CN113484877A - 用于航空器地面行驶避撞的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于航空器地面行驶避撞的方法，包括：通过装载在用于所述航空器的牵引车辆上的感测模块，感测所述航空器周围环境中的对象；基于所述航空器的轮廓特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全；以及响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。本公开还涉及用于航空器地面行驶避撞的系统和设备。

Description

用于航空器地面行驶避撞的方法及系统

技术领域

本公开涉及用于航空器地面行驶避撞的方法及系统。

背景技术

在航空器着陆之后和起飞之前，例如在机位推出、机位间迁移、入库维修等场景中，航空器通常需要在地面上行驶，例如可以通过使用来自航空器的发动机的推力和/或牵引车辆的牵引力来行驶。由于在航空器内或牵引车辆内的驾驶员的视线受到限制，加上航空器本身体积较大，无法准确地知道航空器的各个部位的具体位置，因此在航空器在地面行驶的过程中，驾驶员只能通过经验来估计航空器的外轮廓位置，这可能造成与周边其他航空器等物体发生刮擦碰撞，存在较大安全隐患。

发明内容

本公开的目的之一是提供用于航空器地面行驶避撞的方法及系统。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于航空器地面行驶避撞的方法，包括：通过装载在用于所述航空器的牵引车辆上的感测模块，感测所述航空器周围环境中的对象；基于所述航空器的轮廓特征和行驶特征，判断所述对象是否安全；以及响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于航空器地面行驶避撞的系统，包括：感测模块，装载在用于所述航空器的牵引车辆上，被配置为感测所述航空器周围环境中的对象；决策模块，被配置为基于所述航空器的轮廓特征和行驶特征，判断所述对象是否安全；以及执行模块，被配置为响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

根据本公开的第三方面，提供了一种用于航空器地面行驶避撞的设备，包括：一个或多个处理器；以及一个或多个存储器，所述一个或多个存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令，其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器进行如上所述的方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列计算机可执行的指令被一个或多个计算装置执行时，使得所述一个或多个计算装置进行如上所述的方法。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的方法的示例性流程图。

图2为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的系统的示例性框图。

图3为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的方法的示例性流程图。

图4为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的系统的示例性框图。

图5为可应用于本公开各实施例的通用硬件系统的示例性框图。

注意，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，本文中的用语仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

在本文中，用语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”，而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”，除非另有特别说明。

在本文中，用语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解，“包括/包含”一词在本文中使用时，说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

图1为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的方法100的示例性流程图。方法100包括：通过装载在用于航空器的牵引车辆上的感测模块，感测航空器周围环境中的对象(步骤S110)；基于航空器的轮廓特征、以及对象与航空器之间的相对位置关系，判断对象是否安全(步骤S120)；以及响应于判断为对象不安全，实施避撞措施(步骤S130)。根据本公开实施例的方法，利用装载在航空器的牵引车辆上的感测模块来对航空器的周围环境进行监测，在出现不安全因素时可以及时采取措施(例如发出警报)以辅助驾驶员作业，从而可以用于航空器在地面行驶过程中的避撞，以增加安全性。

在一些实施例中，感测模块可以包括激光雷达。激光雷达可以用来感测航空器周围环境中的一个或多个对象。对象可以包括感测模块可以感测的所有人体或物体，包括但不限于航空器、车辆、人、建筑物、地面设施、和异常物体等。在步骤S110中，可以对激光雷达感测的航空器周围环境的三维点云数据进行处理(例如去噪、聚类等)，从而确定航空器周围环境中的对象，例如对象的轮廓特征。

此外，还需要通过感测模块来确定对象与航空器之间的相对位置关系。可以基于感测模块所感测的数据来确定对象与牵引车辆之间的相对位置关系，在已知牵引车辆与航空器之间的相对位置关系的基础上，可以确定对象与航空器之间的相对位置关系。例如，通过感测模块所感测的数据点的坐标值，可以认为是在牵引车辆的车身坐标系下的坐标值。根据牵引车辆与航空器之间的相对位置关系(即车身坐标系与机身坐标系之间的相对位置关系)，可以将这些数据点的坐标值转换到航空器的机身坐标系下，以得到机身坐标系下的点云数据，从而可以确定对象与航空器之间的相对位置关系。

在一些实施例中，可以使用感测模块来感测航空器与牵引车辆之间的相对位置关系。例如，可以利用装载在牵引车辆上并至少部分朝向航空器(例如航空器的至少部分被包括在激光雷达的视场角内)的激光雷达所感测的点云数据，来确定航空器与牵引车辆之间的相对位置关系。

在一些实施例中，航空器的轮廓特征可以包括航空器的轮廓的点云数据。可以预先对各种型号的航空器的轮廓进行建模，以建立航空器轮廓数据库，其中存储各种型号的航空器的轮廓的点云数据。在步骤S120中，可以根据航空器的型号从预先建立的航空器轮廓数据库中提取航空器的轮廓的点云数据。在一些实施例中，航空器的轮廓特征可以包括航空器的轮廓的尺寸，例如可以包括航空器的机身的长度、宽度、高度和翼展等。可以预先建立航空器轮廓数据库以存储各种型号的航空器的轮廓的尺寸。在步骤S120中，可以根据航空器的型号从预先建立的航空器轮廓数据库中提取航空器的轮廓的尺寸。

航空器的型号可以以多种方式来确定。在一些实施例中，可以根据感测模块感测的航空器的外部特征来确定航空器的型号。不同型号的航空器具有不同的外部特征。装载在牵引车辆上的感测模块可以包括激光雷达和/或摄像头。至少部分朝向航空器(例如航空器的至少部分被包括在感测模块的视场角内)的感测模块所感测的数据可以反应航空器的外部特征。在一个示例中，可以对激光雷达所感测的点云数据进行预处理，然后通过特征匹配(例如与各种型号的航空器的轮廓的点云数据进行特征匹配)，以自动识别牵引车辆当前作业的航空器的型号。在一个示例中，可以对摄像头拍摄的机身的影像(图片或视频)进行处理以识别航空器的型号。例如可以通过图形特征匹配，也可以通过识别航空器机身上的注册号和/或型号来识别航空器的型号。在一些实施例中，可以根据人工输入来确定航空器的型号。例如，牵引车辆上可以具有允许人工输入航空器的型号的人机界面(HMI)，驾驶员可以通过HMI输入当前作业的航空器的型号，例如可以是从指挥台获知。在一些实施例中，可以使用上述两种方式的结合来确定航空器的型号。例如，通过感测模块感测的数据自动识别航空器的型号，并辅助以人工核查，如发现识别错误则可以经复核后通过HMI输入更新的航空器的型号。

在一些实施例中，还可以通过感测模块来获取航空器的行驶特征。行驶特征可以包括航空器的行驶速度和行驶加速度。装载在牵引车辆上的感测模块还可以包括惯性导航系统，以用来感测牵引车辆的行驶特征。在航空器被牵引车辆牵引以稳定行驶的过程中，航空器与牵引车辆之间可以被认为是相对静止的。因此，可以基于惯性导航系统感测的数据确定航空器的行驶特征。

在一些实施例中，在步骤120，可以将来自感测模块的数据进行融合，例如，将来自激光雷达的点云数据及其处理结果(例如可以包括对象的轮廓特征、对象与航空器之间的相对位置关系、航空器的轮廓的点云数据等)和来自惯性导航系统的数据及其处理结果(例如包括航空器的速度和加速度)进行数据同步，以获取对象与航空器之间的相对速度。根据相对距离/相对速度来计算一个或多个对象中的每个对象与航空器的可能的碰撞时间t(秒)，其中相对距离根据对象与航空器之间的相对位置关系、以及航空器的轮廓特征来确定。从而可以根据每个对象所对应的碰撞时间t，来判断相应的对象是否安全。在一些实施例中，可以预先设置安全碰撞时间T(秒)。当对象所对应的碰撞时间t≥2T时，可以判断为该对象不会发生碰撞(即，判断为对象安全)；当T≤t<2T时，可以判断为该对象存在一定的碰撞风险(例如下文所述的判断为对象不安全并且不安全等级为第一级)；当t<T时，可以判断为该对象存在较高的碰撞风险(例如下文所述的判断为对象不安全并且不安全等级为第二级)。

在一些实施例中，在步骤120，可以根据航空器的轮廓特征、以及对象与航空器之间的距离，判断对象是否安全。例如，对于翼展在24m以下的航空器，当对象与航空器之间的距离不小于3m时判断为该对象安全，反之判断为该对象不安全；对于翼展为24m至36m的航空器，当对象与航空器之间的距离不小于4.5m时判断为该对象安全，反之判断为该对象不安全；对于翼展在36m以上的航空器，当对象与航空器之间的距离不小于7.5m时判断为该对象安全，反之判断为该对象不安全。

响应于在步骤120中判断为对象不安全，则在步骤130实施避撞措施。在一些实施例中，避撞措施可以是发出预警信号，例如通过蜂鸣器发出听觉信号，或通过HMI(例如可以是装载在牵引车辆上的HMI或者手持式电子设备所提供的HMI)发出视觉和/或听觉信号。在一些实施例中，预警信号包括第一级别预警信号和第二级别预警信号。在步骤130，响应于判断为对象不安全并且不安全等级为第一级，可以发出第一级别的预警信号(例如，指示对象在告警区域的预警信号)；响应于判断为对象不安全并且不安全等级为第二级，可以发出第二级别的预警信号(例如，指示对象在危险区域的预警信号)。本领域技术人员应理解，在其他实施例中，可以包括更多级别的预警信号，以分别对更多的不安全等级进行预警。在一些实施例中，避撞措施可以是降低航空器的行驶速度。例如，可以通过控制牵引车辆的刹车系统来降低航空器的行驶速度。

此外，还可以在牵引车辆的显示屏幕和/或控制中心的显示屏幕上实时地显示与航空器和对象相关联的画面，以供用户(例如牵引车辆的驾驶员和/或控制中心的工作人员等)实时查看航空器在地面行驶时周围环境的情况。在一些实施例中，画面可以包括航空器与对象之间的相对位置关系，以直观地向用户显示出航空器的周围环境中的各个对象到航空器的距离、以及相对于航空器的方位等。应当理解，画面可以通过感测模块的感测数据建立。在一些实施例中，感测模块包括激光雷达和/或摄像头，画面可以是基于激光雷达的点云数据重建的影像，也可以是摄像头捕获的影像或二者的结合，还可以是仅示出需要显示的信息的简单图形界面。

在其他实施例中，为了更好地向用户提供服务，画面还可以包括其他信息。在一个示例中，画面可以包括对象的类别，例如，画面可以以图形和/或文字的方式指示对象为航空器、车辆、人、建筑物、地面设施、或位于地面上的尺寸较小的异常物体等。在一个示例中，画面可以包括对象的不安全等级。例如，不安全等级可以包括上文所述的安全、等级为第一级的不安全、和等级为第二级的不安全等，这可以通过图形、文字、和/或颜色等来指示。在一个示例中，画面可以包括牵引车辆与航空器之间的相对位置关系。例如，可以以图形化的方式在画面中显示牵引车辆和航空器的各自的位置和姿态(例如朝向等)，以方便驾驶员观察航空器被牵引时的状态。在一个示例中，画面可以包括航空器的轮廓特征和/或对象的轮廓特征，例如以图形化的方式展示出航空器和/或对象的轮廓，以方便用户直观地观察到航空器在地面行驶时的周围环境。如上文所述，航空器的轮廓特征可以来自于从数据库中提取的航空器的轮廓的点云数据，对象的轮廓特征可以来自于感测模块的感测数据。在一个示例中，画面可以包括航空器的行驶特征和/或对象的行驶特征，例如以文字化的方式标示出航空器和/或对象的速度，或以运动化的方式(例如以图形移动的快慢、或闪烁的频率等)显示出航空器和/或对象的速度等级，以方便用户直观地观察到航空器在地面行驶时的周围环境。

在一个示例中，画面可以包括航空器在其中行驶的区域和航空器在区域内的定位特征、以及区域的一个或多个部分的安全等级。例如，可以以图形化的方式显示出航空器所行驶的以及位于其周围的机坪滑行道、机位滑行道、跑道等区域，并显示出航空器在这些区域中的位置。可以通过装载在牵引车辆上的惯性导航系统来获取牵引车辆的定位特征(即位置和姿态信息)，并根据牵引车辆与航空器之间的相对位置关系获得航空器的定位特征，从而根据航空器的定位特征将其显示在上述区域中。此外，还可以显示区域的各个部分的安全等级。例如，对于具有固定障碍物(例如维修库房等)的区域、机坪危险区域、以及有坡度地带等，可以在画面中突出显示这些区域，以提醒用户注意。

下面结合图3来描述根据本公开一个具体实施例的用于航空器地面行驶避撞的方法。在该实施例中，用于航空器地面行驶避撞的方法包括如下步骤：(1)环境感知数据获取：通过装载在用于航空器的牵引车辆上的感测模块，例如各种传感器设备，实时获取激光雷达点云数据、摄像头视频数据、惯性导航系统的数据；(2)感知数据预处理：对激光雷达点云数据进行去噪、聚类等处理，获取周围环境中的对象(也称为“目标物”)的信息(例如与牵引车辆的相对位置关系等)，通过对惯性导航系统的数据进行协议解析得到牵引车辆的车速、GPS等信息；(3)机型自动识别：将经过预处理之后的激光雷达数据进行特征匹配，自动识别当前牵引的航空器的型号，再通过数据库获取该机型的轮廓特征数据；(4)感知数据融合：将激光雷达点云数据与惯性导航系统的车速及GPS信息进行数据同步，获取目标物与航空器的相对速度；(5)预警信息决策：通过相对距离/相对速度计算每一个目标物与航空器的碰撞时间t(秒)，当t<预设安全碰撞时间T(秒)时，发出危险区域预警信号；当T≤t<2T时，发出告警区域预警信号；当t≥2T时，为安全区域不发出预警信号；(6)数据输出：根据预警信号，HMI界面进行展示，同时蜂鸣器根据信号进行声音提示，并实时地将预警数据上传至后台服务端。

图2为根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的系统200的示例性框图。系统200包括感测模块210、决策模块220、执行模块230、以及航空器轮廓数据库240。感测模块210被装载在用于航空器的牵引车辆上，决策模块220、执行模块230和航空器轮廓数据库240可以是装载在牵引车辆上的车载模块，也可以是与牵引车辆分离的远程模块，例如可以是位于服务器上的模块。航空器轮廓数据库240中存储各种型号的航空器的轮廓特征。轮廓特征可以包括航空器的轮廓的点云数据和/或轮廓的尺寸。

在一些实施例中，感测模块210可以包括激光雷达。激光雷达可以用来感测航空器周围环境中的对象。例如，可以基于激光雷达感测的航空器周围环境的三维点云数据，来确定航空器周围环境中的对象。进一步地，可以基于激光雷达感测的航空器周围环境的三维点云数据，来确定环境中的对象的轮廓特征和行驶特征、以及对象与航空器(和/或与牵引车辆)之间的相对位置关系。激光雷达还可以用来感测航空器与牵引车辆之间的相对位置关系。例如，可以利用装载在牵引车辆上并至少部分朝向航空器(例如航空器的至少部分被包括在激光雷达的视场角内)的激光雷达所感测的点云数据，来确定航空器与牵引车辆之间的相对位置关系，或者用来感测航空器的外部特征从而确定航空器的型号。在一些实施例中，感测模块210可以包括惯性导航系统，用来感测牵引车辆的行驶特征，从而获得航空器的行驶特征。行驶特征例如可以包括行驶速度、行驶加速度和定位位置等。在一些实施例中，感测模块210可以包括摄像头，以用来拍摄周围环境的影像。这样的影像可以通过HMI(可以是位于牵引车辆上的或者位于控制中心的HMI)进行展示，以便于用户观察航空器周围的环境；也可以用于感测的航空器的外部特征从而确定航空器的型号。

在一些实施例中，决策模块220基于航空器的轮廓特征和行驶特征、以及对象与航空器之间的相对位置关系，判断对象是否安全。执行模块230响应于决策模块220判断为对象不安全，实施避撞措施。在一些实施例中，执行模块230包括预警模块，例如蜂鸣器和/或HMI，其响应于决策模块220判断为对象不安全，发出预警信号。在一些实施例中，执行模块230包括速度控制模块，其响应于决策模块220判断为对象不安全，降低牵引车辆的行驶速度，从而降低航空器的行驶速度。在一些实施例中，决策模块220根据感测模块感测的航空器的外部特征、或根据人工输入来确定航空器的型号，并根据航空器的型号从航空器轮廓数据库中提取航空器的轮廓特征。

在一些实施例中，用于航空器地面行驶避撞的系统还可以包括显示模块。显示模块可以被设置在牵引车辆上，和/或被设置在控制中心，用于显示与航空器和对象相关联的画面。画面是通过感测模块210的感测数据建立的。在一些实施例中，显示模块可以显示对象与航空器之间的相对位置关系。在一些实施例中，显示模块还可以显示以下各项中的至少一项：对象的类别；对象的不安全等级；牵引车辆与航空器之间的相对位置关系；航空器和/或对象的轮廓特征和/或行驶特征；航空器在其中行驶的区域、以及航空器在区域内的定位特征；以及区域的一个或多个部分的安全等级。

下面结合图4来描述根据本公开一个具体实施例的用于航空器地面行驶避撞的系统。在该实施例中，用于航空器地面行驶避撞的系统包括感测模块、决策模块和预警模块。感测模块包括激光雷达、摄像头、惯性导航系统(图称“惯导系统”)。在该实施例中，感测模块包括4个激光雷达，分别表示为激光雷达1至激光雷达4。每个激光雷达拥有水平90°宽视场角，200米有效量程，4个激光雷达组合可形成360°监控区域。激光雷达在牵引车辆上的安装位置可以为，在牵引车辆的前部安装2个、后部安装2个。4个激光雷达的朝向可以经测试调整形成一定的偏向角度放置，从而覆盖360°全方位探测区域。激光雷达用于获取周边环境的三维点云数据，通过数据处理，从而得到目标物的相对位置及速度信息等。摄像头用于获取周边环境的视频数据。惯性导航系统用于获取牵引车辆当前的车速、加速度、GPS数据。决策模块包括计算单元，用于对激光雷达点云数据、车速、GPS等数据进行数据融合，计算目标物在航空器牵引过程中是否与航空器有碰擦可能，发出预警信号。预警模块包括蜂鸣器和HMI人机界面。蜂鸣器用于当接收到预警信号时，根据预警类型，发出警报声。HMI人机界面用于展示监测范围内，周边环境中目标物与航空器及牵引车辆的相对位置关系，位置区域的氛围(例如安全区域、告警区域及危险区域)，以及目标物的类别(例如航空器、车辆、行人及其他)。

本公开还提供了用于航空器地面行驶避撞的设备。用于航空器地面行驶避撞的设备包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。一个或多个处理器被配置为执行上文描述的根据本公开实施例的方法。存储器被配置为存储处理器所需要的数据和程序等。程序包括可以使得处理器执行上文描述的根据本公开实施例的方法所需要的一系列计算机可执行的指令。数据包括上文描述的感测模块所感测的数据、经预处理/处理后的数据、上述过程中各个步骤的输入、输出和中间结果等。一个或多个存储器可以被配置为使用一个存储器来存储一项上述内容，还可以被配置为使用多个存储器来共同地存储一项上述内容，或者使用一个存储器来存储多于一项的上述内容。

需要说明的是，一个或多个存储器可以都是本地存储器(例如装载在该避撞设备或牵引车辆上的存储器)，也可以都是云端存储器(例如云端服务器中的存储器)，还可以部分是本地存储器部分是云端存储器。类似地，一个或多个处理器可以都是本地处理器(例如装载在该避撞设备或牵引车辆上的处理器)，也可以都是云端处理器(例如云端服务器中的处理器)，还可以部分是本地处理器部分是云端处理器。

图5为可应用于本公开各实施例的通用硬件系统300的示例性框图。现在将参考图5描述硬件系统300，其可以是应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。硬件系统300可以是被配置为执行处理和/或计算的任何机器，可以是但不限于工作站、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数据助理、智能电话、车载电脑、或其任何组合。上述根据本公开实施例的用于航空器地面行驶避撞的系统200中的决策模块220，可以全部或至少部分地由硬件系统300或类似设备或系统实现。

硬件系统300可以包括可能经由一个或多个接口与总线302连接或与总线302通信的元件。例如，硬件系统300可以包括总线302，以及一个或多个处理器304，一个或多个输入设备306和一个或多个输出设备308。一个或多个处理器304可以是任何类型的处理器，可以包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如特殊处理芯片)。输入设备306可以是可以向计算设备输入信息的任何类型的设备，可以包括但不限于摄像头、激光雷达传感器、惯性导航系统、鼠标、键盘、触摸屏、麦克风和/或遥控器。输出设备308可以是可以呈现信息的任何类型的设备，可以包括但不限于显示器、扬声器、蜂鸣器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。

硬件系统300还可以包括非暂时性存储设备310或者与非暂时性存储设备310连接。非暂时性存储设备310可以是非暂时性的并且可以实现数据存储的任何存储设备，可以包括但不限于磁盘驱动器、光学存储设备、固态存储器、软盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质、光盘或任何其他光学介质、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、高速缓冲存储器、和/或任何其他存储器芯片/芯片组、和/或计算机可从其读取数据、指令和/或代码的任何其他介质。非暂时性存储设备310可以从接口拆卸。非暂时性存储设备310可以具有用于实现上述方法、步骤和过程的数据/指令/代码。上文所述的一个或多个存储器中的一个或多个可以由非暂时性存储设备310来实现。

硬件系统300还可以包括通信设备312。通信设备312可以是能够与外部设备和/或与网络通信的任何类型的设备或系统，可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备、和/或芯片组，例如蓝牙设备、1302.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备、和/或类似物。

硬件系统300还可以连接到外部设备，例如GPS接收器，用于感测不同环境数据的传感器，例如加速度传感器、车轮速度传感器、陀螺仪和等等。以这种方式，硬件系统300可以例如接收指示车辆的行驶状况的位置数据和传感器数据。当硬件系统300用作车载设备时，它还可以连接到车辆的其他设施(例如发动机系统、雨刮器、防抱死制动系统等)以控制车辆的运行和操作。

另外，非暂时性存储设备310可以具有地图信息和软件元素，使得处理器304可以执行路线引导处理。另外，输出设备308可以包括用于显示地图、车辆的位置标记、以及指示车辆的行驶状况的图像的显示器。输出设备308还可以包括扬声器或具有耳机的接口，用于音频引导。

总线302可以包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道架构(MCA)总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)本地总线、和外围部件互连(PCI)总线。特别地，对于车载设备，总线302还可以包括控制器区域网络(CAN)总线或设计用于在车辆上应用的其他架构。

硬件系统300还可以包括工作存储器314，其可以是可以存储对处理器304的工作有用的指令和/或数据的任何类型的工作存储器，可以包括但不限于随机存取存储器和/或只读存储设备。

软件元素可以位于工作存储器314中，包括但不限于操作系统316、一个或多个应用程序318、驱动程序、和/或其他数据和代码。用于执行上述方法和步骤的指令可以包括在一个或多个应用程序318中。软件元素的指令的可执行代码或源代码可以存储在非暂时性计算机可读存储介质中，例如上述存储设备310，并且可以通过编译和/或安装被读入工作存储器314中。还可以从远程位置下载软件元素的指令的可执行代码或源代码。

还应该理解，可以根据具体要求进行变化。例如，也可以使用定制硬件，和/或可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任何组合来实现特定元件。此外，可以采用与诸如网络输入/输出设备之类的其他计算设备的连接。例如，根据本公开实施例的方法或装置中的一些或全部可以通过使用根据本公开的逻辑和算法的、用汇编语言或硬件编程语言(诸如VERILOG，VHDL，C++)的编程硬件(例如，包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或可编程逻辑阵列(PLA)的可编程逻辑电路)来实现。

还应该理解，硬件系统300的组件可以分布在网络上。例如，可以使用一个处理器执行一些处理，而可以由远离该一个处理器的另一个处理器执行其他处理。硬件系统300的其他组件也可以类似地分布。这样，硬件系统300可以被解释为在多个位置执行处理的分布式计算系统。

本公开提供的用于航空器地面行驶避撞的方法、系统和设备，可以弥补牵引车辆驾驶员视觉盲区，当有目标物处于航空器牵引过程的告警或危险区域时，及时发出预警信息，辅助牵引车辆驾驶员提升作业安全性。

另外，本公开的实施方式还可以包括以下示例：

1.一种用于航空器地面行驶避撞的方法，包括：

通过装载在用于所述航空器的牵引车辆上的感测模块，感测所述航空器周围环境中的对象；

基于所述航空器的轮廓特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全；以及

响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

2.根据1所述的方法，其中，所述感测模块包括激光雷达，所述方法包括基于所述激光雷达感测的点云数据感测所述航空器周围环境中的对象。

3.根据1所述的方法，其中，所述避撞措施包括：

发出预警信号；和/或

降低所述航空器的行驶速度。

4.根据3所述的方法，其中，所述预警信号包括第一级别预警信号和第二级别预警信号，所述方法还包括：

响应于判断为所述对象不安全并且不安全等级为第一级，发出所述第一级别预警信号；以及

响应于判断为所述对象不安全并且不安全等级为第二级，发出所述第二级别预警信号。

5.根据1所述的方法，其中，所述航空器的轮廓特征包括：

所述航空器的轮廓的点云数据；和/或

所述航空器的轮廓的尺寸。

6.根据1所述的方法，还包括：根据所述航空器的型号从预先建立的数据库中提取所述航空器的轮廓特征。

7.根据6所述的方法，其中，

根据所述感测模块感测的所述航空器的外部特征确定所述航空器的型号；和/或

根据人工输入确定所述航空器的型号。

8.根据1所述的方法，还包括：

基于所述航空器的轮廓特征和行驶特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全，

其中，所述行驶特征包括行驶速度和行驶加速度。

9.根据8所述的方法，还包括：通过所述感测模块，获取所述航空器的行驶特征。

10.根据1所述的方法，还包括：

通过所述感测模块，感测所述对象的轮廓特征；以及

基于所述航空器的轮廓特征、所述对象与所述航空器之间的相对位置关系、以及所述对象的轮廓特征，判断所述对象是否安全。

11.根据1所述的方法，还包括：

在所述牵引车辆的显示屏幕和/或控制中心的显示屏幕上显示与所述航空器和所述对象相关联的画面。

12.根据11所述的方法，其中，所述画面包括所述对象与所述航空器之间的相对位置关系。

13.根据12所述的方法，其中，所述画面还包括以下各项中的至少一项：

所述对象的类别；

所述对象的不安全等级；

所述牵引车辆与所述航空器之间的相对位置关系；

所述航空器和/或所述对象的轮廓特征和/或行驶特征；

所述航空器在其中行驶的区域、以及所述航空器在所述区域内的定位特征；以及

所述区域的一个或多个部分的安全等级。

14.根据11所述的方法，其中，所述画面通过所述感测模块的感测数据建立，所述感测模块包括激光雷达和/或摄像头。

15.一种用于航空器地面行驶避撞的系统，包括：

感测模块，装载在用于所述航空器的牵引车辆上，被配置为感测所述航空器周围环境中的对象；

决策模块，被配置为基于所述航空器的轮廓特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全；以及

执行模块，被配置为响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

16.根据15所述的系统，其中，所述感测模块包括激光雷达，所述决策模块还被配置为基于所述激光雷达感测的点云数据确定所述航空器周围环境中的对象。

17.根据15所述的系统，其中，所述执行模块包括：

预警模块，被配置为响应于判断为所述对象不安全，发出预警信号；和/或

速度控制模块，被配置为响应于判断为所述对象不安全，降低所述牵引车辆的行驶速度，从而降低所述航空器的行驶速度。

18.根据17所述的系统，其中，所述预警模块包括蜂鸣器和/或人机界面。

19.根据15所述的系统，还包括：航空器轮廓数据库，存储各种型号的航空器的轮廓特征，其中，所述决策模块还被配置为根据所述航空器的型号从所述航空器轮廓数据库中提取所述航空器的轮廓特征。

20.根据19所述的系统，其中，所述决策模块还被配置为：

根据所述感测模块感测的所述航空器的外部特征确定所述航空器的型号；和/或

根据人工输入确定所述航空器的型号。

21.根据15所述的系统，其中，

所述感测模块包括惯性导航系统，被配置为获取所述航空器的行驶特征，所述行驶特征包括行驶速度和行驶加速度；以及

所述决策模块还被配置为：基于所述航空器的轮廓特征和行驶特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全。

22.根据15所述的系统，其中，所述决策模块还被配置为：

通过所述感测模块，感测所述对象的轮廓特征；以及

基于所述航空器的轮廓特征、所述对象与所述航空器之间的相对位置关系、以及所述对象的轮廓特征，判断所述对象是否安全。

23.根据15所述的系统，还包括：

显示模块，设置在所述牵引车辆上和/或控制中心，被配置为显示与所述航空器和所述对象相关联的画面。

24.根据23所述的系统，其中，所述显示模块还被配置为显示所述对象与所述航空器之间的相对位置关系。

25.根据24所述的系统，其中，所述显示模块还被配置为显示以下各项中的至少一项：

所述对象的类别；

所述对象的不安全等级；

所述牵引车辆与所述航空器之间的相对位置关系；

所述航空器和/或所述对象的轮廓特征和/或行驶特征；

所述航空器在其中行驶的区域、以及所述航空器在所述区域内的定位特征；以及

所述区域的一个或多个部分的安全等级。

26.根据23所述的系统，其中，所述画面通过所述感测模块的感测数据建立，所述感测模块包括激光雷达和/或摄像头。

27.一种用于航空器地面行驶避撞的设备，包括：

一个或多个处理器；以及

一个或多个存储器，所述一个或多个存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器进行如1-14中任一项所述的方法。

28.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列计算机可执行的指令被一个或多个计算装置执行时，使得所述一个或多个计算装置进行如1-14中任一项所述的方法。

尽管到目前为止已经参考附图描述了本公开的各方面，但是上述方法，系统和设备仅仅是示例性示例，并且本公开的范围不受这些方面的限制，而是仅由以下方面限定：所附权利要求及其等同物。可以省略各种元件，或者可以用等效元件代替。另外，可以以与本公开中描述的顺序不同的顺序执行这些步骤。此外，可以以各种方式组合各种元件。同样重要的是，随着技术的发展，所描述的许多元素可以由在本公开之后出现的等同元素代替。

Claims (10)

1.一种用于航空器地面行驶避撞的方法，包括：

通过装载在用于所述航空器的牵引车辆上的感测模块，感测所述航空器周围环境中的对象；

基于所述航空器的轮廓特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全；以及

响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感测模块包括激光雷达，所述方法包括基于所述激光雷达感测的点云数据感测所述航空器周围环境中的对象。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述避撞措施包括：

发出预警信号；和/或

降低所述航空器的行驶速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述预警信号包括第一级别预警信号和第二级别预警信号，所述方法还包括：

响应于判断为所述对象不安全并且不安全等级为第一级，发出所述第一级别预警信号；以及

响应于判断为所述对象不安全并且不安全等级为第二级，发出所述第二级别预警信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述航空器的轮廓特征包括：

所述航空器的轮廓的点云数据；和/或

所述航空器的轮廓的尺寸。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据所述航空器的型号从预先建立的数据库中提取所述航空器的轮廓特征。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，

根据所述感测模块感测的所述航空器的外部特征确定所述航空器的型号；和/或

根据人工输入确定所述航空器的型号。

8.一种用于航空器地面行驶避撞的系统，包括：

感测模块，装载在用于所述航空器的牵引车辆上，被配置为感测所述航空器周围环境中的对象；

决策模块，被配置为基于所述航空器的轮廓特征、以及所述对象与所述航空器之间的相对位置关系，判断所述对象是否安全；以及

执行模块，被配置为响应于判断为所述对象不安全，实施避撞措施。

9.一种用于航空器地面行驶避撞的设备，包括：

一个或多个处理器；以及

一个或多个存储器，所述一个或多个存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器进行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列计算机可执行的指令被一个或多个计算装置执行时，使得所述一个或多个计算装置进行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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