn)對中心線的設(shè)計、路線(course)和拓?fù)涞恼_模擬。
當(dāng)中心線是直的時，定義兩個中心線定義點(diǎn)，即中心線14上充分分開的(well-separated)的點(diǎn)，就足夠了。相反，當(dāng)中心線14是曲線時，必須水平地和/或垂直地定義多個中心線定義點(diǎn)。
圖2更詳細(xì)地示出了一種方法，其通過具有距離指示的校準(zhǔn)圖(calibrationpicture)，來實(shí)現(xiàn)該功能，該距離指示對距停機(jī)位的增長的距離使用不同等級的不同顏色。
圖2中示出的例子涉及一種基于，例如激光測距儀的可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)，該激光測距儀通過可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的掃描機(jī)制，來產(chǎn)生指向不同方向的激光束。
這里，在可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)前面的每個點(diǎn)的位置通過兩個角α，β來定義，第一個角α表征相對于水平直面(horizontal straight plane)的垂直傾斜(verticalinclination)，相對于垂直面來定義第二個角β，例如穿過跟蹤系統(tǒng)直到停機(jī)坪。此外，第三個值d表征了跟蹤系統(tǒng)22和點(diǎn)之間的距離。
由上述可知如果存在掃描機(jī)制的參考方向受到影響的可能性，則在新安裝之后或在維護(hù)之后必須配制可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)。此外，由于可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)22、24的功能是安全性的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)具有足夠精確性的中心線配置是很重要的。
如圖2的下面部分所示，使用停機(jī)坪上的每個掃描點(diǎn)相對于可視導(dǎo)航系統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)22的這樣一種表示法，可以得到回波圖(echo picture)(下文中，同樣被稱為中心線標(biāo)識圖或校準(zhǔn)圖)，其反映了每個掃描點(diǎn)相對于跟蹤系統(tǒng)22的位置。例如使用不同顏色，該圖可以被顯示在計算機(jī)屏幕上。
特別地，終點(diǎn)的停機(jī)位16前面的不同距離范圍28、30、32通過，例如在可視導(dǎo)航系統(tǒng)22、24的配置期間使用的顯示器上的不同顏色或陰影來說明。因此，通過掃描停機(jī)位16前面的區(qū)域來創(chuàng)建三維回波圖。如上所概述的，在該回波圖中，第三維，即到可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)前面的物體或掃描點(diǎn)的距離，通過不同灰度陰影或不同顏色來表示。
圖3示出了當(dāng)反射參考物體(reflecting reference object)34位于停機(jī)坪上的停機(jī)位之前時，根據(jù)圖2的校準(zhǔn)圖。
如圖3所示，反射物體34，一般是一大平板，被置于用于定義相應(yīng)中心線定義點(diǎn)的中心線14上的不同點(diǎn)上。在如圖3所示的中心線標(biāo)識圖中可視地識別反射物體34的每次放置，并且參照固定在反射物體34的下邊緣的中點(diǎn)36，以便定義中心線定義點(diǎn)。為后來的參照可以存儲到該中心線參考點(diǎn)的測量角度和距離。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中已知的該方法的問題在于例如當(dāng)在惡劣的天氣條件下停機(jī)坪是濕的時，可能難以識別參考物體，即該平板，和停機(jī)坪之間的邊界線。
此外，由于典型的情況是參考物體(大約為1m×1m)大到在校準(zhǔn)圖中可以被清楚地看到，所以存在如下風(fēng)險所確定的中心線定義點(diǎn)，即參考物體的下邊緣的中點(diǎn)36，不位于參考物體和中心線14之間的實(shí)際邊界線上，而是位于參考物體上較高處。
因此，在剛剛開始配置時將誤差引入到用于每個中心線定義點(diǎn)的、到該可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的所存儲的角度和距離中。無疑，這直接影響了通過可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)航的精確度。
該已知方法的另一個困難在于在大風(fēng)條件下使用大的參考物體，在可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的配置期間，需要特別的裝置和額外的維護(hù)人員來將參考物體保持在位置上。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的快速、恰當(dāng)?shù)闹行木€識別。
本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)一種對所識別的中心線的快速且精確的配置檢驗(configuration check)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的通過一種入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的中心線識別方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括步驟使用測距儀來掃描飛機(jī)或入塢位(docking stand)之前的停機(jī)坪，和記錄(registering)每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置，和使用中心線和圍繞中心線的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中的差值，來識別入塢位之前的中心線。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提出本方法，以便除了使用到不同掃描點(diǎn)的角度和距離之外，還使用中心線(例如，停機(jī)坪上用顏色所畫的)和停機(jī)坪上周圍表面的反射率屬性，特別是，使用為定義可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的中心線而選擇的中心線定義點(diǎn)的屬性。
換言之，根據(jù)本發(fā)明，創(chuàng)建可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)之前的停機(jī)坪的三維圖像，其中反射亮度，或者更準(zhǔn)確地，來自掃描點(diǎn)或反射物體的回波的振幅，或同等地，來自掃描點(diǎn)或反射物體的反射光束能量的量，構(gòu)成了可以，例如用陰影或顏色顯示的第三維。因此，假若該點(diǎn)或物體和周圍表面之間的反射屬性之差很大的話，即使掃描物體和停機(jī)坪地面之間的距離差小，甚至為0，也可以在校準(zhǔn)圖上識別停機(jī)坪上的掃描點(diǎn)或反射物體。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，中心線識別方法還包括步驟根據(jù)中心線輪廓定義至少兩個中心線定義點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)黃色中心線自身在校準(zhǔn)圖中是可辨別的，避免使用大的反射物體，例如上述相對于圖3所參照的反射平板，是可能的。在此情況下，中心線定義點(diǎn)可以通過選擇位于中心線上的點(diǎn)來定義。然后，為后來的參照存儲相關(guān)的垂直和水平角和距離。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，中心線識別方法還包括步驟將預(yù)定義的中心線定義點(diǎn)與中心線輪廓(layout)相比較。
根據(jù)本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例，提出該方法，以便不僅在安裝該入塢導(dǎo)航系統(tǒng)之后，而且在其隨后的操作期間，例如，用于在操作的預(yù)定時間間隔之后或在維護(hù)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)之后驗證已經(jīng)存在的中心線配置期間中，可以產(chǎn)生中心線識別圖。
通過例如在顯示器平面上簡單地重新產(chǎn)生中心線識別圖，并且隨后疊加通過先前的中心線配制先前產(chǎn)生的中心線定義點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)該驗證。即，先前存儲的中心線定義點(diǎn)被添加在新產(chǎn)生的中心線識別圖上，并且當(dāng)它們理想地適合該新識別的中心線時，結(jié)論是該中心線配置是準(zhǔn)確的。
反之，即，當(dāng)在新產(chǎn)生的圖像中的預(yù)先存儲的中心線定義點(diǎn)位于所識別的中心線的側(cè)面時，或當(dāng)?shù)接伤砑拥亩x點(diǎn)指示的圖像中的點(diǎn)的距離不同于所存儲的距離時，可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的新配置是必需的。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，提出了基于中心線和環(huán)繞該中心線的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中差值，自動實(shí)現(xiàn)在入塢位之前的中心線的識別。
本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例特別適用于下述情況，其中，在停機(jī)坪上以高亮度的顏色，例如以黃色，畫中心線，而這是常見的情況。在此情況下，對于中心線識別圖，使用已知的模式識別技術(shù)，自動實(shí)現(xiàn)中心線的識別。
還根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，在中心線不可辨別的情況下，提出該方法，以便在掃描停機(jī)坪之前，將具有高反射率的至少兩個反射物體放置在中心線上。
這里，高反射率意味著高于環(huán)繞中心線的表面反射率的反射率。由于下述事實(shí)當(dāng)使用回波振幅時，可以以高精確度、或多或少獨(dú)立于其大小地檢測這樣的高反射物體，它們可以比上述所參照的、先前使用的反射物體更小。
此外，由于這些小的反射物體由于高反射率而從周圍的停機(jī)坪中突出出來，從而其小的表面再次避免了有關(guān)已知方法中使用的平板的上述問題，例如，有關(guān)配置的精確性或大風(fēng)條件下的處理的問題。
大體上，發(fā)明的方法提供了一種更快和更精確的中心線識別，從而或者使用或者不使用高反射參考物體，以提高的精確度，加速配置可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)。由于下述事實(shí)當(dāng)在掃描停機(jī)坪期間使用放射率參數(shù)來作為附加的維數(shù)，可以更容易地定義中心線，可以以自動方式更容易地產(chǎn)生和處理中心線識別圖。為此原因，可以更經(jīng)常地執(zhí)行中心線識別和可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)配置，這再次增強(qiáng)由可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)提供的總體安全性。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述目的也通過入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的中心線識別系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括掃描單元，適于掃描入塢位之前的停機(jī)坪；記錄單元，適于記錄每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置；和處理單元，適于使用中心線和環(huán)繞該中心線的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中的差值，來識別入塢位之前的中心線。
根據(jù)發(fā)明的中心線識別系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，處理單元還適于根據(jù)中心線輪廓，來定義至少兩個中心線定義點(diǎn)，或者將預(yù)定義的中心線定義點(diǎn)與中心線輪廓相比較。
因此，該發(fā)明的中心線識別系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)與上述相對于發(fā)明方法所述的相同的優(yōu)點(diǎn)。
更進(jìn)一步，發(fā)明的中心線識別系統(tǒng)的另一優(yōu)點(diǎn)在于可以簡單地通過例如以硬件或以軟件、或其結(jié)合對相關(guān)處理單元進(jìn)行升級，使用現(xiàn)有的可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)來容易地實(shí)現(xiàn)該發(fā)明，而不用硬件修改。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其可以被直接裝載到入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的處理單元的內(nèi)部存儲器中，包括軟件代碼部分，用于當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行在入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的處理單元中時，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
因此，還提供本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)計算機(jī)或處理器系統(tǒng)中的本發(fā)明方法步驟的實(shí)現(xiàn)?？傊?，這種實(shí)現(xiàn)提供了與計算機(jī)系統(tǒng)，或更具體地，包括在例如可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的處理器一起使用的計算機(jī)程序產(chǎn)品。
限定本發(fā)明的功能的程序可以以多種形式被遞送給計算機(jī)/處理器，包括，但不限于永久存儲在不可擦寫存儲介質(zhì)上的信息，例如，諸如可由處理器讀取的ROM或CD ROM盤的只讀存儲設(shè)備或計算機(jī)I/O附件；存儲在可擦寫存儲介質(zhì)上的信息，例如，軟盤和硬盤驅(qū)動器；或者經(jīng)調(diào)制解調(diào)器或其它接口設(shè)備、通過諸如網(wǎng)絡(luò)和/或電話網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng)的通信介質(zhì)傳送到計算機(jī)/處理器的信息。應(yīng)該理解在載有實(shí)現(xiàn)該發(fā)明概念的處理器可讀指令時，這樣的介質(zhì)表示本發(fā)明的可選實(shí)施例。


下面，參照附圖描述執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式及其相關(guān)的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1示出了入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用的典型實(shí)施例；圖2示出了具有距離指示的中心線識別圖，該距離指示對距圖1中示出的停機(jī)位的增長的距離，使用不同級別的灰度或不同的顏色；圖3示出了根據(jù)圖2的中心線識別圖，其具有放置在停機(jī)坪上的停機(jī)位之前的反射物體；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有顯示的反射亮度的中心線識別圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的中心線配置定義和中心線配置驗證的示例；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的中心線識別方法的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的中心線配置驗證的流程圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有反射亮度顯示以及反射物體在中心線上的放置的中心線識別圖；和圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的中心線配置系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖來說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在參照與上述相對于圖1-3所參照的相同的部分和部件時，將使用相同的附圖標(biāo)記，并省略對其的重復(fù)解釋。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有顯示的反射亮度的中心線識別圖。
中心線識別圖顯示作為水平和垂直掃描角度的函數(shù)的反射亮度。亮度越高，灰度的陰影越輕。當(dāng)圖像自身中沒有距離信息時，例如，通過在計算機(jī)顯示器上點(diǎn)擊在該點(diǎn)處的光標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)到特定點(diǎn)的距離。然后，到該點(diǎn)的距離可以在計算機(jī)顯示器的單獨(dú)顯示窗口中示出。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明，提出了不僅考慮垂直和水平角以及到用于產(chǎn)生中心線識別圖的掃描點(diǎn)的距離，而且考慮了測量反射到可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)22、24的回波的振幅，其作為另一測量維數(shù)。
在圖4的下面部分示出了該方法的結(jié)果?？梢钥吹皆谥行木€識別圖中不僅表示了反射物體34，而且還表示了中心線14、停泊位置18、位ID 20、以及停機(jī)位15之前的閑人免進(jìn)區(qū)。
從圖4的下面部分中，可以看到由于振幅信息的使用，不再需要使用上述相對于現(xiàn)有技術(shù)所參照的、大的反射物體34來配置可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)。
相反，可以直接參照顯示信息，其與停機(jī)坪上的中心線、停泊位置、ID位、閑人免進(jìn)區(qū)等具有1∶1關(guān)系，從而提高了測量的精確度。
一個可能的方法是標(biāo)記至少兩個中心線定義點(diǎn)38、40，例如，通過使用互動的輸入/輸出設(shè)備，例如，鼠標(biāo)、觸摸屏、光筆等，立即在屏幕上顯示中心線識別圖。
然后，存儲這些中心線定義點(diǎn)38、40的位置，隨后，當(dāng)為了驗證的目的在隨后的時間點(diǎn)重新產(chǎn)生中心線識別圖時，參照這些位置。然后，可以讀出中心線定義點(diǎn)38、40和將這些點(diǎn)添加到重新產(chǎn)生的中心線識別圖上。
如圖5中所示，左邊部分，當(dāng)在預(yù)先存儲的中心線定義點(diǎn)38、40的位置上有到中心線14的匹配時，即當(dāng)中心線的圖像通過預(yù)先存儲的定義點(diǎn)38、40且這些點(diǎn)的測量距離與預(yù)先存儲的值相符時，仍然配置或校準(zhǔn)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)是清楚的。
否則，如圖5的右邊部分所示，當(dāng)出現(xiàn)中心線定義點(diǎn)38、40和中心線14之間的不匹配時，例如，由于維護(hù)或包括在其中的硬件/軟件的任何其它修改，不再配置或校準(zhǔn)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)是清楚的。
圖6將相對于圖4和5給出的示例總結(jié)成根據(jù)本發(fā)明的中心線識別方法的流程圖。具體地，該流程圖示出了為快速且恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)而采取的最初步驟。
如圖6中所示，初始執(zhí)行了步驟S1，以使用測距儀22掃描飛機(jī)入塢位16之前的停機(jī)坪，并且記錄每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置。然后，執(zhí)行步驟S2，以通過中心線14和停機(jī)坪上其周圍表面之間的反射率的差值，識別飛機(jī)入塢位之前的中心線14。此后，執(zhí)行步驟S3(可選地)，以通過在中心線14上定義至少兩個中心線定義點(diǎn)38、40來配置該中心線。
圖7示出了相對于圖4和5說明的、根據(jù)本發(fā)明的中心線配置驗證方法的流程圖。由于本發(fā)明的步驟S1和S2與可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的初始配置相同，將不再給出對這些步驟地重復(fù)解釋。
如圖7中所示，在配置的驗證期間，執(zhí)行另一步驟S4，以例如，通過如圖5所示，對中心線定義點(diǎn)38、40和中心線14進(jìn)行重疊考慮，比較在屏幕上顯示的中心線路線和先前配置的中心線14的至少兩個中心線定義點(diǎn)38、40。
可選地，當(dāng)中心線輪廓或路線和中心線定義點(diǎn)之間的偏差超過了預(yù)定閾值，在步驟S5中再次配置/校準(zhǔn)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)，以將可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)恢復(fù)到恰當(dāng)操作的狀態(tài)。
根據(jù)預(yù)先設(shè)置的準(zhǔn)則，可以例如在來自系統(tǒng)的告警之后手動地或自動地執(zhí)行參照圖7所述的過程。
同時，應(yīng)當(dāng)注意對于根據(jù)本發(fā)明的中心線配置，預(yù)先定義的閾值是可以自由選擇的參數(shù)。此外，為了實(shí)現(xiàn)可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的新配置，可以根據(jù)新的中心線識別圖，為可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的隨后操作簡單地定義新的中心線定義點(diǎn)。另外，第二種方法是定義一種變換，其在可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的操作期間，為了隨后的坐標(biāo)變換計算而將預(yù)先定義的中心線定義點(diǎn)的位置映射到新定義的中心線定義點(diǎn)。
圖8示出了本發(fā)明的另一修改，其中產(chǎn)生了反射物體被放置在中心線上的中心線識別圖。
如圖8中所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提出了在掃描停機(jī)坪之前，將具有提高的反射率的反射物體42、44放置在中心線14上。這樣的反射物體的一般范圍可以高達(dá)0.5m寬和高達(dá)0.5m高。該方法便于惡劣測量條件下的中心線，例如磨損的中心線或有飛機(jī)輪胎橡膠覆蓋的中心線的配置。無論如何，提供具有提高的反射率的反射物體允許實(shí)現(xiàn)中心線14上的中心線定義點(diǎn)的正確、安全的定義。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的中心線配置系統(tǒng)的示意圖。
如圖9所示，中心線配置系統(tǒng)分成具有跟蹤系統(tǒng)22和可視顯示器24的可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)以及處理和控制單元62。跟蹤系統(tǒng)22包括光束測距儀46，其產(chǎn)生，例如，為了隨后掃描停機(jī)坪而由第一鏡面48和第二鏡面50反射的激光束。每個第一鏡面48和第二鏡面50分別受第一步進(jìn)馬達(dá)52和第二步進(jìn)馬達(dá)(step motor)54的控制。
此外，可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)包括顯示器單元24，用于顯示飛機(jī)56的類型、橫向偏差58和到停泊位置60的距離。
如圖9中所示，可視入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)22和顯示器單元24二者都在能存取存儲器介質(zhì)64的計算機(jī)和/或?qū)Ｓ锰幚砥?2的控制下運(yùn)行，該存儲器介質(zhì)64裝備在內(nèi)部或外部。
如圖9所示，處理和控制單元62適于控制跟蹤單元22，從而在對停機(jī)坪的第一掃描處理中產(chǎn)生了包括水平和垂直角αi、βi二者和相關(guān)的距離di以及相關(guān)的亮度測量值Ii的掃描數(shù)據(jù)。此外，存儲介質(zhì)也存儲中心線定義點(diǎn)αi、βi、di。由中心線配置系統(tǒng)的操作員，例如，通過象鼠標(biāo)、觸摸屏、觸筆等的I/O設(shè)備的活動，在控制和處理單元62的顯示器屏幕上顯示中心線識別圖之后產(chǎn)生該數(shù)據(jù)。
還如圖9所示，在停機(jī)坪的第一次掃描和相關(guān)的中心線定義點(diǎn)的定義之后，這樣的中心線配置的驗證要求停機(jī)坪的第二次或隨后的掃描，以便產(chǎn)生一組新的中心線識別圖相關(guān)數(shù)據(jù)α’i、β’i、d’i、I’i。
然而，在停機(jī)坪的第二次掃描之后，不再對中心線定義點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)定義，但是將有關(guān)在停機(jī)坪的第一次掃描期間產(chǎn)生的中心線定義點(diǎn)的數(shù)據(jù)用于，例如，在控制和處理單元62的屏幕上的重疊顯示，以便評估中心線定義點(diǎn)匹配或中心線定義點(diǎn)不匹配，如相對于圖5所示。
雖然相對于被認(rèn)為是本發(fā)明的最佳模式和優(yōu)選實(shí)施例，解釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白很多修改和變化是可以考慮的，且是直接可用的。
例如，雖然上述參照了兩個中心線定義點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)明白任意數(shù)量的中心線定義點(diǎn)可用于中心線配置和/或校準(zhǔn)，只要其適于以三維方式定義中心線的路線。
此外，本發(fā)明還可以用軟件/硬件或其組合，以及基于可用的通用部件或?qū)Ｓ糜布韺?shí)現(xiàn)。
再次，雖然參照了激光束測距儀，但是應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明完全覆蓋了現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何合適的掃描技術(shù)，例如，微波、超聲波掃描、紅外掃描等。
又次，雖然參照單個中心線解釋了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白與上述相同的技術(shù)和特征也可應(yīng)用于停機(jī)位之前的多個中心線的配置和/或校準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的中心線識別方法，包括步驟a)使用測距儀(22)來掃描入塢位(16)之前的停機(jī)坪(S1)，和記錄每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置；和b)使用反射亮度之間的差值，來識別入塢位(16)之前的中心線(14)(S2)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟根據(jù)中心線輪廓，定義至少兩個中心線定義點(diǎn)(38、40)(S3)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟將預(yù)定義的中心線定義點(diǎn)(38、40)與所識別的中心線(14)相比較(S4)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括步驟當(dāng)所識別的中心線和現(xiàn)有中心線定義點(diǎn)之間的偏差超過預(yù)定閾值時，再次配置入塢導(dǎo)航系統(tǒng)(S5)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于使用中心線和圍繞中心線(14)的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中的差值，來實(shí)現(xiàn)對入塢位(16)之前的中心線(14)的識別。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于自動實(shí)現(xiàn)對中心線(14)的識別。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括步驟在掃描停機(jī)坪之前，將具有高反射率的至少一個反射物體(42，44)放置在中心線(14)上。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于反射物體(42，44)是高達(dá)0.5m寬和高達(dá)0.5m高的高反射平板。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于再次配置入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的步驟包括步驟根據(jù)所識別的中心線(14)重新定義至少兩個中心線定義點(diǎn)。
10.一種用于入塢導(dǎo)航系統(tǒng)的中心線識別系統(tǒng)，包括a)掃描單元(22)，適于掃描入塢位(16)之前的停機(jī)坪；b)記錄單元(64)，適于記錄每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置；和c)處理單元(62)，適于使用反射亮度中的差值，來識別入塢位(16)之前的中心線(14)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于根據(jù)中心線輪廓，定義至少兩個中心線定義點(diǎn)(38、40)。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于將預(yù)定義的中心線定義點(diǎn)(38、40)與所識別的中心線相比較。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于使用中心線和圍繞中心線的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中的差值，來識別入塢位之前的中心線(14)。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于自動識別入塢位之前的中心線(14)。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于當(dāng)所識別的中心線和現(xiàn)有中心線定義點(diǎn)之間的偏差超過預(yù)定閾值時，再次配置入塢導(dǎo)航系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于該處理單元(62)還適于通過根據(jù)所識別的中心線重新定義至少兩個中心線定義點(diǎn)，來再次配置入塢導(dǎo)航系統(tǒng)。
17.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其可以被直接裝載到入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的處理單元的內(nèi)部存儲器中，包括軟件代碼部分，用于當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行在入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的處理單元中時，執(zhí)行權(quán)利要求1至9之一的步驟。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了入塢導(dǎo)航系統(tǒng)中的精確且快速的中心線識別，以及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了中心線配置的驗證。迄今為止，提出了使用測距儀來掃描入塢位之前的停機(jī)坪，和記錄每個掃描點(diǎn)的反射亮度和位置。然后，使用中心線(14)和圍繞中心線(14)的停機(jī)坪表面之間的反射亮度中的差值，來識別入塢位之前的中心線(14)。此外，根據(jù)中心線輪廓，定義至少兩個中心線定義點(diǎn)(38、40)。
文檔編號G08G5/00GK1606764SQ02825780
公開日2005年4月13日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者詹·韋斯特倫德 申請人:塞弗蓋特國際公司