CN114341963B - 机场停靠设备和方法 - Google Patents

Abstract

本披露内容涉及一种机场停靠设备(100)，该机场停靠设备包括：遥感系统(110)，该遥感系统被配置为检测感测区域(112)内的飞行器(10)，其中，所述感测区域(112)包括停机位区域(140)；以及控制器(120)，该控制器被配置为：基于从所述遥感系统(110)接收的传感器数据来确定该飞行器(10)上的一个或多个估计外表面位置(150a')，其中，每个估计外表面位置是该飞行器(10)上的相关联真实外表面位置(150a)的估计位置，其中，所述真实外表面位置(150a)限定所述飞行器在该感测区域(112)中的延伸限制，将所述一个或多个估计外表面位置(150a')与该停机位区域(140)的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置(150a')中的至少一个是否在所述停机位区域(140)之外，以及响应于所述一个或多个估计外表面位置(150a')中的至少一个被确定为在所述停机位区域(140)之外：输出飞行器停放警报信号(A)。

Description

机场停靠设备和方法

技术领域

本发明涉及一种机场停靠设备和方法。更具体地，本披露内容涉及用于确定飞行器是否完全在预定义的停机位区域内的机场停靠设备和方法。

背景技术

本文披露的这种机场停靠设备通常用于监测停机位区域中或附近的飞行器。这种类型的一些机场停靠设备具有用于飞行器自动停靠的装置和功能。这种机场停靠设备有时被称为飞行器停靠系统。

现有技术的机场停靠设备的问题在于它们在确定飞行器是否确实以安全方式停放在停机位方面不太准确。通常，当前的机场停靠设备将向机场的人员和/或系统传达飞行器已安全停放的信息，而实际上飞行器可能以不安全的方式停放在停机位。这种不安全的停放可能会增加停机位处发生事故的风险。例如，在停机位内经过或运行的其他飞行器和/或机场车辆可能与不安全停放的飞行器相撞。

因此，虽然目前的机场停靠设备能够提供高效和安全的停靠和/或提供对停机位区域的总体监测，但是本领域中仍然需要改进的机场停靠设备。

发明内容

目的是单独地或以任何组合来减轻、缓和或消除本领域中的上述缺陷并且至少解决上述问题。根据第一方面，提供了一种机场停靠设备，该机场停靠设备包括：

遥感系统，该遥感系统被配置为检测感测区域内的飞行器，其中，所述感测区域包括停机位的停机位区域，以及

控制器，该控制器被配置为：

基于从所述遥感系统接收的传感器数据来确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置，其中，每个估计外表面位置是该飞行器上的相关联真实外表面位置的估计位置，其中，所述真实外表面位置限定所述飞行器在该感测区域中的延伸限制，

将所述一个或多个估计外表面位置与该停机位区域的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置中的至少一个是否在所述停机位区域之外，以及

响应于所述一个或多个估计外表面位置中的至少一个被确定为在所述停机位区域之外：

输出飞行器停放警报信号。

术语“遥感系统”应被解释为能够从远程位置检测物体特性的检测系统。在本披露内容的框架内，术语“远程”不应被解释为限于非常长的距离，例如该术语通常用于卫星遥感。对于所附权利要求的解释，“遥感”应被解释为在典型的停机位区域内进行感测，即，距离遥感系统大约20-50米的典型尺寸的区域，其中，感测是在不实际接触物体的情况下执行的(即，遥感)。

术语“感测数据”应被解释为从遥感系统的检测器读数中提取的数据。如果物体存在于感测区域中，并且所述物体被感测到，则感测数据将与该物体的特性有关。

术语“感测区域”应被解释为在停机位地面上的几何区域，在该区域处，遥感区域能够准确地检测和感测诸如飞行器等物体。

术语(飞行器上的)“外表面位置”应被解释为沿飞行器外部限定的位置，标志着飞行器在停机位区域内的最大边界。因此，外表面位置与飞行器在平行于停机位区域的平面(即，基本上水平平面)中的二维投影有关。“估计外表面位置”是旨在表示沿着飞行器的外表面定义的真正的或真实的外表面位置的估计位置。因此，估计外表面位置可能偏离真实外表面位置。由此，估计外表面位置可能很好地位于飞行器的边界内，或者可替代地距飞行器外表面有一定距离，这取决于估计位置与真正位置的偏差。

术语“停机位区域”应被解释为当飞行器在停机位处安全停放时允许飞行器驻留的区域。停机位区域被感测区域包围，因此遥感系统能够监测整个停机位区域。停机位区域通常小于停机位上可用的最大物理区域。最大物理区域可以包括出于安全原因和/或因为其他设备位于那里而不允许飞行器位于的区域。停机位区域是根据坐标(即，空间坐标)定义的。在本披露内容的上下文中，所述坐标是定义停机位区域相对于周围区域(即，停机位处可用的最大物理区域的其余部分和/或与停机位相连接的其他区域，比如机场滑行道)的位置的二维坐标。

控制器可以被配置为通过从所述传感器数据中提取飞行器的感测部分的位置、将所述提取的位置指派为估计外表面位置来确定飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置。这是一种直接方法：传感器系统本质上是直接测量飞行器上的估计外表面位置。

可替代地或另外地，控制器可以被配置为通过提取飞行器的感测区域的位置来确定飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置，并且通过基于飞行器的感测区域的所述提取位置确定停机位处的飞行器延伸来估计飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置。这是一种间接方法：传感器系统不直接测量飞行器上的估计外表面位置。而是，这些估计外表面位置是由控制器基于可用的传感器数据推断出来的。这将在下文中进一步讨论。

机场停靠设备可能是有利的，因为它允许确定飞行器的所有部分相对于停机位的几何约束，并监测飞行器是否位于停机位的允许区域(即，停机位区域)内。如果确定飞行器的一个或多个部分不在停机位区域内，则该设备被配置为警告机场人员和/或机场的其他系统飞行器未完全停放在停机位内。该警告提供了避免在停机位处或附近发生事故的手段。这种事故的一个示例是，一架滑行的飞行器旨在经过另一架飞行器所停放的停机位区域，以其翼尖撞击停放的飞行器的尾部。在该示例中，由于停放在停机位的飞行器未以安全方式停放，因此发生碰撞。例如，停机位处的飞行器可能在停机位的计划停止位置前几米停了下来。作为替代示例，停机位处的飞行器可能是与停机位处预期的飞行器类型不同的飞行器类型。在这两种情况下，停机位处的飞行器的尾部部分都可能从停机位区域突出到邻近区域中，比如经过的飞行器正在行驶的滑行道中。此外，在相邻停机位中停放或机动的飞行器也可能涉及事故。例如，如果停放在停机位的飞行器与相邻停机位有点太近，则机动进出所述相邻停机位的飞行器可能会与停放的飞行器相撞。通常，这种事故将涉及飞行器的翼尖。由于飞行器很大，并且由于机翼在物理上沿不同方向延伸，滑行飞行器的飞行员和/或在相邻停机位机动的飞行器的飞行员很难(如果可能的话)评估他/她将是否能够经过停放在停机位上的飞行器而不会发生碰撞。

该机场停靠设备可以由若干互连单元组成，其中，每个单元可以设置在登机口区域处或周围的不同位置处。然而，该机场停靠设备设置在停机位处，并且未被配置为检测机场的其他部分(比如滑行线(滑行线靠近停机位区域的部分除外)或跑道)处的飞行器。

根据一些实施例，所述遥感系统包括以下中的一个或多个：基于雷达的系统、基于激光的系统和成像系统。

该遥感系统可以包括基于微波电磁辐射检测的基于雷达的系统。这种系统朝向目标发射连续或脉冲雷达信号，并捕获和检测从该目标反向散射的雷达脉冲。雷达系统可以包括半导体类型的雷达传感器。例如，雷达传感器可以是汽车工业中使用的这种雷达传感器。雷达传感器可以在77GHz下操作。

可替代地或另外地，该遥感系统可以包括基于光学电磁辐射检测的基于激光的系统。这种系统朝向目标发射连续或脉冲激光辐射，并捕获和检测从目标反向散射的激光辐射。基于激光的系统可以包括用于提供扫描能力的光束偏转装置。这种光束偏转装置可以例如是扫描镜设备。

可替代地或另外地，该遥感系统可以包括对光学辐射或红外辐射敏感的相机。成像系统可以用于捕获来自目标的自然辐射的发射。然而，也可以想到，由于基于激光的系统，相机被用于捕获从目标发射的辐射。这种辐射可以是散射或反射的激光辐射、荧光、磷光等。

根据一些实施例，该机场停靠设备进一步包括显示器，并且

其中，该机场停靠设备进一步被配置为基于来自所述遥感系统的数据来检测和跟踪该飞行器以停放在所述停机位区域内的停放位置，并且被配置为基于对该飞行器的所述检测和跟踪来在所述显示器上提供飞行员操纵引导信息，以用于辅助该飞行器的飞行员将该飞行器操纵朝向所述停放位置。

这意味着机场停靠设备可以是飞行器停靠系统，或者至少机场停靠设备可以具有飞行器停靠功能。

然而，可以想到机场停靠设备是在停机位处的单独设备。这种机场停靠设备可以使用其自己的遥感系统，独立于停机位处共存的潜在停靠系统的任何遥感系统。这种机场停靠设备可以被配置为与停机位处的飞行器停靠系统通信。可替代地或另外地，这种飞行器停靠系统可以被配置为直接与机场的系统(比如机场运行数据库(AODB))进行通信。

根据一些实施例，被配置为确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置的控制器包括：

该控制器被配置为：

-识别该飞行器的一个或多个典型特征，

-针对所述一个或多个典型特征中的每个典型特征确定相应典型特征位置，以在该飞行器上限定一个或多个典型特征位置，

-接收与该飞行器或预期将到达该停机位的飞行器有关的飞行器尺寸数据，以及

-基于所述一个或多个典型特征位置和所述飞行器尺寸数据来计算该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置。

术语“飞行器的典型特征”应被解释为可以被遥感系统感测到的飞行器的物理特征。这样的典型特征可以是飞行器的机头部分、飞行器的发动机等。每个相应的典型特征位置标记了对应的典型特征所在的位置。如果典型特征在大面积或体积上延伸，则可以仅使用例如定义特征所覆盖的扩展区域/体积的中心部分的一个坐标对来定义典型特征位置。然而，也可以想到使用多于一个坐标对来标记典型特征。

术语“飞行器尺寸数据”应被解释为包括飞行器尺寸的任何数据。飞行器尺寸数据可以与特定飞行器、特定飞行器类型和/或型号有关，或与多种飞行器和/或飞行器类型和/或型号有关。尺寸数据通常可以是飞行器长度、翼展、高度、机翼面积、发动机之间的距离、轴距等。

通过识别典型特征并使用其位置，可以确定飞行器在感测区域中的参考位置。参考位置可以用作确定定义飞行器在感测区域内的延伸的坐标所需的第一条信息。第二条信息可以由接收到的飞行器尺寸数据提供。如果参考位置已知，则可以使用飞行器尺寸数据确定一起定义飞行器机身在感测区域内的延伸的进一步坐标。必须确定、估计或假设与感测区域相关的飞行器对准。这将在稍后进一步讨论。

飞行器尺寸数据可能与停机位中的实际飞行器有关。如本领域中已知的，飞行器类型和/或型号可以例如通过机场停靠设备本身或者可替代地通过其他系统来识别。然而，飞行器尺寸数据可替代地与预期到达停机位的飞行器有关。飞行器尺寸数据可以从机场尺寸数据库接收。这种数据库可以包括多种飞行器类型和/或型号的机场尺寸数据。机场尺寸数据库可以是机场运行数据库的一部分，但可替代地，可以是单独数据库的一部分。机场尺寸数据库可以是飞行器特性数据库的一部分。

机场停靠设备可以通过使用所识别的飞行器的典型特征来确定飞行器类型和/或型号，并将这些数据与飞行器尺寸数据进行比较。通常，识别出多于一个典型特征。因此，根据一些实施例，飞行器的所述一个或多个典型特征包括飞行器的两个或更多个典型特征，并且所述一个或多个典型特征位置包括两个或更多个典型特征位置。

根据一些实施例，该控制器然后被配置为将所述两个或更多个典型特征位置与包括多种飞行器类型和/或型号的飞行器尺寸数据的飞行器尺寸数据库进行比较。响应于在所述两个或更多个典型特征位置与来自该数据库中的飞行器尺寸数据的特定飞行器尺寸数据之间找到匹配，该控制器可以被配置为基于所述两个或更多个典型特征位置和所述特定飞行器尺寸数据来确定该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置。

根据替代实施例，基于所述一个或多个典型特征位置和与预期到达停机位的飞行器有关的飞行器尺寸数据来确定飞行器上的一个或多个估计外表面位置。控制器可以例如从机场的另一个系统(例如，机场运行数据库)直接接收所述尺寸。可替代地，控制器可以接收预期到达停机位的飞行器的飞行器类型和/或型号，由此控制器必须查询飞行器尺寸数据库以从中获得所述尺寸，该飞行器尺寸数据库包括多种飞行器类型和/或型号。

根据一些实施例，飞行器的所述一个或多个典型特征的特定典型特征是飞行器的机头部分，并且所述特定典型特征的相应典型特征位置是飞行器的所述机头部分的位置。

识别飞行器的机头部分具有潜在优势。首先，其允许在飞行器接近停机位时进行更早的检测。其次，与一些其他飞行器特征相比，机头部分相对容易识别。此外，机头部分本身确实构成了定义飞行器在感测区域中的延伸限制的标记。

根据一些实施例，飞行器上的一个或多个估计外表面位置包括飞行器的尾部部分的估计外表面位置。

以尾部部分为目标可能很重要，因为飞行器通常以与预定义的引入线(有时称为中心线)基本对齐的直接方式进入停机位区域。这通常意味着飞行器尾部部分最容易受到例如滑行道上的其他飞行器的碰撞。

根据一些实施例，所接收的飞行器尺寸数据包括飞行器的长度，并且控制器被配置为通过在从该机头部分的所述位置延伸的与该飞行器的纵向延伸的估计方向平行的方向上将该飞行器的所述长度加到该飞行器的机头部分的所述位置来计算该飞行器尾部部分上的所述估计外表面位置。

这提供了计算飞行器尾部部分上的估计外表面位置的相对稳健且快速的方式。飞行器的纵向延伸基本上由飞行器机身(即，飞行器主体)的纵向延伸限定。在本示例中，飞行器的纵向延伸的估计方向可以被视为前倾线的方向。这种估计通常可能足够准确，因为出于安全原因，以明显偏离引入线的角度接近停机位区域的飞行器很可能在进近的早期阶段就已经被阻止进场。

可替代地，飞行器的纵向延伸可以由机场停靠设备来确定。根据一些实施例，基于所述两个或更多个典型特征位置中的至少两个来计算飞行器的纵向延伸的估计方向。

飞行器的纵向延伸的估计方向在此依赖于飞行器上的两个已知位置来计算。在这两个已知位置对称地位于飞行器上的情况下(比如位于机身两侧的两个飞行器发动机的位置)，飞行器的纵向延伸的估计方向可以通过简单的几何学来计算。例如通过利用飞行器的多于两个已知位置(例如，三个或更多个典型特征位置)，并且替代地或另外地利用机场尺寸数据来更容易地确定飞行器的进一步的几何数据点，可以获得更稳健的估计。

根据一些实施例，被配置为将所述一个或多个估计外表面位置与停机位区域的一个或多个坐标进行比较的控制器包括：

该控制器被配置为将飞行器的尾部部分的所述估计外表面位置与所述停机位区域的纵向延伸进行比较。

该实施例提供了确定尾部部分是否从停机位区域突出的快速且可靠的方式。术语“停机位区域的纵向延伸”应被解释为停机位区域沿中心线的延伸。

根据一些实施例，飞行器上的至少一个估计外表面位置被定义在飞行器的翼尖上。

例如，在机动进/出相邻停机位的飞行器可能彼此靠得太近的情况下，监测翼尖可能是有益的。位于相邻停机位处的相应机场停靠设备可以监测相应飞行器的翼尖位置，并且响应于翼尖位置被确定为在停机位区域之外而输出飞行器停放警报信号。所述停放警报信号可以被传输到相邻停机位，以警告该停机位的人员相邻飞行器可能太靠近该停机位。

根据一些实施例，该控制器进一步被配置为：

响应于所述一个或多个外表面位置被确定为在所述停机位区域之内：

输出停机位区域许可信号。

输出停机位区域许可信号允许连续宣布飞行器被安全停放。可以间歇地(例如以预定义的重复频率)传输停机位区域许可信号。

该控制器可以被配置为将所述停机位区域许可信号传输到以下中的一个或多个：

感测区域附近的相邻飞行器；

机场运行数据库；

空中交通管制；以及

停机位人员所携带的接收单元。

相邻飞行器可以是位于或接近/离开相邻停机位的飞行器。相邻飞行器可替代地是刚好在停机位附近经过的飞行器，比如在相邻滑行道处经过停机位的滑行飞行器。

根据一些实施例，被配置为输出飞行器停放警报信号的控制器包括：

该控制器被配置为将所述飞行器停放警报信号传输到以下中的一个或多个：

感测区域附近的相邻飞行器；

机场运行数据库；

地面控制；以及

停机位人员所携带的接收单元。

可替代地或另外地，对于具有飞行器停靠功能(比如飞行器停靠系统)的机场停靠设备的实施例，控制器可以进一步被配置为将飞行器停放警报信号输出到显示器以通知飞行器的飞行员飞行器未被安全停放在停放位置。这可以间歇地(例如以预定义的重复频率)执行，或者可替代地，当飞行员指示他/她已经将飞行器停放在停止位置时执行。

根据第二方面，提供了一种在机场停靠设备中实施的方法，其中，所述机场停靠设备包括被配置为检测感测区域内的飞行器的遥感系统，其中，所述感测区域包括停机位的所述停机位区域，所述方法包括：

从该遥感系统接收与在该感测区域内检测到的飞行器有关的传感器数据，

基于所述接收的传感器数据来确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置，其中，每个估计外表面位置是该飞行器上的相关联真实外表面位置的估计位置，其中，所述真实外表面位置限定所述飞行器在该感测区域中的延伸限制，

将所述一个或多个估计外表面位置与该停机位区域的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置中的至少一个是否在所述停机位区域之外，以及

响应于所述一个或多个估计外表面位置中的至少一个被确定为在所述停机位区域之外：

输出飞行器停放警报信号。

根据一些实施例，确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置包括：

识别该飞行器的一个或多个典型特征，

针对所述一个或多个典型特征中的每个典型特征确定相应典型特征位置，以在该飞行器上限定一个或多个典型特征位置，

接收与该飞行器或预期将到达该停机位的飞行器有关的飞行器尺寸数据，以及

基于所述一个或多个典型特征位置和所述飞行器尺寸数据来计算该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置。

根据一些实施例，该飞行器的所述一个或多个典型特征中的特定典型特征是该飞行器的机头部分，

所述特定典型特征的相应典型特征位置是该飞行器的所述机头部分的位置，

该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置包括该飞行器的尾部部分的估计外表面位置，

所述接收的飞行器尺寸数据包括该飞行器的长度，并且

计算该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置的步骤包括：

通过在与该飞行器的纵向延伸平行的方向上将该飞行器的所述长度加到该飞行器的机头部分的所述位置来计算该飞行器尾部部分上的所述估计外表面位置。

第二方面和第三方面的效果和特征在很大程度上类似于以上结合第一方面描述的那些。关于第一方面提到的实施例在很大程度上与第二方面和第三方面相容。还应注意，除非另有明确说明，否则本发明构思涉及所有可能的特征的组合。

根据第三方面，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括计算机代码指令，这些计算机代码指令在由具有处理能力的装置执行时适于执行根据第二方面的方法。

根据以下给出的详细描述，本发明的进一步的适用范围将变得显而易见。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但仅以说明性的方式给出，因为根据本详细描述，本发明的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得清楚。

因此，应理解，本发明不限于所描述的设备的具体零部件或所描述方法的步骤，因为此类设备和方法可以改变。还应当理解，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并不旨在是限制性的。必须注意，除非上下文另有明确规定，否则如在本说明书和所附权利要求中所使用的那样，冠词“一个(a)”、“一种(an)”、“该(the)”和“所述(said)”旨在意指存在元素中的一个或多个。因此，例如，提及“一个单元”或“该单元”可以包括若干设备等。此外，词语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“包含(containing)”以及类似措辞不排除其他要素或步骤。

附图说明

将参照所附示意图以举例方式更详细地描述本发明，附图示出了本发明的当前优选实施例。

图1A和图1B示出了机场停机位、相邻滑行道和两个飞行器的俯视图。

图2示出了根据本披露内容的实施例的机场停靠设备的俯视图。

图3示出了根据本披露内容的另一实施例的机场停靠设备的俯视图。

图4示出了根据本披露内容的又一实施例的机场停靠设备的俯视图。

具体实施方式

现在下文将参照附图更全面地对本发明进行描述，在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以被实施为许多不同的形式并且不应被解释为限于本文中阐述的这些实施例；而是，这些实施例被提供用于获得彻底性和完整性、并且向技术人员充分地传达本发明的范围。

图1A和图1B示出了在机场可能发生的情况，实际上有时确实会发生。如图1A所示，飞行器10已经停放在停机位20处。然而，出于某种原因，飞行员尚未完全接近停止位置160。这导致飞行器的一部分从停机位突出到相邻滑行道30中。然而，由于机场交通管制已获得飞行器10成功停放在停机位20处的信息，已给予另一架飞行器80在滑行道30上经过停机位20的许可。飞行器80的飞行员不知道飞行器10突出的尾部部分，并且从他在驾驶舱中的位置可能也看不到该问题。而且，他/她确实获得了通行的许可。如图1B所示，这会导致飞行器80的右机翼与飞行器10的方向舵发生碰撞，这种碰撞可能会给乘客和地勤人员带来严重的风险并对所涉及的飞行器造成巨大的物质损失。

为了避免上述情况，在此披露了一种机场停靠设备。

图2展示了第一示例实施例：机场停靠设备100。机场停靠设备100包括遥感系统110，该遥感系统被配置为检测感测区域112内的飞行器10，其中，所述感测区域112包括停机位20的停机位区域140。感测区域112至少覆盖停机位20的一部分，并且这里还覆盖相邻滑行道20的一部分。遥感系统110包括以下中的一个或多个：基于雷达的系统、基于激光的系统和成像系统。遥感系统可以例如包括被配置为扫描感测区域112的基于激光的遥感系统。

机场停靠设备100进一步包括显示器130，并且设备100进一步被配置为基于来自所述遥感系统110的数据来检测和跟踪飞行器10以停放在所述停机位区域140内的停放位置160。机场停靠设备100进一步被配置为基于对飞行器10的所述检测和跟踪来在所述显示器130上提供飞行员操纵引导信息，以用于辅助飞行器10的飞行员将飞行器操纵朝向所述停放位置160。因此，机场停靠设备100具有自动停靠系统的功能。

机场停靠设备100进一步包括控制器120，该控制器被配置为基于从所述遥感系统110接收的传感器数据111确定飞行器10上的一个或多个估计外表面位置(在示例中：一个估计外表面位置150a’)，其中，每个估计外表面位置是飞行器10上的相关联真实外表面位置(在示例中：相关联真实外表面位置150a)的估计位置。如图2中可以看出，对于示例实施例，估计外表面位置150a’被定义在飞行器10的尾部部分10a上。真实外表面位置150a限定了所述飞行器在感测区域112中的延伸限制。估计外表面位置150a’可能不同于真实外表面位置150a(见图2)。

控制器120进一步被配置为将所述一个或多个估计外表面位置150a’与停机位区域140的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置150a’中的至少一个是否在所述停机位区域140之外。

最后，控制器120被配置为响应于所述一个或多个估计外表面位置150a’中的至少一个被确定为在所述停机位区域140之外而输出飞行器停放警报信号A。对于上文描述的示例实施例，只有一个估计外表面位置，即，尾部部分10a的估计位置150a’。

可以以不同方式使用飞行器停放警报信号A。对于示例实施例，控制器120被配置为使用发射器(未示出)将飞行器停放警报信号A传输到感测区域112附近的相邻飞行器、机场运行数据库、空中交通管制和停机位人员所携带的接收单元。如本领域技术人员所意识到的，警报信号A的传输开辟了许多降低碰撞风险的方式。其进一步允许提高机场地面交通效率。

控制器120进一步被配置为响应于所述一个或多个估计外表面位置150a’被确定为在所述停机位区域140之内：输出停机位区域许可信号S。控制器120可以被配置为将所述停机位区域许可信号S传输到以下中的一个或多个：感测区域附近的相邻飞行器、机场运行数据库、空中交通管制和停机位人员所携带的接收单元。

存在确定飞行器上的一个或多个估计外表面位置的多种替代方式。下面披露了一种用于机场停靠设备100的方式：

控制器120首先被配置为识别飞行器10的一个或多个典型特征170a-c。控制器从遥感系统110接收传感器数据111，并分析所述感测数据111。在检测到物体的情况下，控制器120被配置为例如通过模式(pattern)识别技术搜索感测数据111以识别飞行器的典型特征。典型特征是预先确定的并且与感测数据111中的特定特征模式相关联。一种这样的典型特征是飞行器10的机头部分170a。其他典型特征是例如飞行器的发动机170b、170c和机翼的前部形状等。

控制器120然后被配置为针对所述一个或多个典型特征中的每个典型特征确定相应典型特征位置，以在该飞行器10上限定一个或多个典型特征位置172a-c。因此，该方法允许确定与特定飞行器特征有关的空间坐标。

控制器120然后被配置为接收与飞行器10或预期到达停机位20的飞行器10’有关的飞行器尺寸数据190。飞行器尺寸数据190和190’是相互替代的并且将在稍后更详细地讨论。控制器120然后被配置为基于所述一个或多个典型特征位置172a-c和所述飞行器尺寸数据190、190’来计算飞行器10上的所述一个或多个估计外表面位置(在示例中：尾部部分的估计位置150a’)。在示例实施例中，飞行器尺寸数据190’包括预期到达停机位20的飞行器10’的长度L’，而飞行器尺寸数据190包括停机位20中的飞行器10的长度L。在此提及的两个飞行器10与10’之间存在重要区别。即，可以通过以下方式来确定长度：基于直接从存在于感测区域112中的飞行器10获取的感测数据估计长度L，或根据从别处传送到控制器110的预期飞行器10’的长度L’的信息。根据第一替代方案，由遥感系统110感测存在于感测区域112中的飞行器10。然后，基于从所述感测系统110接收的传感器数据111，可以直接(例如，通过分析飞行器10的尾部部分10a的典型特征)或间接推断长度L。由于遥感系统在检测尾部部分10a处的典型特征时可能不太准确，因此间接方法可能是有益的。飞行器停靠设备100可以被配置为确定飞行器的两个或更多个典型特征170a-c以及相关联的两个或更多个典型特征位置172a-c。一种已知的方法是确定机头部分170a的位置172a和飞行器机翼所承载的发动机170b、170c的位置172b、172c。控制器120可以被配置为将两个或更多个典型特征位置172a-c与包括多种飞行器类型和/或型号的飞行器尺寸数据的飞行器尺寸数据库122进行比较，并且响应于在两个或更多个特征位置172a-c与来自数据库中的飞行器尺寸数据的特定飞行器尺寸数据190之间找到匹配，从特定飞行器尺寸数据中取得飞行器长度L。

机场停靠设备100现在可以访问飞行器典型特征的至少一个参考位置，例如飞行器10的机头部分170a的典型特征位置172a。装置100还可以访问飞行器10的估计长度L或假设长度L’。作为第三条信息，控制器120被配置为确定飞行器10的纵向延伸的估计方向12’。对于图2所示的机场停靠设备100，该方向是基于飞行器相对于停机位20的假设角位置来估计的。当飞行器由飞行员或牵引车辆操纵以遵循预定路径时，这种看似粗略的方法实际上对机场停靠设备而言就足够了。在停机位区域20中，飞行器10将至少在位于停止位置160附近时与中心线165相对良好地对齐。因此，可以假设飞行器10的纵向延伸的估计方向12’平行于中心线165。控制器110然后被配置为通过在从机头部分170a的所述位置172a延伸的与飞行器10的纵向延伸的估计方向12’平行的方向上将飞行器的(取得的)长度L加到飞行器的机头部分170a的所述位置172来计算飞行器10尾部部分10a上的估计外表面位置150a’。图2中展示了飞行器相对于停机位20的角位置的相对粗略的近似，其中，飞行器10的尾部部分10a上的估计外表面位置150a’出现在其真实对应物(即，真实外表面位置150a)的左侧一定距离处。考虑估计中的潜在不准确性的一种方式是在估计的位置值上增加安全距离T。这也在图2中示出，其中，尾部部分10a的估计位置150a’将在距尾部部分10a的实际位置150a一定距离处结束。

图3展示了根据替代实施例的机场停靠设备200。机场停靠设备200与机场停靠设备100共享结构特征，但不同之处在于控制器220在此被配置为识别飞行器的两个或更多个典型特征270a-c、相关联的两个或更多个典型特征位置272a-c，并且基于所述两个或更多个典型特征位置272a-c中的至少两个来计算飞行器的纵向延伸的估计方向22’。因此，不是假设飞行器相对于停机位20的角位置，而是由机场停靠设备200确定飞行器10的纵向延伸。可以通过将飞行器的两个或更多个典型特征位置272a-c与停机位区域140的坐标或中心线165的坐标进行比较来计算飞行器10的纵向延伸的估计方向22’。可以确定停机位20中的飞行器10的飞行器长度(长度L)或预期到达停机位20的飞行器10’的飞行器长度(长度L’)。控制器220然后可以被配置为通过在从机头部分270a的位置272a延伸的与飞行器的纵向延伸的估计方向22’平行的方向上将长度L、L’加到飞行器的机头部分270a的位置272a来计算飞行器10的尾部部分10a上的估计外表面位置250a’。如图3所示，这可以提高尾部部分10a的估计位置250a’的准确度。

迄今为止，本文已经讨论了飞行器的尾部部分。然而，如果飞行器的其他部分在不知情的情况下从停机位区域120突出，它们也可能涉及事故。

图4展示了这样的场景，并且同时展示了根据另一个示例实施例的机场停靠设备300。机场停靠设备300与机场停靠设备100和200共享结构特征，但不同之处在于控制器320在此被配置为确定沿飞行器10边界的任意估计外表面位置。

首先，注意到飞行器10现在正处于停机位区域140中，该飞行器的尾部部分10b和右翼部分10c均从该停机位区域中突出。尽管机场停靠设备100和200被配置为估计尾部部分10a的位置，但所述设备100、200可能未被配置为检测左翼部分10c的位置。

然而，在机场停靠设备300中，控制器320被配置为在识别典型特征370a-c并确定其相关联的位置372a-c之后，将所述两个或更多个典型特征位置372a-c与包括多种飞行器类型和/或型号的飞行器尺寸数据的飞行器尺寸数据库122进行比较，并且响应于在两个或更多个典型特征位置372a-c与来自数据库122中的飞行器尺寸数据的特定飞行器尺寸数据190、190’之间找到匹配：基于所述两个或更多个典型特征位置372a-c和所述特定飞行器尺寸数据190、190’来确定飞行器10上的所述一个或多个估计外表面位置350a’-c’。

因此，对于机场停靠设备300，飞行器的两个或更多个参考位置(即，典型特征位置372a-c)不仅用于确定或仅取得飞行器的长度，而且可替代地或另外地用于推断与飞行器10有关的其他尺寸。这些尺寸可以是但不限于：飞行器长度、翼展、高度、机翼面积、发动机之间的距离、轴距等。给定来自飞行器尺寸数据库122的足够输入数据，控制器320可以被配置为确定沿飞行器边界的任何位置，包括翼尖部分10b、10c的位置。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反地，在所附权利要求的范围内，许多修改和变化是可能的。另外，所披露实施例的变化是技术人员在实践所要求保护的发明时通过学习附图、披露内容、以及所附权利要求可以理解并实现的。

Claims (13)

1.一种机场停靠设备(100)，包括：

遥感系统(110)，该遥感系统被配置为检测感测区域(112)内的飞行器(10)，其中，所述感测区域(112)包括停机位(20)的停机位区域(140)；以及

控制器(120)，该控制器被配置为：

基于从所述遥感系统(110)接收的传感器数据(111)来确定该飞行器(10)上的一个或多个估计外表面位置(150a’)，其中，每个估计外表面位置是该飞行器(10)上的相关联真实外表面位置(150a)的估计位置，其中，所述真实外表面位置(150a)限定所述飞行器在该感测区域(112)中的延伸限制，以及其中，控制器(120)被配置为确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置包括该控制器被配置为：

-识别该飞行器(10)的一个或多个典型特征(170a-c)，其中，该飞行器的所述一个或多个典型特征中的特定典型特征是该飞行器的机头部分(170a)，

-针对所述一个或多个典型特征(170a-c)中的每个典型特征确定相应典型特征位置，以在该飞行器(10)上限定一个或多个典型特征位置(172a-c)，其中，所述特定典型特征的相应典型特征位置是该飞行器的所述机头部分(170a)的位置(172a)，

-接收与该飞行器(10)有关的飞行器尺寸数据(190；190’)，以及

-基于所述一个或多个典型特征位置(172a-c)和所述飞行器尺寸数据(190；190’)来计算该飞行器(10)上的所述一个或多个估计外表面位置(150a’)，其中，该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置包括该飞行器的尾部部分(10a)的估计外表面位置(150’a)，

其中该控制器进一步被配置为：

将所述一个或多个估计外表面位置(150a’)与该停机位区域(140)的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置(150a’)中的至少一个是否在所述停机位区域(140)之外，以及

响应于所述一个或多个估计外表面位置(150a’)中的至少一个被确定为在所述停机位区域(140)之外：

输出飞行器停放警报信号(195)。

2.根据权利要求1所述的机场停靠设备(100)，其中，所述遥感系统(110)包括以下中的一个或多个：基于雷达的系统、基于激光的系统和成像系统。

3.根据权利要求1或2所述的机场停靠设备(100)，其中，该机场停靠设备进一步包括显示器(130)，并且

其中，该机场停靠设备(100)进一步被配置为基于来自所述遥感系统(110)的数据来检测和跟踪该飞行器(10)以停放在所述停机位区域(140)内的停放位置(160)，并且被配置为基于对该飞行器(10)的所述检测和跟踪来在所述显示器(130)上提供飞行员操纵引导信息，以用于辅助该飞行器(10)的飞行员将该飞行器操纵朝向所述停放位置(160)。

4.根据权利要求1或2所述的机场停靠设备(100)，

其中，所述接收的飞行器尺寸数据(190；190’)包括该飞行器(10)的长度(L)，并且

其中，该控制器(120)进一步被配置为：通过在从该机头部分(170a)的所述位置(172a)延伸的与该飞行器的纵向延伸的估计方向(12’)平行的方向上将该飞行器的所述长度(L)加到该飞行器的机头部分(170a)的所述位置(172a)来计算该飞行器(10)尾部部分(10a)上的所述估计外表面位置(150a’)。

5.根据权利要求1或2所述的机场停靠设备(200)，

其中，该飞行器的所述一个或多个典型特征包括该飞行器的两个或更多个典型特征(270a-c)，并且

其中，所述一个或多个典型特征位置包括两个或更多个典型特征位置(272a-c)。

6.根据权利要求4所述的机场停靠设备(200)，

其中，该飞行器的所述一个或多个典型特征包括该飞行器的两个或更多个典型特征(270a-c)，并且

其中，所述一个或多个典型特征位置包括两个或更多个典型特征位置(272a-c)。

7.根据权利要求6所述的机场停靠设备(200)，其中，该飞行器的纵向延伸的所述估计方向(22’)是基于所述两个或更多个典型特征位置(272a-c)中的至少两个来计算的。

8.根据权利要求5所述的机场停靠设备(200)，其中，控制器(220)被配置为确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置包括：

该控制器被配置为：

将所述两个或更多个典型特征位置(272a-c)与包括多种飞行器类型和/或型号的飞行器尺寸数据的飞行器尺寸数据库(122)进行比较，以及

响应于在所述两个或更多个典型特征位置(272a-c)与来自该数据库(222)中的飞行器尺寸数据的特定飞行器尺寸数据(190；190’)之间找到匹配：

基于所述两个或更多个典型特征位置(172a-c)和所述特定飞行器尺寸数据(190；190’)来确定该飞行器(10)上的所述一个或多个估计外表面位置(250a’)。

9.根据权利要求1或2所述的机场停靠设备(100)，其中，所述控制器(120)进一步被配置为：

响应于所述一个或多个估计外表面位置(150a’)被确定为在所述停机位区域之内：

输出停机位区域许可信号(S)。

10.根据权利要求1或2所述的机场停靠设备(100)，其中，控制器(120)被配置为输出该飞行器停放警报信号(195)包括：

该控制器(120)被配置为将所述飞行器停放警报信号传输到以下中的一个或多个：

该感测区域附近的相邻飞行器；

机场运行数据库；

地面控制；以及

停机位人员所携带的接收单元。

11.一种在机场停靠设备(100)中实施的方法，其中，所述机场停靠设备(100)包括被配置为检测感测区域(112)内的飞行器(10)的遥感系统(110)，其中，所述感测区域(112)包括停机位(20)的停机位区域(140)，所述方法包括：

从该遥感系统(110)接收与在该感测区域(112)内检测到的飞行器(10)有关的传感器数据(111)，

基于所述接收的传感器数据(111)来确定该飞行器(10)上的一个或多个估计外表面位置(150a’)，其中，每个估计外表面位置是该飞行器(10)上的相关联真实外表面位置(150a)的估计位置，其中，所述真实外表面位置(150a)限定所述飞行器在该感测区域(112)中的延伸限制，其中，确定该飞行器上的一个或多个估计外表面位置包括：

识别该飞行器的一个或多个典型特征(170a-c)，其中，该飞行器的所述一个或多个典型特征中的特定典型特征是该飞行器的机头部分(170a)，

针对所述一个或多个典型特征(170a-c)中的每个典型特征确定相应典型特征位置，以在该飞行器(10)上限定一个或多个典型特征位置(172a-c)，其中，所述特定典型特征的相应典型特征位置是该飞行器的所述机头部分(170a)的位置(172a)，

接收与该飞行器(10)有关的飞行器尺寸数据(190；190’)，以及

基于所述一个或多个典型特征位置(172a-c)和所述飞行器尺寸数据(190；190’)来计算该飞行器(10)上的所述一个或多个估计外表面位置(150a’)，其中，该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置(150a’-c’)包括该飞行器的尾部部分(10a)的估计外表面位置(150’a)，

将所述一个或多个估计外表面位置(150a’)与该停机位区域(140)的一个或多个坐标进行比较以确定所述一个或多个估计外表面位置(150a’)中的至少一个是否在所述停机位区域(140)之外，以及

响应于所述一个或多个估计外表面位置(150a’)中的至少一个被确定为在所述停机位区域(140)之外：

输出飞行器停放警报信号(A)。

12.根据权利要求11所述的方法，

其中，所述接收的飞行器尺寸数据(190；190’)包括该飞行器的长度(L)，并且

其中，计算该飞行器上的所述一个或多个估计外表面位置的步骤包括：

通过在从该机头部分(170a)的所述位置(172a)延伸的与该飞行器的纵向延伸的估计方向(12’)平行的方向上将该飞行器的所述长度(L)加到该飞行器的机头部分(170a)的所述位置(172a)来计算该飞行器(10)尾部部分(10a)上的所述估计外表面位置(150a’)。

13.一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括计算机代码指令，这些计算机代码指令在由具有处理能力的装置执行时适于执行根据权利要求11至12中任一项所述的方法。

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