CN108883838A - 优化航空器泊位系统的范围 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空器泊位系统，该航空器泊位系统包括：基于光的验证与定位系统，该基于光的验证与定位系统适于扫描与停机位连接的体积(120)；接收单元，该接收单元适于从机场监视系统接收监视数据，其中，该基于光的验证与定位系统进一步适于基于所接收的监视数据来控制所扫描的体积的延伸部。

Description

优化航空器泊位系统的范围

技术领域

本发明总体涉及航空器泊位系统，尤其涉及适于从机场监视系统接收信息并且在飞机引导到停机位的过程中使用所接收的信息来控制基于光的验证与定位系统的航空器泊位系统。

背景技术

在较大的机场，常见的是使用登机桥以便于将乘客转移到航空器和从航空器转移。通常，登机桥的高度是可调整的，并且可伸缩地延伸，使得乘客可以在不暴露于天气的情况下进出航空器，并且无需进入泊位区域或停放航空器的停机位。

为了可以将登机桥附接到航空器，必须将航空器引导到停机位处的预定停止位置。通常，飞行员由涂在地面上的引入线引导，该引入线终止于预定停止位置。另外，由于从航空器的驾驶舱内看，停机位或泊位区域的视景受到限制，所以飞行员通常由地面上的人员引导，或者最近几年来，由目视泊位引导系统(VDGS)引导。

VDGS通常通过从与停机位连接的位置(例如，在航站楼上)发射光脉冲(例如激光脉冲)来操作。光脉冲通常朝沿着引入线的方向发射，其中沿着引入线接近的航空器将使光脉冲朝向检测器反射。然后，VDGS中的控制单元可以在航空器接近停止位置时计算距航空器的距离。可替代地，可以通过在停机位区域中沿不同方向引导光脉冲来执行停机位区域中更复杂的体积扫描，使得接近的航空器的不同部分反射光脉冲，其中不仅可以确定距航空器的距离，而且还可以通过分析反射来识别航空器类型。

另外，VDGS可以包括布置在例如航站楼上、在飞行员清楚可见的位置处的显示器，其中显示器可以通过字符和/或符号向飞行员提供引导，同时将航空器操纵到停止位置。

然而，VDGS的范围由于很多原因而受到限制。必须限制光脉冲中的最大能量，以符合激光眼睛安全规定。如可以理解的，接近的航空器中的飞行员将直接暴露于光脉冲下，如果光能量过高，可能导致眼睛受伤。这同样适用于在停机位区域中的地面上工作的人员。

进一步地，停机位区域中的大气条件影响VDGS的范围。大气衰减、吸收和散射光脉冲，特别是在包括雾或大雨的天气状况的情况下。因此，在理想条件下，配备有激光的VDGS的有效范围通常在100-200m的范围内。

重要的是，当朝向停放位置(在停放点处)行驶时，尽早检测到接近的航空器。从安全角度来看，这尤其重要，其中接近的航空器必须以将其与地面上的物体以及桥梁和航站楼本身接触的风险降到最低的方式来接近停机位。早期检测可以为飞行员提供更好的引导，并且还可以使VDGS更好地确定接近的航空器的类型和/或版本。后者尤为重要，因为登机桥一旦到达停止点就必须与航空器正确对准。

VDGS的操作可以大致分为两个阶段：捕获阶段，其中VDGS扫描与停机位连接的体积以便检测/找到航空器；以及追踪阶段，其中VDGS已经找到物体/航空器并且寻求确定航空器的类型和/或版本，以及将航空器引导到停止点。在捕获阶段期间，VDGS可能需要根据机场的布局、特别是根据停机位的布置在大的体积上扫描，即一些停机位可能覆盖较大的面积(通常是至少与最大的预期航空器的大小相对应的面积，例如80m×80m平方)，其中VDGS的范围必须大，以到达停机位的远端。另外，VDGS必须能够在很大的角度上扫描，以捕获从侧面接近的物体(航空器)。

已经尝试通过将VDGS进一步布置到停机位区域中、远离停止点，比如在与停机位区域的入口点连接的单独柱上，或在更靠近停机位区域的入口点的登机桥的那部分上，来提供航空器的早期检测。然而，由于期望最小化停机位区域中的物体的数量，无论是美学考虑还是安全考虑，这严重限制了这种布置的可行性。

因此，存在对用于识别和引导航空器到停止位置的系统和方法的未满足的需求。还存在对这种系统和方法的未满足的需求，其提供可靠的操作，即使是在不利的环境条件下，比如雾、大雨、雪等，并且降低了错误识别要停放的航空器类型的可能性。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的是提供用于优化并在有利情况下还增大VDGS的有效范围而不会将发射的光脉冲中的能量增大到可能有害的水平的系统和方法。

根据第一方面，本发明是通过一种航空器泊位系统来实现的，该航空器泊位系统包括：基于光的验证与定位系统，该基于光的验证与定位系统适于扫描与停机位连接的体积；接收单元，该接收单元适于从机场监视系统接收监视数据，其中，该基于光的验证与定位系统进一步适于基于所接收的监视数据来控制所扫描的体积的延伸部。

这个实施例的优点是基于光的验证与定位系统可以基于所接收的监视数据来扫描某一延伸部的体积。也就是说，代替盲目地扫描与停机位连接的体积，基于光的验证与定位系统可以使用所接收的监视数据，以集中于扫描被确定为更感兴趣的体积。通过实例的方式，如果监视数据指示可能存在航空器或将很快存在于体积中，则可以确定该体积是感兴趣的。因此，基于光的验证与定位系统可以基于监视系统提供的数据，对与停机位连接的体积执行非常高效的扫描。术语“与停机位连接的体积”在这里指的是基本上围住停机位区域的体积。航空器可以停放在停机位区域内。该体积可以具有优选地沿朝向机场的滑行道的方向的延伸部，使得该延伸部围住大于停机位的区域。根据基于光的验证与定位系统的布置，该体积可以具有不同的形状。停机位可以布置在航站楼的前方，使得乘客可以进入和/或离开所停放的航空器。可替代地或另外，停机位可以布置在远离航站楼的位置。远处停机位可以用于停放未运行的航空器，或者用于使乘客和/或货物上/下航空器，以便从远处停机位区域进一步运送到另一位置。

附加优点是，通过将所接收的监视数据与通过扫描与停机位连接的体积而提供的数据相结合，可以在机场上的任何地方高精度地确定航空器的位置。另外，监视系统的协作传感器还允许获取有关接近的航空器的附加数据，例如飞机的唯一标识符。正常情况下，监视系统正常情况下可以高精度地确定航空器在跑道或滑行道上的位置，但是当航空器接近停机位区域时，特别是在航站楼附近时，来自监视系统的位置数据的准确性降低，因为存在例如干扰监视系统中的传感器的建筑物或其他结构(即阻挡雷达脉冲，由反射、多路径传播/重影等引起错读)。

在下文披露的优选实施例中，泊位系统利用基于激光的验证与定位系统。需要强调的是，作为替代方案，泊位系统可以配备有雷达或光学装置(例如相机)，以用于扫描体积。在前一种情况下，可以利用提供足够窄的雷达射束的雷达天线，使得扫描的分辨率足以检测和确定接近的航空器的位置。在后一种情况下，相机和关联的图像识别软件可以用于检测和确定航空器的位置。作为激光的替代品，可见光和红外光可以用于发射光以被接近的航空器反射。

基于光的验证与定位系统可以包括至少一个激光发射器，该至少一个激光发射器适于在该体积中沿不同方向发射光；以及检测器，该检测器适于检测从该体积中的物体反射的光。

这个实施例的优点是可以使用有限数量的激光发射器来扫描整个体积，由此使系统紧凑。甚至适于以广角扫描方位与高度的单个发射器也可以用于确定接近航空器的位置和类型。至少一个激光发射器可以适于沿不同方向发射光，使得可以扫描金字塔(例如，四面体或五面体)形状的体积。可替代地或另外,两个或更多个激光发射器可以结合使用并适于沿不同方向发射光，使得可以扫描其他形状的体积，例如矩形。

基于光的验证与定位系统可以适于基于所接收的监视数据来减小所扫瞄的体积的大小。

这个实施例的优点是可以更快地扫描较小的体积。通过实例的方式，监视数据可以指示在与停机位连接的原始体积的子体积中可能存在或将很快存在航空器，由此系统可以将扫描集中到该较小的体积。术语“减小大小”在这里指的是系统可以适于根据扫描的体积的形状在任何维度上减小扫描的体积的大小。

基于光的验证与定位系统可以适于基于所接收的监视数据来将扫描的体积向一旁移位。

这个实施例的优点是可以扫描基于所接收的监视数据而确定为感兴趣的体积。通过实例的方式，如果监视数据指示在从当前扫描的体积向一旁移位的体积中可能存在航空器或将很快存在航空器，则系统可以将扫描的体积向一旁移位,使得扫描感兴趣的体积。术语“向一旁”在这里指的是系统可以沿任何方向上执行体积的平移移动，或者系统可以执行体积的角位移，使得其指向新的方位角或仰角。

基于光的验证与定位系统可以适于扫描从激光验证与定位系统沿径向方向向外延伸的体积，基于光的验证与定位系统适于通过限制该体积沿该径向方向的延伸部来减小所扫描的体积的大小。

这个实施例的优点是系统可以减小扫描的体积的大小,使得其达到朝向例如机场的滑行道所期望的距离。通过实例的方式，停机位处的目视范围可能受到限制，使得其与减小从基于光的验证与定位系统沿径向方向向外的扫描的体积有关。术语“径向地”在这里指的是方向从单个激光发射器径向地向外延伸。可替代地或另外，径向方向被定义为从沿线布置的一组发射器延伸出的法向量。可替代地或另外，径向方向被定义为从一组发射器当中的单个激光发射器径向地向外延伸的方向。

基于光的验证与定位系统可以适于扫描从基于光的验证与定位系统沿径向方向向外并沿横向于径向方向的方向延伸的体积，基于光的验证与定位系统适于通过限制体积的在横向方向上的延伸部来减小扫描的体积的大小。

这个实施例的优点是可以更快地扫描横向或竖向较小的体积。术语“横向”在这里指的是系统可以减小扫描的体积的宽度和/或高度，如从基于光的验证与定位系统的方向看到的。通过实例的方式，系统可以被布置为减小方位角射束图，使得扫描的体积的宽度减小。可替代地或另外，系统可以被布置为降低仰角射束图，使得体积的高度减小。可替代地或另外，可以控制一组发射器当中的一个或多个激光发射器以降低其传输功率，使得该体积的横向大小减小。

所接收的监视数据可以包括以下中的至少一个：航空器的识别数据、类型、版本和位置。

这个实施例的优点是航空器泊位系统提前获得航空器正在接近停机位的通知。航空器的识别数据、类型和版本可以用于确定航空器的属性和外观，以便于航空器的验证。可替代地或另外，航空器的识别数据、类型和版本可以用于关于航空器的位置查询外部数据库。位置数据可以用于控制扫描的体积的延伸部，使得该延伸部指向航空器和/或限制到航空器驻留或预期很快要驻留在的子体积。可替代地或另外，位置数据可以用于向外部数据库查询在接收位置处的航空器的识别数据、类型和/或版本。位置数据可以用于计算航空器的速度和路线。

所接收的监视数据可以包括关于机场当前天气状况的信息。

这个实施例的优点是系统可以根据机场当前天气状况来控制扫描的体积的大小和/或形状。通过实例的方式，机场的主要天气状况可能限制基于光的验证与定位系统的目视范围，比如在大雨或下雪、雾等期间。在这种情况下，系统可以确定通过减小激光发射器/检测器的范围来减小扫描的体积大小，因为远距离处的物体只能以低概率检测到。

监视系统可以是以下中的至少一个：地面移动雷达系统、ADS-B系统、模式-S系统和GPS系统。

这个实施例的优点是航空器泊位系统可以从已经部署在机场的系统接收数据。接收器充当这些系统的接口，以便于可靠地控制扫描的体积的大小和/或形状。

基于光的验证与定位系统可以适于检测扫描的体积中的航空器。

这个实施例的优点是基于光的验证与定位系统可以在捕获状态下操作，其中对扫描的体积的延伸部的控制被优化以检测扫描的体积中的航空器。扫描的体积可以具有在方位角、仰角和范围中的延伸部，使得便于可靠的检测。可以设置扫描的体积的延伸部，使得达到最大范围，以便检测距停机位中的停放位置尽可能远的距离处的航空器。扫描的体积的延伸部可以被设置为使得如果所接收的监视数据指示航空器的位置不确定，则扫描尽可能宽的体积。扫描的体积的延伸部可以被设置为使得如果所接收的监视数据高确定性地指示航空器的位置，则扫描窄的体积(在方位角和/或仰角上)。

基于光的验证与定位系统可以适于验证扫描的体积中的航空器。

这个实施例的优点是一旦在体积中检测到航空器，系统就可以控制该体积的延伸部，使得便于航空器的可靠验证。扫描的体积的延伸部可以被设置为使得扫描窄的体积(在方位角和/或仰角上)，以便提供在体积中检测到的物体的高分辨率读数[扫描]。基于所接收的监视数据，系统可以控制体积的延伸部，使得扫描检测到的航空器的具体部分，以便检测航空器的区别特征。所接收的监视数据可以包括关于航空器的类型和/或版本的信息，其中，系统可以查询内部或外部数据库以便确定航空器上的区别特征(比如引擎)的相对位置并进一步控制体积的延伸部，即集中于区别特征上，使得便于验证航空器的类型和/或版本。

处理单元可以适于控制基于光的验证与定位系统，以验证航空器的识别数据、类型和版本中的至少一个。

这个实施例的优点是航空器泊位系统或操作性地连接到航空器泊位系统上的任何其他实体可以基于验证采取行动。如果验证失败，则航空器泊位系统可以指示航空器的飞行员使航空器停止。如果验证失败，则航空器泊位系统可以启动对延伸部受控的体积的新扫描。

处理单元适于基于所述识别数据来从数据库检索航空器的类型和/或版本。

这个实施例的优点是便于系统维护。数据库可以在系统的内部或外部。内部数据库可以通过与机场数据库系统连接来定期或偶尔更新。系统可以根据情势需要查询外部数据库。外部数据库可以处于机场控制当局的监督下，由此提高其中存储的数据的可靠性。航空器泊位系统包括可以适于向监视系统提供航空器数据的接口。该接口可以适于经由数据库向监视系统提供航空器数据。

这个实施例的优点是通过向监视系统提供来自泊位系统的航空器数据，航空器的位置可以在机场上的任何地方被监视系统高精度获知。正常情况下，监视系统正常情况下可以高精度地确定航空器在跑道或滑行道上的位置，但是当航空器接近停机位区域时，特别是在航站楼附近时，来自监视系统的位置数据的准确性降低，因为存在例如干扰监视系统中的传感器的建筑物或其他结构(即阻挡雷达脉冲，由反射、多路径传播/重影等引起错读)。由于根据这个实施例的监视系统接收停机位区域中的泊位系统获取的航空器数据，因此减轻了上述问题。

航空器泊位系统可以提供包括以下中的至少一个的航空器数据：航空器的经验证的识别数据、类型、版本和位置。

这个实施例的优点是监视系统可以接收关于停机位区域中的航空器的非常详细的数据，由此提高机场的安全性，特别是停机位区域的安全性。

本发明的其他目的、特征和优点将从以下详细披露内容、从所附权利要求以及从附图中显现。

通常，除非本文另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释。除非另外明确声明，否则所有提及的“一/一个/该[元件、装置、部件、手段、步骤等]”将被开放性地解释为指所述元件、装置、部件、手段、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则本文中披露的任何方法的步骤不必按所披露的确切顺序执行。

附图说明

本发明的上述以及另外的目的、特征和优点将通过以下参照附图对本发明的优选实施例进行的说明性且非限制性的详细说明而更好地得到理解，在附图中相同的附图标记将用于相似的元件，在附图中：

图1a和图1b是根据本发明的第一实施例的航空器泊位系统100的示意图；

图2示意性地展示了根据本发明的第二实施例的泊位系统；

图3示意性地展示了根据本发明的第三实施例的泊位系统；

图4示意性地展示了根据本发明的第四实施例的泊位系统；

具体实施方式

图1a和图1b是根据本发明的第一实施例的航空器泊位系统100的示意图；航空器泊位系统100包括基于激光的验证与定位系统110，该验证与定位系统适于扫描体积120、或与停机位连接的体积部分，比如下面将更详细地披露的、与站130连接的竖直或水平扇区。在图1中，体积120的2D投影由虚线121、122表示。如前所述，在优选实施例的以下描述中，披露该系统将激光发射器用作基于光的验证与定位系统110的光源。然而，需要强调的是，作为替代方案，泊位系统可以配备有雷达、聚焦光束或其他光学装置(例如相机)以用于扫描体积。

基于激光的验证与定位系统110包括至少一个激光发射器111，该激光发射器适于沿不同方向在体积120中发射激光脉冲。通过实例方式，通过为激光发射器111提供两个反射镜(未示出)，可以通过在停机位区域上向外反射激光脉冲来将激光瞄准。一个发射镜控制激光的水平角度，而另一反射镜控制竖直角度。每个反射镜由相应的步进马达控制，该步进马达进而由处理器(未示出)控制，以便根据具体模式执行扫描(即，将激光脉冲沿不同方向瞄准)。检测器112检测已经被激光发射器111的范围内的物体反射的激光脉冲。

根据本实施例，系统110控制水平反射镜，从而以固定步长(例如0.1度角步长)在预定角度(例如+/-10度)内实现连续的水平扫描。对于检测器112的每次应答采取一个角步长。激光脉冲以预定频率(例如400Hz)发射，其每2.5ms从检测器112提供一次新的读数。同样，可以控制竖直反射镜，从而以固定步长(例如0.1度角步长)在预定角度(例如在+20和-30度之间)内实现竖直扫描，其中每2.5ms一步。

可以例如在本申请人提交的US 6,563,432中找到扫描过程的更详细的描述。

换言之，参考图1b，激光发射器111适于沿水平方向从光束沿着虚线121的一个端点到光束沿着虚线122的另一端点来扫描体积120。对于水平方向上的每一步，激光发射器111适于沿竖直方向从一个端点(例如相对于地平面+20度)到另一端点(例如相对于地平面-30度)扫描体积120。通过这个过程，扫描一个顶点位于激光发射器111处的金字塔形状的体积120。在替代性实施例中，可以控制反射镜以扫描不同形状的体积，例如，圆锥形状。

在替代性实施例中，两个或更多个激光发射器111可以结合使用并适于沿不同方向发射光，使得可以扫描其他形状的体积，例如矩形。也就是说，通过实例方式，通过将四个激光发射器111和检测器112在与停机位连接的航站楼上以矩形构型分开几米定位、并组合每个发射器/检测器的贡献，停机位区域的更大部分(特别是停机位区域的离航站楼更近的边缘)可以被高效地扫描。

航空器泊位系统100进一步包括接收单元140，该接收单元适于从机场监视系统150接收监视数据。机场监视系统150可以远离航空器泊位系统100并且在机场的多个实体之间共享。通常，监视系统在空中和地面(跑道和滑行道)上观察和追踪航空器190，并为机场的空中控制塔170提供态势感知支持。监视系统150还可以追踪机场的任何其他物体，比如卡车或后推拖拉机。监视系统150还可以向中央数据库160提供数据，以便在机场的显示器上进一步使用，由此例如向机场人员提供有关将要到达的航空器190的信息。特别地，泊位系统100可以基于识别数据从监视系统150和/或中央数据库160检索航空器的类型和/或版本。

监视系统150可以基于地面移动雷达、机场数字监视雷达(DASR)系统、自动相关监视-广播(ADS-B)系统、模式-S(选择)系统和/或GPS(全球定位)系统。监视系统150可以将监视数据周期性地广播到机场的一个或多个泊位系统。可替代地或另外，特定泊位系统可以根据需要从监视系统150请求监视数据。监视系统150可以包括上述数据库160，其中监视数据根据请求或通过广播从数据库160发送到(多个)泊位系统100。作为从数据库160发送监视数据的替代方案，或者除此之外，监视系统150可以使监视数据流向接收者(例如泊位系统100)。如果与数据库160的连接暂时不可用，或者在没有数据库160用于在系统中提供监视数据的情况下，这个实施例是有益的。所接收的监视数据包括监视系统150监视的航空器190的识别数据、类型、版本和/或位置。

根据一个实施例，监视系统150提供包括关于机场当前天气状况的信息的监视数据。泊位系统100可以使用天气信息来确定基于激光的验证与定位系统110的有效范围。也就是说，如果所提供的天气数据指示机场的可见度严重降低，例如，由于雾或大雨，则基于激光的验证与定位系统110将知道激光(或其他聚焦光束)的有效范围将减小，使得更大距离处的航空器190将难以检测，甚至不可能检测。在这种情况下，泊位系统100可以决定，如果激光尚未以最大允许功率操作则增大激光的功率，和/或泊位系统100可以向飞行员或在停机位处的人员警告不能可靠地检测和追踪航空器190。泊位系统可以决定使用监视数据中存在的航空器数据(识别数据、类型、版本、位置)来追踪航空器190，直到通过基于激光的验证与定位系统110可以可靠检测为止。

由于监视数据提供关于接近的航空器的位置的信息，因此泊位系统可以更好地解释由基于激光的验证与定位系统110提供的数据。也就是说，当扫描体积时由基于激光的验证与定位系统110提供的扫描数据(由于停机位区域中的可见度降低(即，来自航空器的反射非常接近数据信号中的本底噪声)，该扫描数据将通常作为不可靠的数据而丢弃)可以使用监视数据来解释，其中例如，由于泊位系统“知道”在哪里寻找以及在寻找什么，因此可以在信号中检测航空器。

基于激光的验证与定位系统110适于基于所接收的监视数据来控制扫描的体积120的延伸部。在第一实例中，参考可见度降低的以上情况，基于激光的验证与定位系统110适于扫描从激光验证与定位系统110的位置沿径向180方向延伸出的体积，如图1b中的箭头180所示，其中基于激光的验证与定位系统110适于通过限制体积沿径向180方向的延伸部来减小扫描的体积的大小。这可以通过例如仅接收反射的光脉冲来实现，反射的光脉冲具有低于具体阈值的飞行时间。也就是说，如果基于激光的验证与定位系统110使用飞行时间作为光学距离测量方法，则反射脉冲将在t＝2*D/c秒之后返回到检测器112，其中c是光速，并且D是从发射器111到反射物体(即航空器190)的距离。通过在例如333,5ns的时间窗口内接收反射的脉冲，将检测到在径向方向上高达50m的物体。稍后到达的光脉冲(可能从径向方向上更远的物体反射)由于不可靠而被拒绝。

在第二实例中，参考图2，基于激光的验证与定位系统210适于扫描从激光验证与定位系统210的位置沿径向280方向向外延伸的体积，如图2中的箭头280所示，其中所接收的监视数据提供关于航空器290和在扫描的体积220外(即，在基于激光的验证与定位系统210的有效范围之外)的其他物体的信息(例如，身份和位置)。特别地，从泊位系统200的角度来看，监视数据中提供的位置数据等于基于激光的验证与定位系统210提供的位置数据，其意义在于该位置数据告诉泊位系统物体所在的位置。通过这种设置，泊位系统200的有效范围、即泊位系统200可以检测和追踪航空器的范围被延伸。

通过监视系统250，例如通过ADS-B传输291，检测并追踪航空器290。因此，监视系统250已知与航空器290有关的位置和识别数据。通过将此信息提供给泊位系统200并将其与由基于激光的验证与定位系统210提供的定位与检测数据集成，基于激光的验证与定位系统210的有效范围被合成地延伸以覆盖监视系统250所覆盖的范围，如图2中的虚线221所示。应理解的是，监视系统250覆盖的这个区域/体积可以显著地大于基于激光的验证与定位系统210所覆盖的区域/体积。因此，从泊位系统200的观点来看，基于激光的验证与定位系统210的有效范围被大大延伸。

另外，如果监视数据指示在基于激光的验证与定位系统210与航空器290之间的路径上没有其他物体，则基于激光的验证与定位系统210可以增大激光的传输功率，以便延伸基于激光的验证与定位系统210的实际范围。然而，必须注意，使得激光的传输功率不会增大到可能对基于激光的验证与定位系统210与航空器之间的区域中存在的任何人员有害的水平。可替代地，规章可能规定，在接近的早期阶段期间(当航空器很远并且因此传输功率增大时)，人员不可以进入基于激光的验证与定位系统210与航空器290之间的区域。然后，当航空器接近停机位区域时，激光的传输功率可以降低。

在替代性实施例中，泊位系统200向监视系统250提供从基于激光的验证与定位系统210接收的扫描数据(例如，航空器的位置和类型)。如先前提到的，监视系统正常情况下可以高精度地确定航空器在跑道或滑行道上的位置，但是当航空器接近停机位区域时，特别是在航站楼附近时，来自监视系统的位置数据的准确性降低，因为存在例如干扰监视系统中的传感器的建筑物或其他结构(即阻挡雷达脉冲，由反射引起错读)。通过将泊位系统210的扫描数据提供给监视系统250，即使作为监视系统250的一部分的其他传感器无法提供可靠的数据，监视系统250也将能够在停机位区域中高精度地追踪航空器。

如上所述，扫描的体积的大小可以沿径向方向减小。参考图3，基于激光的验证与定位系统310可以适于扫描从基于激光的验证与定位系统310沿径向方向向外延伸并沿横向于径向方向的方向延伸的体积320，其中基于激光的验证与定位系统310适于通过限制体积320沿横向方向的延伸部来减小扫描的体积320的大小。

通过监视系统350、例如通过ADS-B传输391来检测并追踪航空器390。因此，监视系统350已知与航空器390有关的位置和识别数据。通过将此信息提供给泊位系统300，泊位系统300甚至在航空器390进入基于激光的验证与定位系统310的有效范围中之前(即在扫描的体积320之外)就知道航空器390的预期位置。另外，由于监视数据可以包括与航空器390相关的识别数据，因此泊位系统300不仅知道在哪里寻找航空器390，而且知道要寻找什么类型的航空器390。因此，基于激光的验证与定位系统310在搜索航空器390时不需要盲目地扫描体积。

使用对航空器的位置的了解，基于激光的验证与定位系统310可以通过控制激光发射器311中的反射镜，使得水平端点321和322如在图3中的箭头321a和322a所示向内移动，从而减小扫描的体积320的大小，使得扫描较小的体积323。当限制扫描的体积323的大小的延伸部时，泊位系统可以选择增大扫描的分辨率，即通过减小步进马达的步长来减小反射镜的角步长。可替代地，角步长可以不变，其中由于每次扫描的水平步数很少，所以用于扫描受限的体积的时间将增加。也作为替代方案，可以实现两个先前的实施例的组合，即基于激光的验证与定位系统310可以减少步数并且减小角步长，使得实现分辨率与扫描速度之间的适当折衷。

参考图4，基于激光的验证与定位系统410可以适于基于所接收的监视数据而使扫描的体积420向一旁移位。

通过监视系统450、例如通过ADS-B传输491来检测并追踪航空器490。因此，监视系统450已知与航空器490有关的位置和识别数据。通过将此信息提供给泊位系统400，泊位系统400甚至在航空器490进入基于激光的验证与定位系统410的有效范围中之前(即在扫描的体积420之外)就知道航空器490的预期位置。另外，由于监视数据可以包括与航空器490相关的识别数据，因此泊位系统400不仅知道在哪里寻找航空器490，而且知道要寻找什么类型的航空器490。

使用对航空器位置的了解，基于激光的验证与定位系统410可以通过控制激光发射器411中的反射镜，使得水平端点421和422由图4中的箭头421a和422a所示向一旁移动，从而使整个扫描的体积420向一旁移位，使得扫描的体积420的大小没有改变，而是改变了扫描的体积420的角取向。也就是说，在不限制扫描的体积420的横向/角宽度的情况下，基于激光的验证与定位系统410可以通过扫描预计航空器490所在的体积420来更可靠地检测航空器490。如上面详细披露的，另外，可以将扫描的体积420的横向移动与扫描的体积420的限制相结合，使得扫描较小的体积423。

以上已经参考几个实施例主要描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，除以上披露的实施例之外的其他实施例在由所附专利权利要求限定的本发明的范围内同样是可能的。

Claims (15)

1.一种航空器泊位系统(100，200，300，400)，包括：

基于光的验证与定位系统(110，210，310，410)，该基于光的验证与定位系统适于在与停机位连接的体积(120，220；221，320，420)中监视预期到达该停机位的航空器(190，290，390，490)，其中，该监视包括检测和追踪该航空器(190，290，390，490)，

接收单元(140)，该接收单元适于从机场监视系统(150，250，350，450)接收监视数据，该监视数据包括与该航空器(190，290，390，490)相关的位置数据，

其中，该基于光的验证与定位系统(110，210，310，410)进一步适于基于所接收的位置数据来控制所监视的体积(120，220；221，320，420)的延伸部。

2.根据权利要求1所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该基于光的验证与定位系统(110，210，310，410)包括：至少一个激光发射器(111，211，311，411)，该至少一个激光发射器适于在该体积(120，220，320，420)中沿不同方向发射光；以及检测器，该检测器适于检测从该体积(120，220，320，420)中的物体反射的光。

3.根据权利要求1或2所述的航空器泊位系统(100，300)，其中，该基于光的验证与定位系统(110，310)适于基于所接收的监视数据来减小所监视的体积(120，320)的大小。

4.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(400)，其中，该基于光的验证与定位系统(410)适于基于所接收的监视数据来将所监视的体积(420)的至少一部分向一旁移位。

5.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(300)，其中，该基于光的验证与定位系统(310)适于扫描从该光验证与定位系统(310)沿径向方向向外延伸的体积(320)，该基于光的验证与定位系统(310)适于通过限制该体积(320)沿该径向方向的延伸部来减小所扫描的体积(320)的大小。

6.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(300)，其中，该基于光的验证与定位系统(310)适于扫描从该基于光的验证与定位系统沿径向方向向外并且沿横向于该径向方向的方向延伸的体积(320)，该基于光的验证与定位系统(310)适于通过限制该体积(320)沿该横向方向的延伸部来减小所扫描的体积(320)的大小。

7.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，所接收的监视数据包括以下中的至少一个：航空器的识别数据、类型和版本。

8.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，所接收的监视数据包括关于该机场当前天气状况的信息。

9.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该监视系统是以下中的至少一个：地面移动雷达系统、ADS-B系统、模式-S系统和GPS系统。

10.根据权利要求3-5中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该基于光的验证与定位系统适于验证所监视的体积中的该航空器(190，290，390，490)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该基于光的验证与定位系统适于验证该航空器(190，290，390，490)的识别数据、类型和版本中的至少一个。

12.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该基于光的验证与定位系统适于基于所述识别数据来从数据库检索该航空器(190，290，390，490)的类型和/或版本。

13.根据前述权利要求中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，包括适于向该监视系统提供航空器数据的接口。

14.根据权利要求13所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该接口适于经由数据库向该监视系统提供航空器数据。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的航空器泊位系统(100，200，300，400)，其中，该航空器数据包括以下中的至少一个：该航空器的经验证的识别数据、类型、版本和位置。