CN109878746A - 一种基于激光信标的飞机降落辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于激光信标的飞机降落辅助系统。本发明通过设置激光隧道信标组件和感应成像装置，在飞机下滑线的上下形成两个激光平面，两个激光平面组成光隧道，飞机只需要在光隧道中飞行，就能安全降落。本发明设置有感应成像装置，便于飞行员观察到第一激光平面和第二激光平面，即使遇到能见度较差或气流不稳定的情况，飞行员可以借助成像装置中显示的光隧道快速调整降落方向，安全降落，大大降低了降落过程对飞机飞行员的要求，降低飞机降落难度，提高了降落的成功率和安全性。

Description

一种基于激光信标的飞机降落辅助系统

技术领域

本发明涉及飞机辅助降落，尤其涉及一种基于激光信标的飞机降落辅助系统。

背景技术

在飞机飞行的整个过程中，起飞和着陆是两个非常重要的环节。在着陆时，需要确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备。导航的关键在于确定飞机的瞬时位置。

在视线清晰时，驾驶人员可以通过观察跑道等标志以及相关参照物，来确定飞机与跑道的相对位置，进行着陆操作。然而在夜间着陆时，驾驶人员无法清晰地看到标志及参照物，只能依靠灯光与其他辅助设备进行判断。

已有的着陆引导系统主要有仪表、跑道控制和微波着陆三种系统。仪表着陆系统只能提供一条下滑角固定不变的对准跑道中轴线上线的进场着陆航道，不适用于短距起落和垂直起落的飞机，并且对环境要求较高，并且结果不够直观。

本发明的发明人发现：现有的飞机在降落过程中，主要依靠飞行员的眼睛观察寻找降落点，对飞行员的要求非常高。特别是在黑夜和低能见度的环境中，飞行员寻找降落目的地的难度进一步加剧。另外，受大气湍流或扰动的影响，飞机可能会在云雾中发生翻转，由于失去参照物，飞行员常常会在云雾中迷失方向；这些情况都可能为飞机降落带来不利影响，甚至导致飞机坠毁。

因此，迫切需要一种有效的辅助系统，帮助飞机成功降落。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，大大降低了降落过程对飞机飞行员的要求，降低飞机降落难度，提高了降落的成功率和安全性。

本发明是这样实现的：一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，包括激光隧道信标组件和感应成像装置，激光隧道信标组件设置在飞机降落的目标平台上；

所述激光隧道信标组件用于产生由激光形成的第一激光平面和第二激光平面，

所述第一激光平面与目标平台形成第一仰角，所述第二激光平面与目标平台形成第二仰角，所述第一仰角大于飞机下滑角，所述第二仰角大于飞机下滑角；

所述第一激光平面位于预定的飞机下滑线上方，所述第二激光平面位于预定的飞机下滑线下方；

所述感应成像装置设置在所述飞机上，所述感应成像装置包括感应器和成像装置，所述感应器用于感应所述第一激光平面和第二激光平面，并将感应到的第一激光平面和第二激光平面发送给成像装置；所述成像装置用于显示第一激光平面和第二激光平面的图像。

进一步的，所述目标平台为可移动平台，所述系统还包括第二信标组件，所述第二信标组件包括若干个第二激光光源；所述第二激光光源设置在所述可移动平台上；所述第二激光光源用于发射波长为可见光波段的第二激光束，所述第二激光束垂直于所述可移动平台。

进一步的，还包括激光垂准探测与预警模块，所述激光垂准探测与预警模块用于探测所述第二激光束相对竖直方向的倾斜角度，并在所述倾斜角度大于预设的第一阈值时向飞机发送第三预警信号。

进一步的，还包括感应预警装置，所述感应预警装置用于感应第一激光平面、第二激光平面与飞机的关系，并在飞机与第一激光平面相交时，向飞机发送第一预警信号；以及在飞机与第二激光平面相交时，向飞机发送第二预警信号。

进一步的，所述目标平台为可移动平台，所述系统还包括第三信标组件，所述第三信标组件包括多个第三激光光源，所述第三激光光源设置在可移动平台上；所述第三激光光源用于发射扇形的第三激光束；每个第三激光束覆盖可移动平台上的一条阻拦索，所述第三激光束为可见光。

进一步的，所述第三信标组件还包括第三控制单元，所述感应预警装置还用于在飞机与第一激光平面相交时，向所述第三控制单元发送第一预警信号，在飞机与第二激光平面相交时，向第三控制单元发送第二预警信号；

所述第三控制单元用于在接收到第一预警信号时，控制所述第三激光光源输出波长为第一波长的光信号；在接收到第二预警信号时，控制第三激光光源输出波长为第二波长的光信号。

进一步的，所述激光隧道信标组件包括第一激光器和双光束扫描机构，

所述双光束扫描机构包括双光束反射镜组件和一个旋转电机，所述双光束反射镜组件设置在所述旋转电机上，能够在旋转电机的带动下旋转；

所述双光束反射镜组件包括第一反射组和第二反射组，所述第一反射组包括多个第一反射镜，所述第二反射组包括多个第二反射镜；所述多个第一反射镜的上边线围合形成多边形；每个第一反射镜与一个第二反射镜对应设置；一个第一反射镜与一个第二反射镜连接并形成一条投射交线；

所述第一激光器用于输出第一激光束，所述第一激光束对准所述投射交线，所述第一激光束经第一反射镜反射部分形成上层激光束，所述第一激光束经第二反射镜反射部分形成下层激光束；所述上层激光束和下层激光束在双光束扫描机构的带动下以预定的第一夹角和第一频率同步扫描，所述上层激光束扫描形成第一激光平面，所述下层激光束扫描形成第二激光平面。

进一步的，所述激光隧道信标组件包括第一隧道组件和第二隧道组件，

第一隧道组件包括第一子激光器和第一单光束扫描机构；第一单光束扫描机构包括一个旋转电机和多个第三反射镜，所述多个第三反射镜的上边线围合形成多边形；第一子激光器输出第一子激光束，所述第一子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第一激光平面；

第二隧道组件包括第二子激光器和第二单光束扫描机构；第二单光束扫描机构包括一个旋转电机和多个第四反射镜，所述多个第四反射镜的上边线围合形成多边形；第二子激光器输出第二子激光束，所述第二子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第二激光平面。

综上所述，本发明提供了一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，通过设置激光隧道信标组件和感应成像装置，在飞机下滑线的上下形成两个激光平面，两个激光平面组成光隧道，飞机只需要在光隧道中飞行，就能安全降落。第一激光平面和第二激光平面的波长为人眼最安全的1.5um波段，保证人眼安全。本发明设置有感应成像装置，便于飞行员观察到第一激光平面和第二激光平面，即使遇到能见度较差或气流不稳定的情况，飞行员可以借助成像装置中显示的光隧道快速调整降落方向，安全降落，有效提高飞机降落的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于激光信标的飞机降落辅助系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的激光隧道信标组件的一个示意图；

图3是本发明实施例提供的第一隧道组件的示意图；

图4是本发明实施例提供的第二隧道组件的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于激光信标的飞机降落辅助系统的另一示意图。

图中：101-第一激光平面，102-第二激光平面，110-第一激光器，111-第一激光束，112-上层激光束，113-下层激光束，120-双光束扫描机构，121-旋转电机，122-第一反射镜，123-第二反射镜，124-投射交线，130-第一子激光器，131-第三反射镜，140-第二子激光器，141-第四反射镜；200-飞机，301-第二激光光源，302-第二激光束，401-第三激光光源，402-阻拦索，501-第四激光光源，502-第四激光束。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，包括激光隧道信标组件和感应成像装置，激光隧道信标组件设置在飞机降落的目标平台上；

目标平台可以是陆地，也可以是可移动平台，可移动平台包括水上可移动平台(例如船只)，也包括陆地可移动平台(例如车辆)等。

所述激光隧道信标组件用于产生由激光形成的第一激光平面101和第二激光平面102。

所述第一激光平面101与目标平台形成第一仰角，所述第二激光平面102与目标平台形成第二仰角，所述第一仰角大于飞机下滑角，所述第二仰角大于飞机下滑角；

所述第一激光平面101位于预定的飞机下滑线上方，所述第二激光平面102位于预定的飞机下滑线下方；

所述感应成像装置设置在所述飞机上，所述感应成像装置包括感应器和成像装置，所述感应器用于感应所述第一激光平面101和第二激光平面102，并将感应到的第一激光平面101和第二激光平面102发送给成像装置；所述成像装置用于显示第一激光平面101和第二激光平面102的图像。

所述第一隧道激光光源和第二隧道激光光源设置在跑道两侧外预定距离处，以避免第一隧道激光光源和第二隧道激光光源与飞机发生碰撞。

所述第一激光平面101位于预定的飞机下滑线上方，所述第二激光平面102位于预定的飞机下滑线下方。

由于飞机在降落过程中，遇到大气湍流或能见度较差、光线较暗的情况，导致飞机上下颠簸，特别是在团雾中，飞机很难辨别方向，容易偏离预定下滑线。本发明在飞机下滑线的上下形成两个激光平面，两个激光平面组成光隧道，飞机只需要在光隧道中飞行，就能安全降落。

考虑到飞行员的人眼安全，第一激光平面101和第二激光平面102的激光波长为人眼最安全的1.5um波段。1550nm波段人眼安全系数比近红外1064nm高10万倍；比绿光532nm高万倍，比355nm高300倍。

为了使飞行员观测到两个激光平面，本发明设置有感应成像装置，所述感应成像装置设置在所述飞机上，所述感应成像装置包括感应器和成像装置，所述感应器用于感应所述第一激光平面101和第二激光平面102，并将感应到的第一激光平面101和第二激光平面102发送给成像装置；所述成像装置用于显示第一激光平面101和第二激光平面102的图像。

这样一来，即使遇到能见度较差或气流不稳定的情况，飞行员可以借助成像装置中显示的光隧道快速调整降落方向，安全降落。

在一个实施例中，如图2所示：所述激光隧道信标组件包括第一激光器110和双光束扫描机构120，所述双光束扫描机构120包括双光束反射镜组件和一个旋转电机121，所述双光束反射镜组件设置在所述旋转电机121上，能够在旋转电机121的带动下旋转。

具体的，所述双光束扫描机构120还包括连接件，所述双光束反射镜通过连接件固定在旋转电机121上。

所述双光束反射镜组件包括第一反射组和第二反射组，所述第一反射组包括多个第一反射镜122，所述第二反射组包括多个第二反射镜123；所述多个第一反射镜122的上边线围合形成多边形；每个第一反射镜122与一个第二反射镜123对应设置；一个第一反射镜122与一个第二反射镜123连接并形成一条投射交线124；

所述第一激光器110用于输出第一激光束111，所述第一激光束111对准所述投射交线124，所述第一激光束111经第一反射镜122反射部分形成上层激光束112，所述第一激光束111经第二反射镜123反射部分形成下层激光束113；所述上层激光束112和下层激光束113在双光束扫描机构120的带动下以预定的第一夹角和第一频率同步扫描，所述上层激光束112扫描形成第一激光平面101101，所述下层激光束113扫描形成第二激光平面102。

所述第一激光束111优选1.5um波段。

所述第一反射镜122与对应的第二反射镜123的夹角大于90度，所述第二反射镜123与水平面的夹角大于0度；所述扫描交线形成一个投射平面。

以图2为例，所述多边形为正六边形，则上述第一激光平面101和第二激光平面102的扫描角度为60度，优选的，旋转电机121的转速为每秒24转至每秒32转之间。本发明的发明人发现，当旋转电机121的转速为每秒24转-每秒32转之间时，视觉上第一激光平面101和第二激光平面102为光平面，同时，旋转电机121可以保持较好的性能，且减少旋转电机121的损耗。

如图3-图4所示，在一个可选的实施例中，所述激光隧道信标组件包括第一隧道组件和第二隧道组件，

第一隧道组件包括第一子激光器130和第一单光束扫描机构；第一单光束扫描机构包括一个旋转电机121和多个第三反射镜131，所述多个第三反射镜131的上边线围合形成多边形；第一子激光器130输出第一子激光束，所述第一子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第一激光平面101；

第二隧道组件包括第二子激光器140和第二单光束扫描机构；第二单光束扫描机构包括一个旋转电机121和多个第四反射镜141，所述多个第四反射镜141的上边线围合形成多边形；第二子激光器140输出第二子激光束，所述第二子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第二激光平面102。

所述多边形平行于目标平台所在的平面。

在一个实施例中，所示第一子激光束的波长与第二子激光束的波长不同，从而方便飞行员更快速地分辨出光隧道的顶部和底部。

在一个实施例中，所述激光隧道信标组件包括第一隧道激光光源和第二隧道激光光源，所述第一隧道激光光源和第二隧道激光光源设置在飞机降落的目标平台上，所述第一隧道激光光源用于发射至少三个第一隧道激光束，多个第一隧道激光束之间具有预定的第一夹角；多个第一隧道激光束形成第一激光平面；所述第二隧道激光光源用于发射至少三个第二隧道激光束，多个第二隧道激光束之间具有预定的第二夹角；多个第二隧道激光束形成第二激光平面。

如图5所示，在一个可选的实施例中，所述目标平台为可移动平台。

可移动平台(例如船只)在水面工作过程中，受到水面的浪涌及潮汐影响，整个船身都会发生剧烈的摇晃；进一步增加飞行员的降落难度。

为了解决上述技术问题，保障飞机降落在可移动平台上的安全性，本发明的系统还包括第二信标组件，所述第二信标组件包括若干个第二激光光源；所述第二激光光源设置在所述可移动平台上；所述第二激光光源用于发射波长为可见光波段的第二激光束，所述第二激光束垂直于所述可移动平台。

第二信标组件用于指示可移动平台的位置和倾斜状态。所述第二激光光源301用于发射波长为可见光波段的第二激光束302，所述第二激光束302与可移动平台的相对位置不变。由于第二激光束302与可移动平台的相对位置不变，当可移动平台在水面上下左右运动时，第二激光束302也随之运动，且运动的幅度和角度与可移动平台整个船身的运动一致，因此，第二激光束302能够指示可移动平台的位置和倾斜状态。

第二激光光源301可以是一个，也可以是多个，分布在可移动平台的不同位置。

所述可见光波段的波长范围为0.38um-0.78um。可见光波段的光能够被人眼识别。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400～760nm之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380～780nm之间的电磁波。

正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。532nm的激光光源比较成熟且成本较低，在一个实施例中，为了提高人眼对第二激光束302的识别能力，所述第二激光束302的波长为532nm。

这样，当可移动平台为水平状态时，第二激光束302竖直指向上空，当可移动平台偏转一定角度时，第二激光束302也随之偏转，给高空的飞行员以明确的指示信号，帮助飞行员快速判断可移动平台的位置及状态。特别是在黑夜及低能见度情况(例如大雾、雾霾)下，飞行员无法看清可移动平台时，由于激光在大气中的穿透能力强，可见光波段又能为人眼所见，第二信标组件能够帮助飞行员快速找到可移动平台，有效提高飞机200降落的安全性。

进一步的，当可移动平台发生剧烈的倾斜时，飞机降落的危险性非常高。飞机的机翼可能与可移动平台发生碰撞，严重时还会造成人员伤亡和财产损失。为了解决上述问题，本发明的系统还包括激光垂准探测与预警模块，所述激光垂准探测与预警模块用于探测所述第二激光束相对竖直方向的倾斜角度，并在所述倾斜角度大于预设的第一阈值时向飞机发送第三预警信号。本发明的发明人发现，当平台的倾斜角度大于8度时，会对飞机降落带来很大的问题，因此，第一阈值优选为8度。

具体的，所述激光垂准探测与预警模块包括激光垂准探测模块和垂准预警模块，所述激光垂准探测模块用于测量第二激光束相对竖直方向的倾斜角度，其中，竖直方向为与水平面垂直的方向。

激光垂准探测模块可以包括倾斜仪，倾斜仪能够测量可移动平台的倾斜角度，该倾斜角度对应第二激光束相对竖直方向的倾斜角度。

通过设置激光垂准探测与预警模块，当可移动平台的倾斜角度超过第一阈值时，飞行员能够及时获得预警信号，及时调整飞行策略，从而有效避免人员伤亡和财产损失。

进一步的，本发明的系统还包括感应预警装置，所述感应预警装置用于感应第一激光平面101、第二激光平面102与飞机的关系，并在飞机与第一激光平面101相交时，向飞机发送第一预警信号；以及在飞机与第二激光平面102相交时，向飞机发送第二预警信号。

感应预警装置可以包括红外图像采集装置，所述红外图像采集装置能够感应第一激光平面101、第二激光平面102与飞机的图像，并在飞机与第一激光平面101相交时，向飞机发送第一预警信号；以及在飞机与第二激光平面102相交时，向飞机发送第二预警信号。

作为可选的方案，感应预警装置可以包括第一红外光电探测器和第一数据处理模块、第二红外光电探测器和第二数据处理模块。

所述第一红外光电探测器用于探测第一激光平面101的大气回波信号，将探测到的大气回波信号发送给第一数据处理模块，第一数据处理模块根据第一红外光电探测器探测到的信号判断飞机是否与第一激光平面101相交，，并在飞机与第一激光平面101相交时，向飞机发送第一预警信号。

所述第二红外光电探测器用于探测第二激光平面102的大气回波信号，将探测到的大气回波信号发送给第二数据处理模块，第二数据处理模块根据第二红外光电探测器探测到的信号判断飞机是否与第二激光平面102相交，并在飞机与第二激光平面102相交时，向飞机发送第二预警信号。

阻拦索402(Arresting gear)是一种安装在大型可移动平台等设施上的一种装置，旨在使降落的飞机能快速减速，得以在短距离内降落。阻拦索402一般是由特殊钢材制成的钢索，需要具有很高的强度方能快速吸收高速降落的飞机的动能。阻拦索402一般设置在降落跑道的前方。飞机200的下方设置有降落钩，飞机200在可移动平台上降落时，倘若降落钩无法钩住阻拦索402，将造成冲出跑道或无法降落等事故。

本发明的发明人发现：飞机200在降落时，只能依靠飞行员的人眼观察找到阻拦索402并在下降的过程中对准并钩住阻拦索402。阻拦索402就是一根绳索，在光线暗或能见度较差的情况下，高空的飞行员定位阻拦索402的难度非常大。

为了解决上述问题，本发明提供了第三信标组件，用于指示阻拦索402的位置。所述系统还包括第三信标组件，所述第三信标组件包括多个第三激光光源，所述第三激光光源设置在可移动平台上；所述第三激光光源用于发射扇形的第三激光束；每个第三激光束覆盖可移动平台上的一条阻拦索402，所述第三激光束为可见光。

一个第三激光束与可移动平台的一条阻拦索402对应设置，用于指示对应的阻拦索402的位置。借助于第三激光束的指示作用，飞机200降落时对阻拦索402的识别效率和识别能力大大提高，能够帮助飞机200准确钩住阻拦索402，显著提高飞机200降落的成功率。

进一步的，所述第三信标组件还包括第三控制单元，所述感应预警装置还用于在飞机与第一激光平面101相交时，向所述第三控制单元发送第一预警信号，在飞机与第二激光平面102相交时，向第三控制单元发送第二预警信号；

所述第三控制单元用于在接收到第一预警信号时，控制所述第三激光光源输出波长为第一波长的光信号；在接收到第二预警信号时，控制第三激光光源输出波长为第二波长的光信号。

举例来说，当飞机降落时的位置过高时，飞机与第一激光平面101可能相交，感应预警装置感应到后，向第三控制单元发送第一预警信号。第三控制单元接收到第一预警信号后，控制所述第三激光光源输出波长为红色的光信号；该红色的光信号照亮阻拦索402，飞机的飞行员在上空看到阻拦索402变为红色后，调整降落策略，提高降落的安全性。

所述激光隧道信标组件包括若干个扩束组件，第一扩束组件与第一激光器对应设置，用于对第一激光器输出的光束进行扩束。

第二扩束组件与第二激光器对应设置，用于对第二激光器输出的光束进行扩束。第三扩束组件与第二激光器对应设置，用于对第三激光器输出的光束进行扩束。

经过扩束后的光束更容易识别，且光功率更低，更安全。

飞机200从高空降落的过程中，并不减速，受可移动平台尺寸限制，可移动平台上供飞机降落的跑道本来就窄，从高空中高速降落到跑道无疑非常困难。而在光线较暗或能见度较低的天气情况下，仅靠飞行员的观察和经验，准确找到跑道的概率非常低。

为了解决上述问题，本发明设置了第四信标组件，用于指引可移动平台跑道。所述第四信标组件包括两个第四激光光源501，每个第四激光光源501用于发射波长为可见光波段的第四激光束502。所述第四激光束502以预设的第三夹角上下扫描，形成两个扫描面；所述两个扫描面位于飞机200下滑线的两侧；所述扫描面的中心线与可移动平台的夹角和飞机200下滑角相同，所述飞机200下滑角为飞机200下滑线与可移动平台的夹角。飞机200下滑线即飞机200的降落轨迹。

具体的，由于飞机200通常从可移动平台的尾部降落，两个第四激光光源501设置在可移动平台的尾部，并对应设置在跑道的两侧。所述第四激光束502上下扫描形成的两个扫描面组成两个肉眼可见的光线屏障，飞机200飞行员不需要依靠肉眼寻找跑道，只需要在两个扫描面之间飞行即可。这样一来，大大降低了降落过程对飞机200飞行员的要求，降低飞机200降落难度，提高了降落的成功率和安全性。

为了实现第四激光束502的扫描，第四信标组件包括两个扫描组件两个扫描组件与两个第四激光光源501对应设置，每个扫描组件用于实现对应的第四激光束502以预设的第三夹角上下扫描。

进一步的，为了辅助飞行员辨认方位，所述两个第四激光束502的颜色不同。例如，位于可移动平台尾部左边的第四激光束502为绿色，右边的第四激光束502为黄色，飞行员看到第四激光束502的色彩就能清楚地辨别可移动平台上的方位。

在一个实施例中，为了增强第四激光束502的指示效果以及保证第四激光束502的人眼安全性，所述第四信标组件包括两个扩束组件，每个扩束组件与一个第四激光光源501对应设置，用于对第四激光光源501输出的激光进行扩束。经过扩束后的第四激光束502光束更宽，更容易识别，且光功率更低，更安全。在一个实施例中，扩束后的第四激光束502的功率均不大于1mW，对人眼安全。

为了保证人眼安全，所述第二激光束302、第三激光束、第四激光束502的功率均不大于1mW。

综上所述，本发明提供了一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，通过设置激光隧道信标组件和感应成像装置，在飞机下滑线的上下形成两个激光平面，两个激光平面组成光隧道，飞机只需要在光隧道中飞行，就能安全降落。第一激光平面和第二激光平面的波长为人眼最安全的1.5um波段，保证人眼安全。本发明设置有感应成像装置，便于飞行员观察到第一激光平面和第二激光平面，即使遇到能见度较差或气流不稳定的情况，飞行员可以借助成像装置中显示的光隧道快速调整降落方向，安全降落，有效提高飞机降落的安全性。

另外，本发明通过设置在可移动平台上的第二信标组件、第三信标组件和第四信标组件，为飞机飞行员提供信号指引，能够有效提高飞机降落的安全性，降低飞机降落难度。本发明的第二信标组件能够输出与可移动平台的相对位置不变的可见光激光束，能够指示可移动平台的位置和倾斜状态，为飞机降落提供帮助。第三信标组件用于指示阻拦索的位置。借助于第三激光束的指示作用，飞机降落时对阻拦索的识别效率和识别能力大大提高，能够帮助飞机准确钩住阻拦索，显著提高飞机降落的成功率。第四信标组件用于指引可移动平台跑道。所述第四激光束上下扫描形成的两个扫描面组成两个肉眼可见的光线屏障，飞机飞行员不需要依靠肉眼寻找跑道，只需要在两个扫描面之间飞行即可。这样一来，大大降低了降落过程对飞机飞行员的要求，降低飞机降落难度，提高了降落的成功率和安全性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于激光信标的飞机降落辅助系统，其特征在于，包括激光隧道信标组件和感应成像装置，激光隧道信标组件设置在飞机降落的目标平台上；

所述激光隧道信标组件用于产生由激光形成的第一激光平面和第二激光平面，

所述第一激光平面与目标平台形成第一仰角，所述第二激光平面与目标平台形成第二仰角，所述第一仰角大于飞机下滑角，所述第二仰角大于飞机下滑角；

所述第一激光平面位于预定的飞机下滑线上方，所述第二激光平面位于预定的飞机下滑线下方；

所述感应成像装置设置在所述飞机上，所述感应成像装置包括感应器和成像装置，所述感应器用于感应所述第一激光平面和第二激光平面，并将感应到的第一激光平面和第二激光平面发送给成像装置；所述成像装置用于显示第一激光平面和第二激光平面的图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标平台为可移动平台，所述系统还包括第二信标组件，所述第二信标组件包括若干个第二激光光源；所述第二激光光源设置在所述可移动平台上；所述第二激光光源用于发射波长为可见光波段的第二激光束，所述第二激光束垂直于所述可移动平台。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括激光垂准探测与预警模块，所述激光垂准探测与预警模块用于探测所述第二激光束相对竖直方向的倾斜角度，并在所述倾斜角度大于预设的第一阈值时向飞机发送第三预警信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括感应预警装置，所述感应预警装置用于感应第一激光平面、第二激光平面与飞机的关系，并在飞机与第一激光平面相交时，向飞机发送第一预警信号；以及在飞机与第二激光平面相交时，向飞机发送第二预警信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述目标平台为可移动平台，所述系统还包括第三信标组件，所述第三信标组件包括多个第三激光光源，所述第三激光光源设置在可移动平台上；所述第三激光光源用于发射扇形的第三激光束；每个第三激光束覆盖可移动平台上的一条阻拦索，所述第三激光束为可见光。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三信标组件还包括第三控制单元，所述感应预警装置还用于在飞机与第一激光平面相交时，向所述第三控制单元发送第一预警信号，在飞机与第二激光平面相交时，向第三控制单元发送第二预警信号；

所述第三控制单元用于在接收到第一预警信号时，控制所述第三激光光源输出波长为第一波长的光信号；在接收到第二预警信号时，控制第三激光光源输出波长为第二波长的光信号。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光隧道信标组件包括第一激光器和双光束扫描机构，

所述双光束扫描机构包括双光束反射镜组件和一个旋转电机，所述双光束反射镜组件设置在所述旋转电机上，能够在旋转电机的带动下旋转；

所述双光束反射镜组件包括第一反射组和第二反射组，所述第一反射组包括多个第一反射镜，所述第二反射组包括多个第二反射镜；所述多个第一反射镜的上边线围合形成多边形；每个第一反射镜与一个第二反射镜对应设置；一个第一反射镜与一个第二反射镜连接并形成一条投射交线；

所述第一激光器用于输出第一激光束，所述第一激光束对准所述投射交线，所述第一激光束经第一反射镜反射部分形成上层激光束，所述第一激光束经第二反射镜反射部分形成下层激光束；所述上层激光束和下层激光束在双光束扫描机构的带动下以预定的第一夹角和第一频率同步扫描，所述上层激光束扫描形成第一激光平面，所述下层激光束扫描形成第二激光平面。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光隧道信标组件包括第一隧道组件和第二隧道组件，

第一隧道组件包括第一子激光器和第一单光束扫描机构；第一单光束扫描机构包括一个旋转电机和多个第三反射镜，所述多个第三反射镜的上边线围合形成多边形；第一子激光器输出第一子激光束，所述第一子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第一激光平面；

第二隧道组件包括第二子激光器和第二单光束扫描机构；第二单光束扫描机构包括一个旋转电机和多个第四反射镜，所述多个第四反射镜的上边线围合形成多边形；第二子激光器输出第二子激光束，所述第二子激光束在单光束扫描机构的带动下扫描形成第二激光平面。