CN110544396A - 一种飞机泊位引导设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机泊位引导设备，包括主壳体，其上连接有显示框架，二者通过铰链连接；显示框架外侧固定有LED模组；所述主壳体分为上容纳部和下容纳部；其中，上容纳部内固定有安装板，其上设有电子设备，该上容纳部与显示框架相对应；下容纳部内分别安装有摄像机及激光雷达，摄像机通过万向节固定于主壳体内，通过调节万向节来调整摄像机的监控区域；激光雷达通过俯仰机构固定于主壳体内，通过调节俯仰机构来调整激光雷达的检测区域；该下容纳部与主壳体上安装门相对应，门上设有两个分别于摄像机及激光雷达相对应的开口。本发明的设备采用的激光雷达集成度高，通用性强，安装方便，用螺栓和定位销即可固定。
Description
技术领域
本发明属于飞机泊位技术领域，具体指代一种飞机泊位引导设备。
背景技术
现有飞机泊位引导设备厂家主要有：FMT公司研制的基于激光技术的飞机位置及咨询显示系统；Safegate公司推出的以激光为基础的新一代Safedock引导系统。上述两家公司采用的激光雷达感知器系统比较复杂，专用性强，价格昂贵，维护费用较高；显示屏是通过横竖两块LED安装板拼接而成，由于受显示屏尺寸限制，显示信息量不大，可扩展性不强。美国Honeywell公司及德国西门子公司推出的基于视频的飞机泊位引导系统，该系统受复杂天气，黑夜等环境因素影响较大，适用性不强。
发明内容
针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种飞机泊位引导设备，以解决现有技术中飞机泊位引导系统价格昂贵、维护费用高，以及受环境因素影响大的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的一种飞机泊位引导设备，包括主壳体，其上连接有显示框架，二者通过铰链连接；显示框架外侧固定有LED模组；所述主壳体分为上容纳部和下容纳部；其中，上容纳部内固定有安装板，安装板上设有电子设备，该上容纳部与显示框架相对应；下容纳部内分别安装有摄像机及激光雷达，摄像机通过万向节固定于主壳体内，通过调节万向节来调整摄像机的监控区域；激光雷达通过俯仰机构固定于主壳体内，通过调节俯仰机构来调整激光雷达的检测区域；该下容纳部与主壳体上安装的门相对应，门上设有两个分别与摄像机及激光雷达相对应的开口。
优选地，所述主壳体采用1.5mm厚的不锈钢板折弯拼焊而成。
优选地，所述主壳体与显示框架之间通过连杆锁固定锁止，连杆锁安装在显示框架侧面的门锁安装盒内。
优选地，所述主壳体与显示框架之间安装有气撑弹簧，其位于二者上端，防止维修时显示框架随意转动而发生意外。
优选地，所述显示框架的周边安装有遮阳罩，以防止光线照射到LED模组上。
优选地，所述门采用上下翻转的方式，其通过气撑弹簧与主壳体相配合。
优选地，所述电子设备包括：工控机、激光雷达通讯盒、电源管理单元、接口板及固态继电器；工控机由电源管理单元提供12V直流电，与激光雷达通讯盒之间通过网线连接，与接口板连接并通过接口板扩展出相应串口；激光雷达通讯盒由电源管理单元提供24V直流电；固态继电器与接口板连接，由工控机控制其通/断。
该设备的工作原理如下：飞机泊位引导设备接收到机场管理系统下发的指令后，一方面，安装板上的工控机首先控制固态继电器打开激光雷达，激光雷达将获取的目标的三维点云数据传输至激光雷达通信盒，激光雷达通信盒与电源管理单元上的网络交换机相连接，网络交换机将相关数据发送给至工控机，接着点云预处理、点云目标检测、目标参数提取、目标跟踪等算法软件分析雷达上传的三维点云数据，判断检测目标特征与计划目标是否匹配；其次将检测输出的目标投影到二维平面中，分析目标偏离中轴线的方位角以及目标距离鼻轮线的距离；最后将处理结果发送至LED显示屏上。另一方面，摄像机实时监控飞机停泊位的场面信息，并将视频流通过电源管理单元上的网络交换机发送至机场管理平台端。
所述点云预处理、点云目标检测、目标参数提取、目标跟踪的进一步解释如下：
点云预处理：将采取的原始激光雷达数据解析转换为点云数据，对点云数据进行直通滤波算法处理过滤出感兴趣区域；使用体素滤波算法处理感兴趣区域以精简点云数据；对精简后的点云数据使用平面分割算法滤除地面点云数据避免其对后续的点云目标检测造成干扰。
点云目标检测：对预处理后的点云数据使用聚类算法进行处理得到各类点云对象，提取各类点云对象的特征，与预先设计的点云目标特征进行匹配排序，输出最高相似度的点云对象即为点云目标。
目标参数提取：对检测到的点云目标使用离群点去除、关键点检测、几何模板匹配等算法处理获取点云目标的细节特征参数，与数据库中的数据进行匹配，细分出目标的类别。
目标跟踪：对检测的点云目标使用Kd-Tree算法搜索同时辅以Kalman滤波算法跟踪其运动状态，反馈辅助点云目标检测，提升目标检测算法的鲁棒性。
本发明的有益效果：
1.本发明的设备采用的激光雷达集成度高，通用性强，安装方便，用螺栓和定位销即可固定。
2.本发明的显示屏面积大，为发布更多的机场泊位信息提供了可能性，满足用户的不同需求。
3.本发明的设备集成了激光雷达检测及视频监控两种方式，激光雷达负责检测飞机，视频负责飞机泊位场面监控，二者取长补短，确保提供完整而全面的飞机泊位场面信息。
4.本发明的设备架设在高处，为降低安装、维修难度，设计时充分利用了各部分空间，合理布置各种电子设备，以减小总外形尺寸，降低设备重量；同时设计过程中充分考虑了高空维修的方便性和安全性，比如设备上部的显示框架采用左右开的方式，下部门采用上下开的方式，且门上均安装有气撑弹簧。
附图说明
图1是设备结构示意图；
图2是门打开状态内部结构示意图；
图3是设备主视图；
图4是设备左视图；
图5是带激光雷达的俯仰机构的示意图；
图6是图5的剖视图；
图7是电子设备安装图；
图8是设备总接线图；
其中：1.主壳体，2.LED模组，3.摄像机，4.激光雷达，5.安装板，6.万向节，7.遮阳罩，8.门，9.显示框架，10.门锁安装盒，11.气撑弹簧，12.俯仰机构，13.连杆锁，14.工控机，15.激光雷达通信盒，16.电源管理单元，17.接口板，18.固态继电器，19.定位销，20.螺栓。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1至图8所示，本发明的一种飞机泊位引导设备，包括主壳体1，所述主壳体采用1.5mm厚的不锈钢板折弯拼焊而成，其上连接有显示框架9，二者通过铰链连接，并通过连杆锁13固定锁止，连杆锁13由锁体和连杆条两部分组成，其中锁体安装在显示框架侧面的门锁安装盒10内；主壳体1与显示框架9之间安装有气撑弹簧11，其位于二者上端，防止维修时显示框架9随意转动而发生意外；显示框架9外侧固定有LED模组2，显示框架的周边安装有遮阳罩7，以防止光线照射到LED模组2上；所述主壳体1分为上容纳部和下容纳部；其中，上容纳部内固定有安装板5，其上设有电子设备，该上容纳部与显示框架9相对应；下容纳部内分别安装有摄像机3及激光雷达4，安装板5上的电源管理单元16为摄像机3提供12V电源和网络信息交换；激光雷达4与激光雷达通信盒15相连接，电源管理单元16为激光雷达通信盒15提供24V电源和网络信息交换。摄像机3安装在万向节6上，万向节6固定于主壳体1内，通过调节万向节6来调整摄像机3的监控区域；参照图6所示，激光雷达4由定位销19及螺栓20固定在俯仰机构12上，俯仰机构12固定于主壳体1内，通过调节俯仰机构12来调整激光雷达4的检测区域。该下容纳部与主壳体1上安装门8相对应，门8上设有两个分别与摄像机3及激光雷达4相对应的开口，所述门采用上下翻转的方式，其通过气撑弹簧11与主壳体相配合，通过气撑弹簧11可以防止维修时显示框架随意转动而发生意外；维修人员打开显示框架后在上容纳部操作维修设备时突遇阵风，显示框架如果没有气撑弹簧支撑固定可能会打到工作人员而造成意外。
示例中，主壳体1设计成长方体，分为上下两个部分，其中上部又分为前后两部分，前部为显示区域（即LED模组2），后部为电子设备安装区域；下部又分为左右两部分，左侧为监控区域（摄像机），右侧为检测区域（激光雷达）。显示区域总尺寸为：长1280mm×宽960mm，显示区域由48块户外型全彩LED模组拼装而成，LED模组安装在显示框架上，显示框架设计成机柜门的形式，通过不锈钢铰链与主壳体联接，为了尽可能增大显示区域，将门锁安装盒设计在显示框架侧面。该显示区域实时显示该机位的飞机预计进港时间、机型、飞机至鼻轮线的距离、机鼻相对中轴线的偏移情况、飞机的移动速度等信息；如果进入泊位的机型与前端下发的机型不符时，LED屏上将显示机型错误和停止等信息；并可按用户需求增加显示信息。电子设备安装在主壳体内部的安装板上，位于显示框架后面，主要包括工控机14、激光雷达通讯盒15、电源管理单元16、接口板17、固态继电器18等。下部左侧安装有摄像机，用于监控和上传场面视频信息，下部右侧安装有激光雷达，用于检测飞机位姿与速度信息，摄像机和激光雷达可通过万向节或俯仰机构调整监控或检测角度。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅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，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种飞机泊位引导设备，其特征在于，包括主壳体，其上连接有显示框架，二者通过铰链连接；显示框架外侧固定有LED模组；所述主壳体分为上容纳部和下容纳部；其中，上容纳部内固定有安装板，安装板上设有电子设备，该上容纳部与显示框架相对应；下容纳部内分别安装有摄像机及激光雷达，摄像机通过万向节固定于主壳体内，通过调节万向节来调整摄像机的监控区域；激光雷达通过俯仰机构固定于主壳体内，通过调节俯仰机构来调整激光雷达的检测区域；该下容纳部与主壳体上安装的门相对应，门上设有两个分别与摄像机及激光雷达相对应的开口。
2.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述主壳体采用1.5mm厚的不锈钢板折弯拼焊而成。
3.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述主壳体与显示框架之间通过连杆锁固定锁止，连杆锁安装在显示框架侧面的门锁安装盒内。
4.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述主壳体与显示框架之间安装有气撑弹簧，其位于二者上端。
5.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述显示框架的周边安装有遮阳罩，以防止光线照射到LED模组上。
6.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述门采用上下翻转的方式，其通过气撑弹簧与主壳体相配合。
7.根据权利要求1所述的飞机泊位引导设备，其特征在于，所述电子设备包括：工控机、激光雷达通讯盒、电源管理单元、接口板及固态继电器；工控机由电源管理单元提供12V直流电，与激光雷达通讯盒之间通过网线连接，与接口板连接并通过接口板扩展出相应串口；激光雷达通讯盒由电源管理单元提供24V直流电；固态继电器与接口板连接，由工控机控制其通/断。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20200624 Address after: 210014 No. 8, Yong Zhi Road, Qinhuai District, Jiangsu, Nanjing Applicant after: NANJING LES INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Applicant after: BEIING JINGHANG'AN AIRPORT ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 210014 No. 8, Yong Zhi Road, Qinhuai District, Jiangsu, Nanjing Applicant before: NANJING LES INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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