CN113204244A - 一种基于定位导航的登机桥对接方法 - Google Patents

一种基于定位导航的登机桥对接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113204244A
CN113204244A CN202110439859.2A CN202110439859A CN113204244A CN 113204244 A CN113204244 A CN 113204244A CN 202110439859 A CN202110439859 A CN 202110439859A CN 113204244 A CN113204244 A CN 113204244A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coordinate system
wheel carrier
wheel
point
boarding bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110439859.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113204244B (zh
Inventor
叶润
闫斌
张�成
赵世兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN202110439859.2A priority Critical patent/CN113204244B/zh
Publication of CN113204244A publication Critical patent/CN113204244A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113204244B publication Critical patent/CN113204244B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/30—Ground or aircraft-carrier-deck installations for embarking or disembarking passengers
    • B64F1/305—Bridges extending between terminal building and aircraft, e.g. telescopic, vertically adjustable
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0221—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving a learning process
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

该发明公开了一种基于定位导航的登机桥对接方法，该方法涉及登机桥轮位控制领域。该方法依靠GPS引导登机桥移动到目标位置。在GPS定位准确的情况下，本发明可以很精确的计算出，由当前位置移动到目标位置轮位的行进方向与最佳控制角度。本发明可以仅通过一次计算便可以得到轮位行进方向以及最佳控制角度(相对于立柱坐标系)和轮位行进方向，之后沿该角度直线行驶则可直线到达目标点。在实际对接过程中，若出现轮架偏离路线的情况，可以通过多次计算轮位相对于轮架的控制角度，调整登机桥沿最佳路径行走，经过实际测试本发明的计算方法可以使得登机桥准确快速地移动到目标点。

Description

一种基于定位导航的登机桥对接方法
技术领域
本发明涉及登机桥轮位控制领域。具体而言，涉及一种登机桥在控制对接中如何依据登机桥当前位置与目标位置，去计算轮位控制角度和行进方向的方法。
背景技术
登机桥是机场用以连接候机厅与飞机之间的可移动升降的通道，登机桥连接了候机楼和飞机舱门，旅客由对应登机口进出飞机。
随着计算机自动控制技术的发展，登机桥自动驾驶的技术也是呼之欲出。实现登机桥的自动驾驶对减少人工成本和提高对接效率有着重大的意义。在登机桥的自动驾驶中，随着导航定位技术的不断成熟和精度的不断提高，可以通过基于导航定位来进行对登机桥的行走路径来规划。对登机桥的控制，主要是对登机桥的轮架进行控制，通过导航定位系统获得登机桥轮架的坐标和目标点的坐标，则可以计算出登机桥轮位角度的最优角度和行走方向。
但是由于登机桥自身的特殊结构，比如，登机桥的轮位角度是轮架轮子的朝向与桥身延伸方向的夹角，由于登机桥的特殊结构，轮位角度被限制在了±90°(从俯视角度来看轮位朝向在左为正值角度，轮位朝向在右为负值角度)以内。这对登机桥的控制带来了一定的困难，比如在确定当前点和目标点的坐标之后，还需要判断轮架的行走方向和计算轮位最优角度。本发明则主要解决了该问题。
本发明所提出的计算方法需要在登机桥GPS定位准确的情况下，获取当前登机桥轮架的GPS坐标和桥身延伸方向相对于正北方向的航向角信息，并且还需要输入登机桥目标点的坐标信息，在综合以上信息后计算出登机桥由当前点运动到目标点的行进方向和轮位控制角度。
发明内容
本发明目的在于提出一种登机桥自动对接的最佳轮位行进方向与控制角度的计算方法，通过GPS定位信息并依据登机桥的当前属性计算出最佳的行走角度，目的是使得计算出登机桥在自动对接时的行进方向与最佳轮位控制角度，以此来使得自动对接过程更加快速准确。
本发明针对的登机桥的轮位进行控制，由于登机桥的特殊结构，轮位并不能360°旋转，轮位角度被限制在了±90°，而GPS导航定位获取的是经纬度信息，所以需要发明一种计算方法，将经纬度信息转化到登机桥自身的坐标系统下，从而计算出使得登机桥轨迹规划需要调整轮位，并判断轮位行进方向。
本发明技术方案为一种基于定位导航的登机桥对接方法，该方法包括：
步骤1：获取登机桥轮架的GPS位置，并获取登机桥轮架的经纬度信息、桥身沿线与GPS正北方向的夹角；
步骤2：建立两个坐标系：
以立柱(不动点)为坐标原点，横轴正方向为正东方向(E轴)，纵轴正方向为正北方向(N轴)，建立东-北坐标系记为立柱坐标系，该坐标系与经纬方向一致；以轮架位置为坐标原点，纵轴(y轴)正方向为立柱点位置与轮架中心点位置连线方向，横轴(x轴)为纵轴顺时针旋转90°得到，建立轮架坐标系；
步骤3：设O点为桥立柱的位置，M和M’为初始轮架中心点和目标轮架中心点，H和H’为初始桥头中心和目标桥头中心；根据步骤1获得数据，在步骤2建立的立柱坐标系下实时计算∠HMM’，根据实时∠HMM’的大小控制轮位角度，使轮架中心点沿直线MM’行走，最终桥头中心点达到目标位置实现对接。
进一步的，所述步骤3中实时∠HMM’的大小控制轮位角度的方法为：
步骤3.1：实时判断轮架的行径方向；
当前位置轮架坐标系中，如果目标轮架中心点的纵坐标小于0，则为前进；如果目标轮架中心点的纵坐标大于0则为后退；如果目标位置的纵坐标等于0，则通过计算基于立柱坐标系下向量
Figure BDA0003034614190000021
与向量
Figure BDA0003034614190000022
的内积的正负来进行判断前进还是后退；
步骤3.2：将立柱坐标系下的向量
Figure BDA0003034614190000023
坐标转换为轮架坐标系下的坐标，转换后实时计算出∠HMM’，根据∠HMM’控制轮架行走方向，最终达到目标轮架中心点。
进一步的，所述步骤3.1的具体方法为：
设M点经纬度坐(Mx,My),记为当前位置，M’点经纬度坐标(M'x,M'y)，记为目标位置；做向量
Figure BDA0003034614190000024
判断
Figure BDA0003034614190000025
的符号从而决定行进方向，具体如下：
1.如果
Figure BDA0003034614190000026
则前进；
2.如果
Figure BDA0003034614190000027
则后退；
3.如果
Figure BDA0003034614190000028
此类特殊情况下，计算
Figure BDA0003034614190000029
若结果大于0则控制目标轮位角则为﹢90°行进方向前进；否则控制目标轮位角则为-90°行进方向前进。
进一步的，所述步骤3.2中∠HMM’的求解方法为：
步骤3.2.1：判断M点处于立柱坐标轴的哪一个象限，根据步骤1获取的数据得到航向角∠NOM，M点经纬度坐(Mx,My),M’点经纬度坐标(M'x,M'y)；
步骤3.2.2：若M点处于立柱坐标轴第一象限或第二象限；得到：向量
Figure BDA0003034614190000031
在立柱坐标系下的坐标为(M'x-Mx,M'y-My)；在立柱坐标系下，向量
Figure BDA0003034614190000032
与正东方向夹角为tan(90°-∠NOM)；
步骤3.2.3：以下计算中
Figure BDA0003034614190000033
不为
Figure BDA0003034614190000034
选取立柱坐标系基向量(0,1)T，(1,0)T；
选取轮架坐标系基向量为：
(c,tan[90°(1+b/2)-∠NOM])T，(tan[90°(1+b/2)-∠NOM],-c)T
对
Figure BDA0003034614190000035
进行坐标变换：
Figure BDA0003034614190000036
(m,n)为
Figure BDA0003034614190000037
在轮架坐标系下的坐标；
由于
Figure BDA0003034614190000038
由基向量组成，所以其可逆；
所以：
Figure BDA0003034614190000039
Figure BDA00030346141900000310
则轮位角为：
Figure BDA00030346141900000311
步骤3.2.4：若M点处于立柱坐标轴第三象限、第四象限、立柱坐标系横轴负方向时，
Figure BDA00030346141900000312
向量在立柱坐标系下的坐标为(-1,tan(90°-∠NOM))，选取轮架坐标系基向量为(-1,tan(90°-∠NOM))T，(tan(90°-∠NOM),1)T，即c＝-1,b＝0；其他步骤不变；
位于立柱坐标系纵轴正方向时，即航向角为0或360度时，
Figure BDA0003034614190000041
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,1)，选取轮架坐标系基向量为(0,1)T，(1,0)T，即c＝0,b＝-1；其他步骤不变；
位于立柱坐标系纵轴负方向时，即航向角为180度时，
Figure BDA0003034614190000042
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,-1)，选取轮架坐标系基向量为(0,-1)T，(-1,0)T，即c＝0,b＝1；其他步骤不变。
本发明通过GPS数据，首先初始判断轮架的移动方向，再通过将初始轮架中心移动到目标轮架中心的过程中实时计算最佳移动反向和轮架坐标系下的y轴正方向的夹角，通过该夹角来实时判断移动方向的正确性，从而实现适时调整轮架移动方向，达到对接的目的；从而具有移动时间段，移动路线最佳的技术效果，。
附图说明
图1为登机桥立柱坐标系第一象限移动数学模型；
图2为登机桥立柱坐标系第二象限移动数学模型；
图3为登机桥立柱坐标系第三象限移动数学模型；
图4为登机桥立柱坐标系第四象限移动数学模型；
图5登机桥模型与推荐安装位置图。
具体实施方式
本发明提出的登机桥轮位控制方向与角度的计算方法，需要确保登机桥轮架的GPS位置准确稳定，并获取到登机桥轮架的经纬度信息和通过双天线测向技术获取桥身航向角(即桥身沿线与GPS正北方向的夹角，此夹角为正北方向顺时针至桥身沿线方向的夹角，范围为0°～360°)。
在已知以上前提下，对登机桥的运动过程进行分析；因为登机桥轮位的控制是在水平方向上的角度，所以对登机桥对接过程的水平方向进行分析建模。如图1所示，本发明在控制登机桥轮位时，建立两个坐标系：以立柱(不动点)为坐标原点，横轴正方向为正东方向(E轴)，纵轴正方向为正北方向(N轴)，建立东-北坐标系记为立柱坐标系，该坐标系与经纬方向一致；以轮架位置为坐标原点，纵轴(y轴)为立柱点位置与轮架点位置连线方向，正方向为向量
Figure BDA0003034614190000043
方向，横轴(x轴)为纵轴顺时针旋转90°得到，建立轮架坐标系。
登机桥移动模型如图1所示。图中实线所描绘的是登机桥的一种位置，记为位置1；图中虚线所绘制的登机桥的另一个位置，记为位置2，这两个状态以及中间的过渡状态均满足所说明的前提条件；其中O点为桥立柱的位置，M和M’为桥的原轮架中心点和目标轮架中心点，H和H’为原桥头中心和目标桥头中心；从图1可以看出线段MM’路程最短，即为最佳行走路径；如果由位置1移动到位置2，则此时∠HMM’则为需要控制的轮位角度。控制登机桥的轮位角打出相应的角度，然后控制轮位沿该角度直线行驶，若偏离路线也可以在行进过程中不断计算新的∠HMM’或∠HMM’，从而控制登机桥沿着直线移动到目标位置；
在给定目标位置后，首先需要判断登机桥前进还是后退，在满足两个前提下，根据实际登机桥部署方向与工作区域，有如下四类情况，如图1-图4所示：
1.当前轮架位置处于立柱坐标系第一象限，图1。
2.当前轮架位置处于立柱坐标系第二象限，图2。
3.当前轮架位置处于立柱坐标系第三象限，图3。
4.当前轮架位置处于立柱坐标系第四象限，图4。
参照图1不难发现，在当前位置轮架坐标系中，如果目标位置的纵坐标小于0；则为前进；如果目标位置的纵坐标大于0则为后退；如果目标位置的纵坐标等于0，则通过计算基于立柱坐标系下向量
Figure BDA0003034614190000051
与向量
Figure BDA0003034614190000052
的内积的正负来进行判断前进还是后退；在判断完行进方向后，通过坐标变换，将立柱坐标系下的向量
Figure BDA0003034614190000053
坐标转换为轮架坐标系下的坐标，转换后
Figure BDA0003034614190000054
与轮架坐标系y轴的锐夹角正负号取反即为需要调整到的轮位角度；以图1M运动到M’为例，具体计算过程如下：
已知：M点处于立柱坐标轴第一象限，航向角∠NOM，M点经纬度坐(Mx,My),M’点经纬度坐标(M'x,M'y)；
求：轮位行进方向和∠HMM'；
解：
向量
Figure BDA0003034614190000055
在立柱坐标系下的坐标为(M'x-Mx,M'y-My)；
在立柱坐标系下，向量
Figure BDA0003034614190000056
与正东方向夹角为tan(90°-∠NOM)；
设
Figure BDA0003034614190000057
与向量
Figure BDA0003034614190000058
平行，为方便计算假设
Figure BDA0003034614190000059
向量在立柱坐标系下的坐标为(c,tan[90°(1+b/2)-∠NOM])，c在此取1，b取0；
向量
Figure BDA00030346141900000510
和向量
Figure BDA00030346141900000511
的内积与向量
Figure BDA00030346141900000512
和向量
Figure BDA00030346141900000513
的内积同号；
Figure BDA00030346141900000514
·如果
Figure BDA00030346141900000515
则前进；
·如果
Figure BDA0003034614190000061
则后退；
·如果
Figure BDA0003034614190000062
则两向量垂直；此类特殊情况下，计算
Figure BDA0003034614190000063
与
Figure BDA0003034614190000064
的内积，若结果大于0则说明
Figure BDA0003034614190000065
在
Figure BDA0003034614190000066
的左侧，控制目标轮位角则为﹢90°行进方向前进；否则为右侧，控制目标轮位角则为-90°行进方向前进；计算结束；
以下计算中
Figure BDA0003034614190000067
不为
Figure BDA0003034614190000068
选取立柱坐标系基向量(0,1)T，(1,0)T；
选取轮架坐标系基向量为：
(c,tan[90°(1+b/2)-∠NOM])T，(tan[90°(1+b/2)-∠NOM],-c)T
对
Figure BDA0003034614190000069
进行坐标变换：
Figure BDA00030346141900000610
(m,n)为
Figure BDA00030346141900000611
在轮架坐标系下的坐标；
由于
Figure BDA00030346141900000612
由基向量组成，所以其可逆；
所以：
Figure BDA00030346141900000613
Figure BDA00030346141900000614
由于提前进行过特殊情况判断，所以不会出现(m,n)与轮架坐标系的横轴平行；
则轮位角为：
Figure BDA00030346141900000615
通过以上的分析计算过程便得到了目标轮位角(∠HMM')的角度，也就是在以上情景下控制登机桥对接的最佳轮位角度；
第二象限、立柱坐标系横轴正方向与第一象限计算方法完全一致，不再赘述；第三象限、第四象限、立柱坐标系横轴负方向时，
Figure BDA0003034614190000071
向量在立柱坐标系下的坐标为(-1,tan(90°-∠NOM))，选取轮架坐标系基向量为(-1,tan(90°-∠NOM))T，(tan(90°-∠NOM),1)T，(即c＝-1,b＝0)其他步骤不变，不再赘述；位于立柱坐标系纵轴正方向时，即航向角为0或360度时，
Figure BDA0003034614190000072
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,1)，选取轮架坐标系基向量为(0,1)T，(1,0)T，(即c＝0,b＝-1)其他步骤不变；位于立柱坐标系纵轴负方向时，即航向角为180度时，
Figure BDA0003034614190000073
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,-1)，选取轮架坐标系基向量为(0,-1)T，(-1,0)T，(即c＝0,b＝1)其他步骤不变。至此包含了所有的情况。
本发明主要应用在登机桥的自动驾驶的情景下，依靠GPS引导登机桥移动到目标位置。在GPS定位准确的情况下，本发明可以很精确的计算出，由当前位置移动到目标位置轮位的行进方向与最佳控制角度。本发明可以仅通过一次计算便可以得到轮位行进方向以及最佳控制角度(相对于立柱坐标系)和轮位行进方向，之后沿该角度直线行驶则可直线到达目标点。在实际对接过程中，若出现轮架偏离路线的情况，可以通过多次计算轮位相对于轮架的控制角度，调整登机桥沿最佳路径行走，经过实际测试本发明的计算方法可以使得登机桥准确快速地移动到目标点。

Claims (4)

1.一种基于定位导航的登机桥对接方法，该方法包括：
步骤1：获取登机桥轮架的GPS位置，并获取登机桥轮架的经纬度信息、桥身沿线与GPS正北方向的夹角；
步骤2：建立两个坐标系：
以立柱(不动点)为坐标原点，横轴正方向为正东方向(E轴)，纵轴正方向为正北方向(N轴)，建立东-北坐标系记为立柱坐标系，该坐标系与经纬方向一致；以轮架位置为坐标原点，纵轴(y轴)正方向为立柱点位置与轮架中心点位置连线方向，横轴(x轴)为纵轴顺时针旋转90°得到，建立轮架坐标系；
步骤3：设O点为桥立柱的位置，M和M’为初始轮架中心点和目标轮架中心点，H和H’为初始桥头中心和目标桥头中心；根据步骤1获得数据，在步骤2建立的立柱坐标系下实时计算∠HMM’，根据实时∠HMM’的大小控制轮位角度，使轮架中心点沿直线MM’行走，最终桥头中心点达到目标位置实现对接。
2.如权利要求1所述的一种基于定位导航的登机桥对接方法，其特征在于，所述步骤3中实时∠HMM’的大小控制轮位角度的方法为：
步骤3.1：实时判断轮架的行径方向；
当前位置轮架坐标系中，如果目标轮架中心点的纵坐标小于0，则为前进；如果目标轮架中心点的纵坐标大于0则为后退；如果目标位置的纵坐标等于0，则通过计算基于立柱坐标系下向量
Figure FDA0003034614180000011
与向量
Figure FDA0003034614180000012
的内积的正负来进行判断前进还是后退；
步骤3.2：将立柱坐标系下的向量
Figure FDA0003034614180000013
坐标转换为轮架坐标系下的坐标，转换后实时计算出∠HMM’，根据∠HMM’控制轮架行走方向，最终达到目标轮架中心点。
3.如权利要求2所述的一种基于定位导航的登机桥对接方法，其特征在于，所述步骤3.1的具体方法为：
设M点经纬度坐(Mx,My),记为当前位置，M’点经纬度坐标(M'x,M'y)，记为目标位置；做向量
Figure FDA0003034614180000014
判断
Figure FDA0003034614180000015
的符号从而决定行进方向，具体如下：
(1)如果
Figure FDA0003034614180000016
则前进；
(2)如果
Figure FDA0003034614180000017
则后退；
(3)如果
Figure FDA0003034614180000018
此类特殊情况下，计算
Figure FDA0003034614180000019
若结果大于0则控制目标轮位角则为﹢90°行进方向前进；否则控制目标轮位角则为-90°行进方向前进。
4.如权利要求2所述的一种基于定位导航的登机桥对接方法，其特征在于，所述步骤3.2中∠HMM’的求解方法为：
步骤3.2.1：判断M点处于立柱坐标轴的哪一个象限，根据步骤1获取的数据得到航向角∠NOM，M点经纬度坐(Mx,My),M’点经纬度坐标(M'x,M'y)；
步骤3.2.2：若M点处于立柱坐标轴第一象限或第二象限；得到：向量
Figure FDA0003034614180000021
在立柱坐标系下的坐标为(M'x-Mx,M'y-My)；在立柱坐标系下，向量
Figure FDA0003034614180000022
与正东方向夹角为tan(90°-∠NOM)；
步骤3.2.3：以下计算中
Figure FDA0003034614180000023
不为
Figure FDA0003034614180000024
选取立柱坐标系基向量(0,1)T，(1,0)T；
选取轮架坐标系基向量为：
(c,tan[90°(1+b/2)-∠NOM])T，(tan[90°(1+b/2)-∠NOM],-c)T
对
Figure FDA0003034614180000025
进行坐标变换：
Figure FDA0003034614180000026
(m,n)为
Figure FDA0003034614180000027
在轮架坐标系下的坐标；
由于
Figure FDA0003034614180000028
由基向量组成，所以其可逆；
所以：
Figure FDA0003034614180000029
则轮位角为：
Figure FDA00030346141800000210
步骤3.2.4：若M点处于立柱坐标轴第三象限、第四象限、立柱坐标系横轴负方向时，
Figure FDA0003034614180000031
向量在立柱坐标系下的坐标为(-1,tan(90°-∠NOM))，选取轮架坐标系基向量为(-1,tan(90°-∠NOM))T，(tan(90°-∠NOM),1)T，即c＝-1,b＝0；其他步骤不变；
位于立柱坐标系纵轴正方向时，即航向角为0或360度时，
Figure FDA0003034614180000032
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,1)，选取轮架坐标系基向量为(0,1)T，(1,0)T，即c＝0,b＝-1；其他步骤不变；
位于立柱坐标系纵轴负方向时，即航向角为180度时，
Figure FDA0003034614180000033
向量在立柱坐标系下的坐标为(0,-1)，选取轮架坐标系基向量为(0,-1)T，(-1,0)T，即c＝0,b＝1；其他步骤不变。
CN202110439859.2A 2021-04-23 2021-04-23 一种基于定位导航的登机桥对接方法 Active CN113204244B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439859.2A CN113204244B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种基于定位导航的登机桥对接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110439859.2A CN113204244B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种基于定位导航的登机桥对接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113204244A true CN113204244A (zh) 2021-08-03
CN113204244B CN113204244B (zh) 2022-06-03

Family

ID=77028043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110439859.2A Active CN113204244B (zh) 2021-04-23 2021-04-23 一种基于定位导航的登机桥对接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113204244B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114281021A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 山河智能装备股份有限公司 一种导引定桩孔点的工程设备控制方法、系统及工程设备

Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101559836A (zh) * 2008-04-15 2009-10-21 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 一种用于登机桥升降装置的调整方法及其升降装置
CN201580563U (zh) * 2009-12-18 2010-09-15 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种改进的登机桥的行走装置
US20110119842A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Ab-Tech. Co., Ltd. Boarding bridge with minute approaching device and shock absorbing part and operation method thereof
CN102381484A (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种改进的伸缩式登机桥
JP2012101617A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Zennikku Motor Service Kk 航空機用ボーディングブリッジドライブコラム可動機構
CN202541845U (zh) * 2012-03-16 2012-11-21 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种登机桥辅助稳定装置
CN103419944A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 深圳中集天达空港设备有限公司 一种登机桥及其自动靠接方法
CN105711758A (zh) * 2016-01-26 2016-06-29 华德宝机械（昆山）有限公司 一种登船桥及其行走控制方法
CN106295192A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 华德宝机械（昆山）有限公司 一种双登机桥防撞计算方法及系统
CN106697322A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 华德宝机械（昆山）有限公司 一种登机桥自动靠接系统及方法
EP3196863A1 (en) * 2014-08-01 2017-07-26 Shenzhen Cimc-tianda Airport Support Ltd. System and method for aircraft docking guidance and aircraft type identification
WO2017162432A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 Adb Safegate Sweden Ab Optimizing range of aircraft docking system
EP3246255A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Thyssenkrupp Elevator Innovation Center, S.A. Method for positioning a passenger boarding bridge at an airplane
CN107685874A (zh) * 2016-08-05 2018-02-13 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 登机桥调平机构及登机桥
US20190286168A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Model Predictive Control of Spacecraft
CN110435913A (zh) * 2019-07-22 2019-11-12 广东民航机场建设有限公司 登机桥、登机桥固定端及登机桥固定端的控制方法
CA3100409A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-05 thyssenkrupp Airport Solutions, S.A. Method for automated docking a passenger boarding bridge to an aircraft
CN110750101A (zh) * 2019-10-16 2020-02-04 北京天睿空间科技股份有限公司 一种面向自动操作的登机桥停靠位置设定方法
JP6671733B1 (ja) * 2019-02-14 2020-03-25 全日空モーターサービス株式会社 接近制御機能を有する航空機乗客搭乗橋
EP3653515A1 (en) * 2017-07-13 2020-05-20 ShinMaywa Industries, Ltd. Passenger boarding bridge
CN111216918A (zh) * 2020-02-19 2020-06-02 刘华斌 一种廊桥与飞机舱门的自动对接系统
CN111522345A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 电子科技大学 一种登机桥对接舱门的轮位控制方法
CN111776243A (zh) * 2020-07-24 2020-10-16 北京博维航空设施管理有限公司 一种登机桥的控制方法及装置
CN112265646A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 深圳中集天达空港设备有限公司 登机桥的控制方法及相关设备

Patent Citations (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101559836A (zh) * 2008-04-15 2009-10-21 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 一种用于登机桥升降装置的调整方法及其升降装置
US20110119842A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Ab-Tech. Co., Ltd. Boarding bridge with minute approaching device and shock absorbing part and operation method thereof
CN201580563U (zh) * 2009-12-18 2010-09-15 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种改进的登机桥的行走装置
JP2012101617A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Zennikku Motor Service Kk 航空機用ボーディングブリッジドライブコラム可動機構
CN102381484A (zh) * 2011-08-17 2012-03-21 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种改进的伸缩式登机桥
CN202541845U (zh) * 2012-03-16 2012-11-21 蒂森克虏伯机场系统(中山)有限公司 一种登机桥辅助稳定装置
CN103419944A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 深圳中集天达空港设备有限公司 一种登机桥及其自动靠接方法
EP3196863A1 (en) * 2014-08-01 2017-07-26 Shenzhen Cimc-tianda Airport Support Ltd. System and method for aircraft docking guidance and aircraft type identification
CN105711758A (zh) * 2016-01-26 2016-06-29 华德宝机械（昆山）有限公司 一种登船桥及其行走控制方法
WO2017162432A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 Adb Safegate Sweden Ab Optimizing range of aircraft docking system
EP3246255A1 (en) * 2016-05-17 2017-11-22 Thyssenkrupp Elevator Innovation Center, S.A. Method for positioning a passenger boarding bridge at an airplane
CN107685874A (zh) * 2016-08-05 2018-02-13 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司 登机桥调平机构及登机桥
CN106295192A (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 华德宝机械（昆山）有限公司 一种双登机桥防撞计算方法及系统
CN106697322A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 华德宝机械（昆山）有限公司 一种登机桥自动靠接系统及方法
EP3653515A1 (en) * 2017-07-13 2020-05-20 ShinMaywa Industries, Ltd. Passenger boarding bridge
US20190286168A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Model Predictive Control of Spacecraft
CA3100409A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-05 thyssenkrupp Airport Solutions, S.A. Method for automated docking a passenger boarding bridge to an aircraft
WO2020166656A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 全日空モーターサービス株式会社 接近制御機能を有する航空機乗客搭乗橋
JP6671733B1 (ja) * 2019-02-14 2020-03-25 全日空モーターサービス株式会社 接近制御機能を有する航空機乗客搭乗橋
CN110435913A (zh) * 2019-07-22 2019-11-12 广东民航机场建设有限公司 登机桥、登机桥固定端及登机桥固定端的控制方法
CN110750101A (zh) * 2019-10-16 2020-02-04 北京天睿空间科技股份有限公司 一种面向自动操作的登机桥停靠位置设定方法
CN111216918A (zh) * 2020-02-19 2020-06-02 刘华斌 一种廊桥与飞机舱门的自动对接系统
CN111522345A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 电子科技大学 一种登机桥对接舱门的轮位控制方法
CN111776243A (zh) * 2020-07-24 2020-10-16 北京博维航空设施管理有限公司 一种登机桥的控制方法及装置
CN112265646A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 深圳中集天达空港设备有限公司 登机桥的控制方法及相关设备

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《建筑施工》: "基于射频识别的登机桥靠桥定位系统研究", 《建筑施工》 *
ZHANG, JH等: "Design of a Monitoring System of Airport Boarding Bridge Based on ZigBee Wireless Network", 《26TH CHINESE CONTROL AND DECISION CONFERENCE》 *
任金虎: "旅客登机桥的结构优化设计和分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
周佳: "旅客登机桥运动规划策略研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
朱新朝: "登机桥力学性能分析与结构优化", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114281021A (zh) * 2021-12-27 2022-04-05 山河智能装备股份有限公司 一种导引定桩孔点的工程设备控制方法、系统及工程设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113204244B (zh) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109520498B (zh) 一种用于虚拟轨道车辆的虚拟道岔系统及方法
CN105302146B (zh) 用于飞行器的自动自主着陆的方法及系统
CN108646748A (zh) 一种场地无人车轨迹跟踪方法及系统
CN112631287B (zh) 一种车联网环境下车辆编队控制系统与方法
CN103456185B (zh) 智能车在城市道路行驶中的接力导航方法
CN107264531A (zh) 一种半结构化环境中智能车辆自主换道超车运动规划方法
CN113204244B (zh) 一种基于定位导航的登机桥对接方法
CN109709943B (zh) 一种自动驾驶公交车进站停靠点的选取方法
CN105043376A (zh) 一种适用于非全向移动车辆的智能导航方法及系统
CN111137298B (zh) 一种车辆自动驾驶方法、装置、系统和存储介质
US10802501B2 (en) Apparatus that automatically maneuvers a wheelchair relative to a vehicle
CN111487976B (zh) 一种倒车轨迹跟踪方法
CN109900273B (zh) 一种室外移动机器人导引方法及导引系统
CN112896147B (zh) 用于矿用车辆的双向定位泊车控制方法及装置
CN113589685B (zh) 一种基于深度神经网络的挪车机器人控制系统及其方法
CN111006667A (zh) 高速场景下的自动驾驶轨迹生成系统
CN108646743A (zh) 用于移动载具的路径跟踪方法
CN106443737A (zh) 基于多点gps的无人驾驶汽车行驶中的航迹推算算法
CN113670305A (zh) 泊车轨迹生成方法、装置、计算机设备和存储介质
Michalek et al. Precise docking at charging stations for large-capacity vehicles: An advanced driver-assistance system for drivers of electric urban buses
CN113341968A (zh) 一种多轴线平板车精准停靠系统及方法
CN109703553A (zh) 一种基于牵引点跟踪的自动泊车方法
CN101424540B (zh) 一种车辆导航中基于动态虚拟路口的地图匹配方法
CN114281081B (zh) 地铁车辆巡检机器人的导航系统和导航方法、机器人
CN110733568A (zh) 履带式无人救援车的转向方法、系统及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant