专利名称：飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统的制作方法
飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统技术领域：
本发明涉及飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统，特别是一种基于多传感器的、不等距间隔安装的测量与显示系统。背景技术：
飞机泊位系统能够为机场在机坪安全停靠提供准确和规范的引导指示信息，用以代替原先的手工引导模式。对于飞机在地面安全准确停靠有着重要的意义，是航空器在机场地面运行中的一个组成部分。在飞机泊位过程中飞机移动距离测量的准确性直接影响着飞机移动与停靠的精度。现有飞机泊位过程中的检测技术较为典型的系统有，对目安全二极管激光扫描识别方法、视频测量图像识别方法、触发式线圈感应检测方法
1、对目安全二极管激光扫描识别系统，是通过对不同机型的机头部位明显的不同特征进行扫描，并经操作员事先选定的机型比对来进行确认，该方式主要是用于扫描并确定机型，现有的反射式测距系统精确度高，但运行和维护成本较高，距离较远时反射测得的数据准确度较差。2、视频探测图像识别系统]则是采用视频摄像机影像跟踪技术捕捉飞机运行轨迹，即使用三维模型在每次图像处理循环中，系统把选定飞机的外形包络线和由传感器探测到的飞机轮廓集相比较，通过最大化三维透视模型的覆盖面积及完整包络线来确定飞机的机型。该系统每年虽然请厂家进行校准和维护，但仍然存在较大的误差和一定的错误概率，存在安全隐患；由于存在较大误差和错误概率，航班入位需要工作人员进行现场监控， 系统没有达到精确弓I导和节省人力的目的。3、地埋感应线圈检测系统是应用埋在地面下的感应线圈来确定飞机位置。它是通过探测是否有金属物体(飞机前轮)经过或停留在线圈的上方，并由感应器输出信号至控制箱，来显示飞机的位置。该系统需要预先将传感器埋设在飞机前轮经过的机坪下。线圈引线的两端连接到电子传感器(线圈探测器上)，引线埋设在停机坪上刨开的槽中，直至控制箱，电子元件容易被压坏，导致系统的可靠性不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，而提供一种飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统，该系统主要利用多组激光对射传感器，通过探测飞机前轮是否经过激光对射传感器来确定飞机当前所处的位置。该系统装置简单、响应速度快的特点。本发明为实现发明目的，所采用的方案是设计一种在飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统。包括控制系统与激光对射式传感器，其特征在于所述控制系统包括测量模块、信号处理模块、通讯模块和显示模块；所述测量模块由相对排列安装在停靠中线两侧的多组激光对射式传感器组成，测量模块在飞机泊位过程中测量飞机的移动距离，每组激光对射式传感器由一侧传感器发射器和另一侧传感器接收器组成；所述测量模块的测量的信号通过传输线传输到信号处理模块，信号处理模块通过通讯模块将数据传输给显示模块。本发明的有益效果是本发明参照国际民航组织公约附件十四的相关要求，采用多组传感器测量的方式，对飞机移动距离实时测量。在飞机泊位过程中通过使用多组激光对射式传感器对飞机在距离停靠线30米 50米的范围内对其进行探测，其激光对射式传感器对射距离远、指向角小、不受天气影响的特点，可准确探测飞机的位置，探测结果在显示模块上以飞机移动距离进度条的信息显示给飞行员。由于该装置安装在飞机前轮经过的两侧，不会使飞机轮碾压到安装激光对射传感器的位置，所以改进了地埋感应线圈容易被压损的缺点，同时也便于维护。此外，本发明提高了飞机停靠的精度，进而可提高机场的运营效率。

图1飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统示意图； 图2传感器安装布局示意图； 图3显示模块示意以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
本发明飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，由控制系统与激光对射式传感器组成。所述控制系统包括测量模块、信号处理模块、通讯模块和显示模块等。所述的测量模块由相对排列安装在停靠中线两侧的多组激光对射式传感器组成， 每组激光对射式传感器由一侧传感器发射器和另一侧传感器接收器组成。所述测量模块的多组激光对射式传感器排列安装在距离飞机停靠线30米 50米的距离内，且各组传感器之间的间隔距离自飞机停靠线至远端，为逐渐增加距离长度。所述测量模块的多组激光对射式传感器中，每组相对安装的传感器发射器与接收器的间距小于主起落架轮内间距。飞机泊位时传感器通过探测飞机前起落架轮是否经过激光对射式传感器来确定飞机所处的位置。所述激光对射式传感器的发射器与接收器均安装于具有透光孔的壳体内，传感器的发射器与接受器通过透光孔对射，并将壳体嵌入到安装位置的地面上，壳体露出地表面的高度为5mm-30mm。。壳体的上表面涂以符合《对目视信号用的表面颜色的建议》中的黄色，用以提示机场作业车辆，以尽量减少车辆的碾压。且壳体亦应具备承受飞机载荷的碾压强度。所述信号处理模块由信号转换模块和CPU模块组成，所述信号转换模块通过信号隔离器件将传感器的输出信号转换为CPU可接受的信号；所述CPU模块完成开机自检、接受转换后的传感器信号并对其进行处理分析、最后实现与显示模块的传输功能。所述CPU模块的开机自检是在系统启动后，所有传感器的发射器向相对的接收器发射激光，接收器接收到激光信号后将接收的信号传送给CPU模块，CPU模块以此信号驱动显示模块，点亮相应的飞机移动距离显示进度条；接收器没有接受到激光信号，发送给CPU 模块的信号不能驱动显示模块，则关闭相应的飞机移动距离显示进度条。所述显示模块为LED点阵屏，分为上、下两部分显示，其中上半部分为机型显示部分，下半部分为飞机移动距离显示进度条部分。附图1-3是本发明的一个实施例。该飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统(如图1所示)，包括显示模块 1、激光对射式传感器的发射器4，激光对射式传感器的接收器5，信号处理模块7，通讯模块8，传输线6和9等。在停靠中线2的两侧装有一定数量的激光对射式传感器4和5，当有飞机的前起落架经过时，激光对射式传感器的接收器5被触发，发出相应的信号给信号处理模块7，信号处理模块7将信号通过通讯模块9传送给显示模块1显示。所述显示模块为LED点阵屏，可以接受信号处理模块发送来的信号，并在飞机移动距离进度条上显示出来。所述激光对射式传感器的发射器部分4和激光对射式传感器的接收器部分5为成传感器，当没有飞机经过时，接收器一直接收发射器发送的信号，当有飞机经过时，飞机前轮遮挡住发射器发送的信号，接收器无法收到发射器的信号，此时，接收器的信号输出端会向信号处理模块7发送一个信号，信号处理模块基于此信号判断飞机所在的位置。所述信号处理模块7由信号转换模块、CPU模块组成，传感器的工作电压为12V或 MV，该模块可以将输出信号转换为CPU可接受的信号；CPU模块是控制模块，可以完成开机自检、信号传输功能。即系统启动之后，正常情况下，所有传感器的发射器向接收器对射激光，接收器接收到激光后将接收的信号传送给CPU模块，CPU模块以此信号驱动飞机移动距离显示进度条点亮，如果传感器接收器发送给CPU模块的信号是没有接受到激光的信号， 那么该信号无法驱动飞机移动距离显示进度条点亮，则地面人员根据关闭灯条的位置找到有问题的传感器并进行检查维修。如图2所示为传感器安装布局示意图。激光对射式传感器的数量与需要安装的距离停靠线的范围长度和相邻传感器间距离有关，多组传感器之间的距离越靠近停靠线安装越近，但是同时要保证安装好的相邻两个传感器没有干扰。图2中，Dl区间为飞机的停靠线3区间，由于各种机型不同，前起落架位置各有不同。故对应泊位的每条停靠线3，均设置一组传感器。通过初始化可设定某一条为原点，即飞机需要停靠到该传感器对应的停靠线。使用时，当系统收到机型信息后，则将该机型对应的停靠线处的传感器设为原点，原点传感器总是对应与飞机移动距离进度显示屏的最上端一行。飞机触发该原点传感器即到达停靠位置，显示屏的所有灯条关闭，并以英文字母STOP 表不。图2中，D2为距离停靠线较近的区域，此段距离飞机行驶的速度较慢，所以安装的传感器比较密，可实现对飞机的实时精确探测。图2中，D3为距离较远的区域，此段距离飞机行驶的速度稍快，该区域的传感器间
距稍大。如图3所示，显示模块由上下两个显示部分。上半部分11为机型显示，该显示模块可接受上位机的机型、航班号、机号等信息并显示出来；下半部分12为飞机移动距离进度条信息，图中从左到右即为开始检测至最后到达停靠线所截取的三个显示界面。从灯全亮逐渐至灯全灭。
权利要求
1.一种飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，包括控制系统与激光对射式传感器，其特征在于所述控制系统包括测量模块、信号处理模块、通讯模块和显示模块；所述测量模块由相对排列安装在停靠中线两侧的多组激光对射式传感器组成，测量模块在飞机泊位过程中测量飞机的移动距离，每组激光对射式传感器由一侧传感器发射器和另一侧传感器接收器组成；所述测量模块的测量的信号通过传输线传输到信号处理模块，信号处理模块通过通讯模块将数据传输给显示模块。
2.根据权利要求1所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述测量模块的多组激光对射式传感器排列安装在距离飞机停靠线30米 50米的距离内，且各组传感器之间的间隔距离自飞机停靠线至远端，为逐渐增加距离长度。
3.根据权利要求1或2所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述测量模块的多组激光对射式传感器中，每组相对安装的传感器发射器与接收器的间距小于主起落架轮内间距。
4.根据权利要求1或2所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述激光对射式传感器的发射器与接收器均安装于具有透光孔的壳体内，传感器的发射器与接受器通过透光孔对射，并将壳体嵌入到安装位置的地面上，壳体露出地表面的高度为 5mm-30mmo
5.根据权利要求4所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述壳体的上表面涂以黄色；且壳体具备承受飞机载荷的碾压强度。
6.根据权利要求1或2所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述信号处理模块由信号转换模块和CPU模块组成，所述信号转换模块通过信号隔离器件将传感器的输出信号转换为CPU可接受的信号；所述CPU模块完成开机自检、接受转换后的传感器信号并对其进行处理分析、最后实现与显示模块的传输功能。
7.根据权利要求6所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述CPU模块的开机自检是在系统启动后，所有传感器的发射器向相对的接收器发射激光， 接收器接收到激光信号后将接收的信号传送给CPU模块，CPU模块以此信号驱动显示模块， 点亮相应的飞机移动距离显示进度条；接收器没有接受到激光信号，发送给CPU模块的信号不能驱动显示模块，则关闭相应的飞机移动距离显示进度条。
8.根据权利要求1或7所述的飞机泊位过程中移动距离测量与显示系统，其特征在于所述显示模块为LED点阵屏，分为上、下两部分显示，其中上半部分为机型显示部分，下半部分为飞机移动距离显示进度条部分。
全文摘要
本发明是一种在飞机泊位过程中飞机移动距离的测量及显示系统。它包括由飞机移动距离测量模块、信号处理模块、通讯模块和显示模块组成的控制系统。飞机移动距离测量模块由多组激光对射式传感器组成，可实现飞机泊位前进过程中对其位置的探测。信号处理模块通过对接收到的信号进行处理，以确定飞机所在的位置与停靠线之间的距离。本发明是根据机场运行的要求，设计了使用多传感器来探测飞机停泊过程中的位置，该系统利用激光对射式传感器对射距离远、指向角小、不受天气影响的特点，可准确探测飞机的位置，并通过显示模块将飞机移动距离进度信息直观的显示给飞行员。
文档编号G01B11/02GK102252619SQ20111009979
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者侯启真, 孙毅刚, 张积洪, 李龙海, 马创, 黄哲理 申请人:中国民航大学