CN115523443A - 一种嵌入式助航灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种嵌入式助航灯，包括：壳体，所述壳体包括壳身和盖合在所述壳身上的顶盖；所述壳身内具有装配发光组件、控制装置和至少一个天线模组的容置腔；所述发光组件受控于所述控制装置；所述顶盖设有若干透光件和至少一个天线安装腔，所述天线模组设于所述天线安装腔内；所述天线模组具有监控终端连接口。本发明通过利用嵌入式助航灯内的可用空间，将天线模组和控制装置集成于嵌入式助航灯内，在满足飞行区内对于安装设备的限高要求的同时，使得嵌入式助航灯具备无线通信功能，该嵌入式助航灯具有施工设计难度低、部署方式灵活以及对机场日常运行的影响小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及助航灯光系统技术领域，尤其是涉及一种嵌入式助航灯。
背景技术
嵌入式助航灯在飞机起飞、进近、着陆和滑行过程中，能够为驾驶员提供目视引导。为了保障嵌入式助航灯的正常运行，目前常用的方法为通过电力载波通信或光纤通信对嵌入式助航灯进行监控，但是电力载波通信存在延迟高和可靠性差的缺点，而光纤通信要求额外铺设光纤，施工难度高且维护困难。虽然无线通信能够解决基于电力载波通信或光纤通信对嵌入式助航灯进行监控所存在的问题，但受限于飞行区内对于安装设备的限高要求，用于无线通信的天线模组仅能安装在隔离变压器箱上，这要求对隔离变压器箱的箱盖进行二次加工，并需要重新计算隔离变压器箱的强度以及重新设计隔离变压器箱的密封结构，不仅工艺繁琐，且不利于如机械化割草等机场作业的进行。
发明内容
本发明提供一种嵌入式助航灯，以解决现有技术中无线通信难以适用于嵌入式助航灯的技术问题，通过利用嵌入式助航灯内的可用空间，将天线模组和控制装置集成于嵌入式助航灯内，在满足飞行区内对于安装设备的限高要求的同时，使得嵌入式助航灯具备无线通信功能。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种嵌入式助航灯，包括：
壳体，所述壳体包括壳身和盖合在所述壳身上的顶盖；所述壳身内具有装配发光组件、控制装置和至少一个天线模组的容置腔；所述发光组件受控于所述控制装置；
所述顶盖设有若干透光件和至少一个天线安装腔，所述天线模组设于所述天线安装腔内；所述天线模组具有监控终端连接口。
作为优选方案，所述顶盖的相对两侧分别设有所述天线安装腔。
作为优选方案，所述控制装置包括无线通信模组和监控模块；
所述监控终端连接口通过通信线与所述无线通信模组的一端连接；
所述无线通信模组的另一端与所述监控模块的信号传输端连接；
所述监控模块的控制端与所述发光组件的受控端连接。
作为优选方案，所述顶盖的一侧设有所述天线安装腔；
所述天线模组包括保护盖、支撑架和信号传输天线；
所述保护盖匹配于所述天线安装腔的顶部开口，并设于所述天线安装腔的顶部开口处；
所述信号传输天线设于所述保护盖的底部；所述信号传输天线具有所述监控终端连接口；
所述支撑架设于所述保护盖的底部，且所述支撑架具有装配所述信号传输天线的天线容置腔；所述支撑架的外表面与所述天线容置腔的内表面过盈配合连接；
所述监控终端连接口通过穿设于所述支撑架底部的通信线与所述无线通信模组的一端连接。
作为优选方案，所述透光件的出光面倾斜设置于所述顶盖的上表面。
作为优选方案，所述发光组件包括若干发光模块；所述发光模块包括棱镜单元和发光单元；
所述顶盖设有若干棱镜腔；所述棱镜腔与所述透光件连通；
所述棱镜单元设于所述棱镜腔内；所述棱镜单元发出的光线经所述透光件的出光面射出；
所述发光单元设于所述棱镜单元的入光侧；所述发光单元发出的光线射入所述棱镜单元的入光面。
作为优选方案，所述棱镜单元包括棱镜、垫片和压板；
所述棱镜设于所述棱镜腔内；所述棱镜的出光面射出的光线经所述透光件射出；
所述垫片设于所述棱镜的入光侧；
所述压板设于所述垫片及所述顶盖的底部；所述压板具有透光部。
作为优选方案，所述发光单元包括发光件、透镜、铝基板和若干支撑件；
所述发光件设于所述铝基板上；所述发光件的发光侧设有所述透镜；所述发光件发出的光线经所述压板的透光部射入所述棱镜的入光面；
所述支撑件的一端与所述铝基板连接，所述支撑件的另一端与所述顶盖的底部连接；
所述铝基板的受控端与所述控制装置的控制端连接。
作为优选方案，所述棱镜单元包括保护套；所述棱镜套设于所述保护套内。
作为优选方案，所述顶盖的上表面设有凸起部；
所述凸起部的高度往所述顶盖的中心点的方向逐渐升高；
所述凸起部的相对两侧设有内凹腔；所述透光件设于所述内凹腔内。
作为优选方案，所述顶盖包括法兰件和盖体；
所述法兰件具有供所述盖体装配的容置腔；
所述盖体上设有若干固定孔。
作为优选方案，所述顶盖呈圆盘状；
所述法兰件的厚度为19mm±2mm；
所述凸起部的斜面与所述顶盖的上表面之间的夹角小于或等于20°；
所述法兰件的上表面与所述凸起部的最高点之间的距离小于或等于12.5mm；
所述法兰件的外径为304mm。
作为优选方案，所述壳身的一侧设有防水接头；
所述控制装置的受控端连接穿设于所述防水接头的二次线缆。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，通过利用嵌入式助航灯内的可用空间，将天线模组和控制装置集成于嵌入式助航灯内，在满足飞行区内对于安装设备的限高要求的同时，使得嵌入式助航灯具备无线通信功能。
附图说明
图1是本发明提供的嵌入式助航灯的一种优选实施例的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中的顶盖的结构示意图；
图3是本发明提供的嵌入式助航灯的另一种优选实施例的整体结构示意图；
图4是本发明提供的控制装置的一种优选实施例的结构示意图；
图5是本发明实施例中的天线模组的结构示意图；
图6是本发明实施例中的发光组件的整体结构示意图；
图7是本发明实施例中的发光组件的局部结构示意图；
其中，1、壳体；101、顶盖；1011、透光件；1012、天线安装腔；1013、凸起部；1014、固定孔；102、壳身；1022、防水接头；1023、二次线缆；2、发光组件；201、棱镜；202、垫片；203、压板；204、保护套；205、透镜；206、铝基板；207、支撑件；3、控制装置；4、天线模组；401、保护盖；402、支撑架；403、信号传输天线。
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作出创造性劳动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。
参见图1至图7，本发明实施例提供一种嵌入式助航灯，包括：
壳体1，所述壳体1包括壳身102和盖合在所述壳身102上的顶盖101；所述壳身102内具有装配发光组件2、控制装置3和至少一个天线模组4的容置腔；所述发光组件2受控于所述控制装置3；
所述顶盖101设有若干透光件1011和至少一个天线安装腔1012，所述天线模组4设于所述天线安装腔1012内；所述天线模组4具有监控终端连接口。
值得说明的是，由于无线模组的安装方式受限于飞行区内对于安装设备的限高要求，而将天线模组4安装在隔离变压器箱上，又受限于机场使用的隔离变压器箱的限制，重新设计的工艺繁琐，且不利于如机械化割草等机场作业的进行，因此适用于天线模组4的安装位置只有嵌入式助航灯本身和嵌入式助航灯的过渡圈处，然而部分嵌入式助航灯在安装时无需采用过渡圈，以12寸嵌入式助航灯为例，其安装时无需采用过渡圈，但其本身尺寸大，光学元件和电学元件的占比空间低，因此本实施例利用嵌入式助航灯内的可用空间，将天线模组4和控制装置3集成于嵌入式助航灯内，与嵌入式助航灯形成一整体。
具体地，在本实施例中，嵌入式助航灯的壳身102内装配有发光组件2、控制装置3和至少一个天线模组4，发光组件2受控于控制装置3，如控制装置3能够对发光组件2进行供电、监控。
进一步地，发光组件2发出的光线经顶盖101上的若干透光件1011射出，顶盖101上的天线安装腔1012的数量根据壳身102内天线模组4的数量进行设置，每个天线模组4对应设于一天线安装腔1012内。天线模组4具有监控终端连接口，用于与监控终端连接，以将控制指令传输至监控终端。
作为优选方案，所述顶盖101的相对两侧分别设有所述天线安装腔1012。
如图2所示，顶盖101上表面的相对两侧分别设有天线安装腔1012。每个天线安装腔1012对应设有一天线模组4。
作为其中一种可选的实施例，顶盖101上表面的相对两侧各设有一天线安装腔1012，且这两个天线安装腔1012呈180°对称分布。
作为其中一种可选的实施例，天线模组4通过螺钉固定设于天线安装腔1012内，能够避免在嵌入式助航灯使用过程中天线模组4因掉落而影响信号收发的情况发生。
作为优选方案，所述控制装置3包括无线通信模组和监控模块；
所述监控终端连接口通过通信线与所述无线通信模组的一端连接；
所述无线通信模组的另一端与所述监控模块的信号传输端连接；
所述监控模块的控制端与所述发光组件2的受控端连接。
如图3所示，本实施例的控制装置3自身具有对嵌入式助航灯的监控功能，无需额外与外部监控终端连接。在本实施例的具体应用过程中，天线模组4用于将接收到的控制指令传输至无线通信模组，无线通信模组用于将控制指令翻译成可识别信息并传输至监控模块，监控模块接收到该可识别信息后进行解码分析，生成控制命令并发送至发光组件2，以对发光组件2进行控制；当控制命令完成后，监控模块实时对发光组件2的运行状态进行监视，并确定当前嵌入式助航灯的状态信息，将该状态信息传输至无线通信模组，无线通信模组将状态信息转换为无线信号后通过天线模组4发送至远端的控制系统，从而完成对嵌入式助航灯的监控。
作为其中一种可选的实施例，参见图4，本实施例的无线通信模组为5G模组，监控模块包括MCU、监控单元、灯具控制单元和电源单元。MCU分别与5G模组、监控单元、灯具控制单元和电源单元连接。在本实施例的具体应用过程中，天线模组4用于将接收到的控制指令传输至5G模组，5G模组用于将控制指令翻译成可识别信息并传输至MCU，MCU接收到该可识别信息后进行解码分析，生成控制命令并下发至灯具控制单元，灯具控制单元根据该控制命令对发光组件2进行控制，当控制命令完成后，将完成命令信息反馈至MCU；在控制过程中，监控单元实时对发光组件2的运行状态进行监视，并将实时监视数据发送至MCU，MCU将实时监视数据进行汇总对比，确定当前嵌入式助航灯的状态信息，将该状态信息传输至5G模组，5G模组将状态信息转换为无线信号后通过天线模组4发送至远端的控制系统，从而完成对嵌入式助航灯的监控。电源单元用于为5G模组、监控单元、MCU和灯具控制单元供电。本实施例引入5G控制技术，形成智能嵌入式助航灯，实现设备一体化的同时，保证控制系统的信号高实时性、高稳定性和高可靠性传输。
作为优选方案，所述顶盖101的一侧设有所述天线安装腔1012；
所述天线模组4包括保护盖401、支撑架402和信号传输天线403；
所述保护盖401匹配于所述天线安装腔1012的顶部开口，并设于所述天线安装腔1012的顶部开口处；
所述信号传输天线403设于所述保护盖401的底部；所述信号传输天线403具有所述监控终端连接口；
所述支撑架402设于所述保护盖401的底部，且所述支撑架402具有装配所述信号传输天线403的天线容置腔；所述支撑架402的外表面与所述天线容置腔的内表面过盈配合连接；
所述监控终端连接口通过穿设于所述支撑架402底部的通信线与所述无线通信模组的一端连接。
如图5所示，本实施例的信号传输天线403设于保护盖401的底部。优选地，为了提高对信号传输天线403的保护效果，保护盖401的材质为高硬度塑料，并通过热塑工艺固定设于天线安装腔1012的顶部开口处，信号传输天线403通过粘贴的方式设于保护盖401的底部。
支撑架402设于保护盖401的底部，其内部具有装配信号传输天线403的天线容置腔，能够对保护盖401及信号传输天线403进行限位固定。
优选地，支撑架402的材质为非金属材质，能够降低对信号收发的干扰。支撑架402的外表面与天线容置腔的内表面过盈配合连接。
优选地，支撑架402的外表面涂有高强度粘结胶，与天线容置腔的内表面过盈配合连接。
作为优选方案，所述透光件1011的出光面倾斜设置于所述顶盖101的上表面。
如图2所示，在本实施例中，为了确保嵌入式助航灯的助航效果，透光件1011的出光面倾斜设置于顶盖101的上表面。
优选地，透光件1011的出光面倾斜向上设置，与顶盖101的上表面的夹角为钝角。
作为优选方案，所述发光组件2包括若干发光模块；所述发光模块包括棱镜单元和发光单元；
所述顶盖101设有若干棱镜201腔；所述棱镜201腔与所述透光件1011连通；
所述棱镜单元设于所述棱镜201腔内；所述棱镜单元发出的光线经所述透光件1011的出光面射出；
所述发光单元设于所述棱镜单元的入光侧；所述发光单元发出的光线射入所述棱镜单元的入光面。
如图6和图7所示，本实施例的发光组件2包括若干发光模块，每个发光模块发出的光线对应从顶盖101上的一透光件1011射出。通过将棱镜201腔与透光件1011连通，使得棱镜单元发出的光线能够经透光件1011的出光面射出。
发光单元设于棱镜单元的入光侧，其发出的光线在射入棱镜单元的入光面后，由于反射的作用从棱镜单元的出光面射出。
作为其中一种可选的实施例，为了保证良好的出光效果，发光单元的发光侧正对棱镜单元的入光面。
作为优选方案，所述棱镜单元包括棱镜201、垫片202和压板203；
所述棱镜201设于所述棱镜201腔内；所述棱镜201的出光面射出的光线经所述透光件1011射出；
所述垫片202设于所述棱镜201的入光侧；
所述压板203设于所述垫片202及所述顶盖101的底部；所述压板203具有透光部。
在本实施例中，垫片202的材质为透光材质，设于棱镜201的入光侧。压板203位于垫片202及顶盖101的底部，用于将垫片202和棱镜201固定于棱镜201腔内。
优选地，压板203通过螺钉固定设于顶盖101的底部。进一步地，为了发光单元发出的光线能够顺利射入棱镜201的入光面，压板203具有透光部。
优选地，压板203的透光部正对棱镜201的入光面。
作为优选方案，所述发光单元包括发光件、透镜205、铝基板206和若干支撑件207；
所述发光件设于所述铝基板206上；所述发光件的发光侧设有所述透镜205；所述发光件发出的光线经所述压板203的透光部射入所述棱镜201的入光面；
所述支撑件207的一端与所述铝基板206连接，所述支撑件207的另一端与所述顶盖101的底部连接；
所述铝基板206的受控端与所述控制装置3的控制端连接。
在本实施例中，发光件的发光侧套设有透镜205，能够对发光件发出的光线进行聚光，提高光的利用率。发光件发出的光线穿过压板203的透光部而射入棱镜201的入光面。
优选地，发光件正对压板203的透光部。
优选地，发光件为LED灯，发出的光源为LED光源。
进一步地，本实施例通过连接于铝基板206上的支撑件207实现对发光件、透镜205和铝基板206的固定，同时能够将铝基板206产生的热量传导至顶盖101，避免铝基板206的温度过高。
优选地，铝基板206的相对两侧分别设有两个支撑件207。
优选地，支撑件207与铝基板206、顶盖101之间通过螺钉进行固定连接。
进一步地，通过将铝基板206的受控端与控制装置3的控制端连接，使得铝基板206能够基于控制装置3传输的供电电源，为设于铝基板206上的发光件供电。
作为优选方案，所述棱镜单元包括保护套204；所述棱镜201套设于所述保护套204内。
值得说明的是，将棱镜201套设于保护套204内，能够通过保护套204对棱镜201进行保护和密封。
优选地，保护套204具体为硅胶材质。
作为优选方案，所述顶盖101的上表面设有凸起部1013；
所述凸起部1013的高度往所述顶盖101的中心点的方向逐渐升高；
所述凸起部1013的相对两侧设有内凹腔；所述透光件1011设于所述内凹腔内。
在本实施例中，将透光件1011内凹设于凸起部1013的两侧，当发光组件2发出的光线从透光件1011射出时，由于透光件1011的两侧均有侧壁进行遮挡，因此光线能够汇聚于内凹腔中，提高了光的利用率。
优选地，凸起部1013的上表面包括位于顶盖101中部的平整的平台面以及衔接于该平台面两端的第一斜面、第二斜面。
作为优选方案，所述顶盖101包括法兰件和盖体；
所述法兰件具有供所述盖体装配的容置腔；
所述盖体上设有若干固定孔1014。
在本实施例中，盖体上设有的若干固定孔1014用于与壳身102进行连接固定。
优选地，盖体与壳身102之间通过螺钉进行固定连接。
作为优选方案，所述顶盖101呈圆盘状；
所述法兰件的厚度为19mm±2mm；
所述凸起部1013的斜面与所述顶盖101的上表面之间的夹角小于或等于20°；
所述法兰件的上表面与所述凸起部1013的最高点之间的距离小于或等于12.5mm；
所述法兰件的外径为304mm。
本实施例考虑了飞行区内对于嵌入式助航灯的尺寸规定，将法兰件的厚度设定为19mm±2mm，凸起部1013的斜面的角度不大于20°，法兰件的上表面与凸起部1013的最高点之间的距离不大于12.5mm，法兰件的外径为304mm，从而能够避免嵌入式助航灯过于突出于地面而使得在飞机驶过其表面时造成飞机颠簸。
作为优选方案，所述壳身102的一侧设有防水接头1022；
所述控制装置3的受控端连接穿设于所述防水接头1022的二次线缆1023。
本发明实施例提供的一种嵌入式助航灯，通过利用嵌入式助航灯内的可用空间，将天线模组和控制装置集成于嵌入式助航灯内，在满足飞行区内对于安装设备的限高要求的同时，使得嵌入式助航灯具备无线通信功能，该嵌入式助航灯具有施工设计难度低、部署方式灵活以及对机场日常运行的影响小的特点。
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 (13)
1.一种嵌入式助航灯，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括壳身和盖合在所述壳身上的顶盖；所述壳身内具有装配发光组件、控制装置和至少一个天线模组的容置腔；所述发光组件受控于所述控制装置；
所述顶盖设有若干透光件和至少一个天线安装腔，所述天线模组设于所述天线安装腔内；所述天线模组具有监控终端连接口。
2.如权利要求1所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述顶盖的相对两侧分别设有所述天线安装腔。
3.如权利要求1或2所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述控制装置包括无线通信模组和监控模块；
所述监控终端连接口通过通信线与所述无线通信模组的一端连接；
所述无线通信模组的另一端与所述监控模块的信号传输端连接；
所述监控模块的控制端与所述发光组件的受控端连接。
4.如权利要求3所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述顶盖的一侧设有所述天线安装腔；
所述天线模组包括保护盖、支撑架和信号传输天线；
所述保护盖匹配于所述天线安装腔的顶部开口，并设于所述天线安装腔的顶部开口处；
所述信号传输天线设于所述保护盖的底部；所述信号传输天线具有所述监控终端连接口；
所述支撑架设于所述保护盖的底部，且所述支撑架具有装配所述信号传输天线的天线容置腔；所述支撑架的外表面与所述天线容置腔的内表面过盈配合连接；
所述监控终端连接口通过穿设于所述支撑架底部的通信线与所述无线通信模组的一端连接。
5.如权利要求1所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述透光件的出光面倾斜设置于所述顶盖的上表面。
6.如权利要求1或5所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述发光组件包括若干发光模块；所述发光模块包括棱镜单元和发光单元；
所述顶盖设有若干棱镜腔；所述棱镜腔与所述透光件连通；
所述棱镜单元设于所述棱镜腔内；所述棱镜单元发出的光线经所述透光件的出光面射出；
所述发光单元设于所述棱镜单元的入光侧；所述发光单元发出的光线射入所述棱镜单元的入光面。
7.如权利要求6所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述棱镜单元包括棱镜、垫片和压板；
所述棱镜设于所述棱镜腔内；所述棱镜的出光面射出的光线经所述透光件射出；
所述垫片设于所述棱镜的入光侧；
所述压板设于所述垫片及所述顶盖的底部；所述压板具有透光部。
8.如权利要求7所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述发光单元包括发光件、透镜、铝基板和若干支撑件；
所述发光件设于所述铝基板上；所述发光件的发光侧设有所述透镜；所述发光件发出的光线经所述压板的透光部射入所述棱镜的入光面；
所述支撑件的一端与所述铝基板连接，所述支撑件的另一端与所述顶盖的底部连接；
所述铝基板的受控端与所述控制装置的控制端连接。
9.如权利要求7所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述棱镜单元包括保护套；所述棱镜套设于所述保护套内。
10.如权利要求1或5所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述顶盖的上表面设有凸起部；
所述凸起部的高度往所述顶盖的中心点的方向逐渐升高；
所述凸起部的相对两侧设有内凹腔；所述透光件设于所述内凹腔内。
11.如权利要求10所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述顶盖包括法兰件和盖体；
所述法兰件具有供所述盖体装配的容置腔；
所述盖体上设有若干固定孔。
12.如权利要求11所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述顶盖呈圆盘状；
所述法兰件的厚度为19mm±2mm；
所述凸起部的斜面与所述顶盖的上表面之间的夹角小于或等于20°；
所述法兰件的上表面与所述凸起部的最高点之间的距离小于或等于12.5mm；
所述法兰件的外径为304mm。
13.如权利要求1所述的嵌入式助航灯，其特征在于，所述壳身的一侧设有防水接头；
所述控制装置的受控端连接穿设于所述防水接头的二次线缆。
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|---|---|---|---|
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