CN106933249B - 一种航空器实时跟踪引导系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航空器实时跟踪引导系统，雷达动态测距系统包括发射机、接收机、发射天线、接收天线以及显示器；发射机产生一个雷达信号，通过发射天线发向航空器前轮，该雷达信号经航空器前轮反射回到接收天线，再由接收机计算发射信号与接收信号之间的时间延迟并进行斜距计算，测算出航空器前轮到相应机型停止线的距离，换算成距离信号输入到显示器上；实时跟踪系统包括随动装置和高倍摄像头；随动装置包括数据转换器以及与数据转换器连接的电动马达，高倍摄像头设于电动马达上；数据转换器通过接收由接收机传来的距离信息，输出经过计算得出的角度信息并传给电动马达，控制高倍摄像头的角度，其优点在于确保航空器精准的停在规定位置。

Description

一种航空器实时跟踪引导系统
技术领域
本发明涉及一种跟踪引导系统，尤其是涉及一种航空器实时跟踪引导系统。
背景技术
目前国内外机场有两种方式引导航空器停靠在相应机型的停止线。一种是人工指挥方式，这种方式是机务人员利用指挥棒按照规定的动作指挥航空器停止在要求的位置。另一种方式是利用自动泊位系统来显示航空器离停止线的距离，由飞行人员依靠刹车系统使航空器停留在停止线上。对于第一种方式，由于每个人对于快慢的控制程度不一样以及不同航空器飞行人员理解的偏差，所以很容易造成航空器过线，对于过线的处理通常是使用拖车进行移动航空器至规定停止线，毫无疑问，这样会造成航空器的延误及人员工作量的增加。对于第二种方式，由于飞行员根据变化位移来判断航空器的速度及刹车使用时间，这样时而也会造成航空器入位过线的问题。
发明内容
本发明目的是：提供一种在航空器入位时，能够让飞行员直接观测到航空器前轮运动状态，并且能够让飞行员在直观上觉察到航空器的滑行速度，从而能够确保航空器精准的停在规定位置的航空器实时跟踪引导系统。
本发明的技术方案是：一种航空器实时跟踪引导系统，包括雷达动态测距系统以及实时跟踪系统；
所述雷达动态测距系统包括发射机、接收机、发射天线、接收天线以及显示器；发射机产生一个雷达信号，通过发射天线发向航空器前轮，该雷达信号经航空器前轮反射回到接收天线，再由接收机计算发射信号与接收信号之间的时间延迟并进行斜距计算，测算出航空器前轮到相应机型停止线的距离，最后换算成距离信号输入到显示器上，其中斜距计算公式如公式1，距离计算如公式2，动态测距原理如图2所示。
Figure BDA0001282128820000021
其中，S1代表斜距，C代表电磁波传播速度，常数C＝3×108米/秒，t2代表雷达信号反射到接收天线的时刻，t1代表雷达信号从发射天线发射时刻。
Figure BDA0001282128820000022
其中，S代表航空器前轮离停止线的距离，S1代表雷达和航空器前轮之间的斜距，S2代表停止线到雷达之间的水平距离，H代表雷达安装高度；
所述实时跟踪系统包括随动装置和高倍摄像头；所述随动装置包括数据转换器以及与数据转换器连接的电动马达，且所述高倍摄像头设于所述电动马达上；其中数据转换器通过接收由接收机传来的距离信息，输出经过计算得出的角度信息，最后角度信息传给电动马达，从而控制高倍摄像头的角度，使高倍摄像头始终照射到航空器前轮，并实时跟踪航空器前轮的运动状态，最后将航空器前轮的运动状态传送到显示器显示。
作为优选的技术方案，还包括用于放置发射机、接收机、显示器和随动装置的支架。
作为优选的技术方案，所述显示器包括两块设于所述支架上、且上下设置的竖向显示屏。
本发明的具体操作过程如下：当引导车引导航空器进入机位滑行线以后，雷达动态测距系统开始进入工作状态，由发射机发射的雷达信号经发射天线到达航空器前轮后反射回接收天线，经过接收机处理(如上述公式1和2)后，一方面把航空器前轮离停止线的距离信息直接传给显示器，提供给飞行员作为参考信息，另一方面把数据信息传给数据转换器，由数据转换器输出角度信息给电动马达，使高倍摄像头始终能够照射到航空器前轮，最后运用高倍摄像头使航空器前轮运动状态传输到显示器中，供驾驶员精确掌握航空器滑行状态，使航空器能够精准的停在规定位置。
本发明的优点是：
1.本发明与现有人工引导和自动泊位系统相比，能够直观给出航空器前轮运动状态，使飞行员不仅能够看到航空器离停止线的距离，而且还能使飞行员可以直观感受到航空器的滑行速度，从而有利于飞行员在合适的时间做出发出刹车指令，使航空器能够精准的停留在规定位置，从而避免了航空器滑行过线的问题。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明航空器实时跟踪引导系统的结构右视图；
图2为本发明航空器实时跟踪引导系统的结构左视图；
图3为本发明航空器实时跟踪引导系统的动态测距原理图；
图4为航空器入位实时跟踪系统的原理图；
其中：1发射机，2接收机，3发射天线，4接收天线，5显示器，6随动装置，7高倍摄像头，8支架。
具体实施方式
实施例：一种航空器实时跟踪引导系统，包括雷达动态测距系统，实时跟踪系统以及支架8。
参照图1、2所示，本发明的雷达动态测距系统包括发射机1、接收机2、发射天线3、接收天线4以及显示器5；发射机1产生一个雷达信号，通过发射天线3发向航空器前轮，该雷达信号经航空器前轮反射回到接收天线4，再由接收机2计算发射信号与接收信号之间的时间延迟并进行斜距计算，测算出航空器前轮到相应机型停止线的距离，最后换算成距离信号输入到显示器上，其中斜距计算公式如公式1，距离计算如公式2，动态测距原理如图3所示。
Figure BDA0001282128820000031
其中，S1代表斜距，C代表电磁波传播速度，常数C＝3×108米/秒，t2代表雷达信号反射到接收天线4的时刻，t1代表雷达信号从发射天线3发射时刻。
Figure BDA0001282128820000032
其中，S代表航空器前轮离停止线的距离，S1代表雷达(发射天线3、接收天线4)和航空器前轮之间的斜距，S2代表停止线到雷达(发射天线3、接收天线4)之间的水平距离，H代表雷达(发射天线3、接收天线4)安装高度；
参照图1、2、4所示，本发明的实时跟踪系统包括随动装置6和高倍摄像头7；该随动装置6包括数据转换器以及与数据转换器连接的电动马达，且高倍摄像头7设于电动马达上；其中数据转换器通过接收由接收机2传来的距离信息，输出经过计算得出的角度信息，最后角度信息传给电动马达，从而控制高倍摄像头7的角度，使高倍摄像头7始终照射到航空器前轮，并实时跟踪航空器前轮的运动状态，最后将航空器前轮的运动状态传送到显示器显示，图4中A319/A320/B738为机型停止线。
参照图1、2、3所示，本发明的还包括支架8，用于放置发射机1、接收机2、显示器5和随动装置6，其中显示器5包括两块设于支架8上、且上下设置的竖向显示屏。
本发明的具体操作过程如下：当引导车引导航空器进入机位滑行线以后，雷达动态测距系统开始进入工作状态，由发射机1发射的雷达信号经发射天线3到达航空器前轮后反射回接收天线4，经过接收机2处理(如上述公式1和2)后，一方面把航空器前轮离停止线的距离信息直接传给显示器5，提供给飞行员作为参考信息，另一方面把数据信息传给数据转换器，由数据转换器输出角度信息给电动马达，使高倍摄像头7始终能够照射到航空器前轮，最后运用高倍摄像头7使航空器前轮运动状态传输到显示器5中，供驾驶员精确掌握航空器滑行状态，使航空器能够精准的停在规定位置。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种航空器实时跟踪引导系统，其特征在于，包括雷达动态测距系统以及实时跟踪系统；
所述雷达动态测距系统包括发射机、接收机、发射天线、接收天线以及显示器；发射机产生一个雷达信号，通过发射天线发向航空器前轮，该雷达信号经航空器前轮反射回到接收天线，再由接收机计算发射信号与接收信号之间的时间延迟并进行斜距计算，测算出航空器前轮到相应机型停止线的距离，最后换算成距离信号输入到显示器上；
所述实时跟踪系统包括随动装置和高倍摄像头；所述随动装置包括数据转换器以及与数据转换器连接的电动马达，且所述高倍摄像头设于所述电动马达上；其中数据转换器通过接收由接收机传来的距离信息，输出经过计算得出的角度信息，最后角度信息传给电动马达，从而控制高倍摄像头的角度，使高倍摄像头始终照射到航空器前轮，并实时跟踪航空器前轮的运动状态，最后将航空器前轮的运动状态传送到显示器显示；
当引导车引导航空器进入机位滑行线以后，雷达动态测距系统开始进入工作状态，由发射机发射的雷达信号经发射天线到达航空器前轮后反射回接收天线，经过接收机处理后，一方面把航空器前轮离停止线的距离信息直接传给显示器，提供给飞行员作为参考信息，另一方面把数据信息传给数据转换器，由数据转换器输出角度信息给电动马达，使高倍摄像头始终能够照射到航空器前轮，最后运用高倍摄像头使航空器前轮运动状态传输到显示器中，供驾驶员精确掌握航空器滑行状态，使航空器能够精准的停在规定位置。
2.根据权利要求1所述的航空器实时跟踪引导系统，其特征在于，还包括用于放置发射机、接收机、显示器和随动装置的支架。
3.根据权利要求2所述的航空器实时跟踪引导系统，其特征在于，所述显示器包括两块设于所述支架上、且上下设置的竖向显示屏。
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