DE10207820A1

DE10207820A1 - Device for field measurement of photometric values of lamps and lighting plant, e.g. for assessment of the lighting of runways, whereby images of lamp light cones are recorded and compared with reference images

Info

Publication number: DE10207820A1
Application number: DE2002107820
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bartels
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-09-04

Abstract

Method for field measurement of photometric values of lamps and lighting plant, whereby the light cone of a lamp is directed on to a projection surface. An image of the surface is recorded using a camera and a digital image transferred to a computer. The computer compares the image with reference images. The invention also relates to a corresponding device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mobilen Bestimmung von photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen. The present invention relates to a method and a device for mobile Determination of photometric sizes of lamps from Air lighting systems.

Befeuerungsanlagen umfassen alle lichttechnischen Hilfen, die einen sicheren Flugbetrieb und ein Rollen von Luftfahrzeugen im Bereich eines Flughafens bei Dunkelheit und/oder schlechter Sicht gewährleisten. Dabei wird unter anderem zwischen Anflugbefeuerung, Gleitwinkelfeuer, Seitenreihenfeuer, Schwellenfeuer, Start- und Landebahnfeuer, Rollbahnfeuer, Kennfeuer, Gefahrenfeuer, Hindernisfeuer und Drehfeuer unterschieden. Lighting systems include all lighting aids that ensure a safe Flight operations and a taxiing of aircraft in the area of an airport Ensure darkness and / or poor visibility. Among other things between approach lights, glide-angle lights, side-line lights, threshold lights, Runway lights, runway lights, beacons, hazard lights, Obstacle lights and rotating lights are differentiated.

Nach internationalen Richtlinien und Empfehlungen der International Civil Aviation Organisation (ICAO) müssen Flugplätze für den Betrieb bei Nacht oder schlechter Sicht mit Flugplatzbefeuerungssystemen ausgerüstet sein. Beim Anflug, bei der Landung, beim Start und während des Rollens dienen Befeuerungsgeräte dem Piloten als optische Navigationshilfe. Befeuerungsanlagen für Großflughäfen umfassen verschiedene Befeuerungsgeräte, die der Markierung des Anflugsektors, der Start- und Landebahnen, der Rollbahnen und Vorfelder dienen. Des weiteren werden Zusatzeinrichtungen eingesetzt, beispielsweise Rollbahnwegweiser, Einparkhilfen, Windrichtungsanzeiger und dergleichen. According to international guidelines and recommendations of the International Civil Aviation Organization (ICAO) need airfields to operate at night or worse Be equipped with airfield lighting systems. On approach, on Landing devices, at take-off and during taxiing serve the lighting devices Pilots as an optical navigation aid. Lighting systems for major airports include various lighting devices that are marked by the Approach sector, the runways, the runways and aprons serve. Additional devices are also used, for example Runway signs, parking aids, wind direction indicators and the like.

Die verwendeten Befeuerungslampen sind gerichtete Feuer, die in definierten Lichtkegeln eine vorgeschriebene Mindestleuchtstärke aufweisen müssen. Die Werte sind für jeden Lampentyp nach Abstrahlwinkel und Mindestleuchtstärke spezifiziert und müssen von den Herstellern von Befeuerungslampen zur Zulassung bzw. Genehmigung einer Verwendung, dieser Befeuerungslampen nachgewiesen werden, üblicherweise anhand von von den Befeuerungslampen einzuhaltenden Isocandela-Diagrammen. The lighting lamps used are directional fires that are defined in Cones of light must have a prescribed minimum luminosity. The Values are for each lamp type according to the beam angle and minimum luminosity specified and must be approved by the manufacturers of lighting lamps Approval or approval of use of these lighting lamps can be detected, usually from the lighting lamps Isocandela diagrams to be followed.

Im eingebauten Zustand der Befeuerungslampen können sich die photometrischen Größen der Lampen, insbesondere der Lichtkegel, der Abstrahlwinkel und die Mindestleuchtstärke bzw. die Lichtintensität durch Gebrauchsbelastungen sowie durch Umgebungsbelastungen durch Gummiabrieb der Reifen von Luft- und Servicefahrzeugen sowie durch Maßnahmen im Rahmen von Winterdiensten und dergleichen verändern. Besonderen Belastungen und damit einhergehenden Veränderungen der einzuhaltenden photometrischen Größen unterliegen Unterflurlampen auf den Start- bzw. Landebahnen, insbesondere Befeuerungslampen im Aufsetzbereich, im Bereich der Landebahnmittenbefeuerung sowie in der Landebahn integrierte Anflugbefeuerungslampen, die in versetzten Aufsetzzonen der Landebahn gegeben sind. Besonders betroffen von diesen Belastungen und dem damit einhergehenden erhöhten und vorzeitigen Verschleiß sind Befeuerungslampen von Flugplätzen bzw. Flughäfen, die eine hohe Verkehrsdichte aufweisen. Besonders betroffen sind Befeuerungslampen von Flugplätzen, die durch Wintereinfluß und den damit verbundenen Räumungsmaßnahmen zusätzlich belastet werden. When the lighting lamps are installed, the photometric Sizes of the lamps, especially the light cone, the beam angle and the Minimum luminosity or the light intensity due to wear and tear due to environmental pollution caused by rubber abrasion of air and Service vehicles as well as measures in the context of winter services and change the like. Special burdens and associated Changes in the photometric quantities to be observed are subject to Underfloor lamps on the runways, especially Lighting lamps in the attachment area, in the area of the Runway center lighting and integrated in the runway Approach lighting lamps that are located in offset runway landing zones given are. Particularly affected by these burdens and with that Associated increased and premature wear are lighting lamps from airports or airports that have a high traffic density. Lighting lamps from airfields that are affected are particularly affected Winter influence and the associated clearance measures additionally be charged.

Zur Überprüfung der photometrischen Größen von seitens Flugplätzen eingebauten Befeuerungslampen werden bisher Sichtkontrollen durchgeführt. Derartige Sichtkontrollen erlauben es lediglich offensichtliche Schäden an den Befeuerungslampen, beispielsweise gebrochene Prismen, sowie defekte oder lichtschwache Befeuerungslampen festzustellen. Da derartige Sichtkontrollen äußerst arbeitsaufwendig und unzuverlässig sind, sind zahreiche Betreiber von Flugplätzen dazu übergegangen, die Befeuerungslampen routinemäßig auszuwechseln, was mit einem hohen finanziellen und zeitlichen Aufwand verbunden ist. To check the photometric sizes of airfields built-in lighting lamps have so far been subject to visual inspections. Such visual checks only allow obvious damage to the Lighting lamps, for example broken prisms, and broken or faint lighting lamps. Because such visual controls are extremely labor intensive and unreliable are numerous operators of Airfields routinely switched on the lights to replace what with a high financial and time expenditure connected is.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mobilen Bestimmung von photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen bereitzustellen, welche unter Meidung der beschriebenen Nachteile mit einfachen und kostengünstigen Mitteln und vertretbarem Aufwand eine schnelle und objektive Bestimmung und Überprüfung der einzuhaltenden photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen ermöglichen. Darüber hinaus soll mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Dokumentation der Einhaltung der vorgeschriebenen einzuhaltenden photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen ermöglicht werden. In view of this prior art, the invention has the object is based on a method and an apparatus for the mobile determination of to provide photometric sizes of lamps of airfield lighting, which while avoiding the disadvantages described with simple and cost-effective means and reasonable effort a fast and objective Determination and verification of the photometric quantities of Enable airport lighting lamps. In addition, with simple and inexpensive means of documenting compliance prescribed photometric sizes of lamps by Airfield lights are made possible.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur mobilen Bestimmung von photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen vorgeschlagen, wobei der Lichtkegel einer Lampe in vorgebbarer Lage zu der Lampe auf einer Projektionsfläche abgebildet, mittels einer Kamera ein Bild der Projektionsfläche erfaßt, das von der Kamera erfaßte Bild in digitaler Form einer Recheneinrichtung zugeführt und seitens der Recheneinrichtung anhand wenigstens eines Vergleichs mit wenigstens einem in digitaler Form vorliegenden Referenzbild ausgewertet wird. The technical solution to this problem is with the present Invention a method for the mobile determination of photometric quantities proposed by lamps of aerodrome lighting, the cone of light a lamp in a predeterminable position relative to the lamp on a projection surface imaged, captured by means of a camera an image of the projection surface, that of the Camera captured image in digital form and fed to a computing device on the part of the computing device on the basis of at least one comparison with at least one reference image present in digital form is evaluated.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht mit vertretbarem Aufwand eine schnelle, objektive und qualitative Überprüfung und Dokumentation der einzuhaltenden photometrischen Größen von Lampen von Flugplatzbefeuerungen. Durch die erfindungsgemäße Erfassung eines Bildes der von einer zu überprüfenden Lampe angestrahlten Projektionsfläche und die erfindungsgemäße Auswertung seitens einer Recheneinrichtung ist es ermöglicht, an beliebigen Punkten innerhalb der gesamten Projektionsfläche den gesamten Lichtkegel einer Befeuerungslampe zu überprüfen und die gegebenen Lichtintensitäten zu ermitteln. Vorteilhafterweise wird das von der Kamera erfaßte Bild in digitaler Form gespeichert, vorzugsweise seitens der Recheneinrichtung, so daß automatisiert eine Dokumentation der Bestimmung der photometrischen Größen von Befeuerungslampen ermöglicht wird. Erfindungsgemäß ist somit eine qualitative Beurteilung des gesamten Lichtkegels einer Befeuerungslampe ermöglicht, wodurch im Rahmen der Auswertung seitens der Recheneinrichtung beispielsweise Beschädigungen des Prismas einer Lampe bestimmt werden können. Durch Veränderung der vorgebbaren Lage der Projektionsfläche zu der Lampe ist auf einfache Weise eine Adaption an unterschiedliche Befeuerungslampen gegeben. The method according to the invention enables one with reasonable effort quick, objective and qualitative review and documentation of the to be observed photometric sizes of lamps of airfield lights. By capturing an image according to the invention from one to the other Checking lamp illuminated projection surface and the invention Evaluation on the part of a computing device is possible at any Points within the entire projection area the entire light cone of a Firing lamp to check and the given light intensities too determine. The image captured by the camera is advantageously in digital form stored, preferably on the part of the computing device, so that automated a documentation of the determination of the photometric quantities of Lighting lamps is made possible. According to the invention is therefore a qualitative Assessment of the entire light cone of a lighting lamp enables whereby as part of the evaluation on the part of the computing device For example, damage to the prism of a lamp can be determined can. By changing the predeterminable position of the projection surface to the Lamp is an adaptation to different in a simple way Given lighting lamps.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Projektionsfläche und die Kamera seitens eines Fahrzeugs angeordnet, so daß die Bestimmung der photometrischen Größen der Befeuerungslampen aus einem fahrenden Fahrzeug durchgeführt werden kann, vorteilhafterweise bei Geschwindigkeiten von bis zu 60 km/h. Dadurch wird erfindungsgemäß eine besonders schnelle und effektive Bestimmung von photometrischen Größen von Befeuerungslampen ermöglicht. Das mit der Projektionsfläche, der Kamera und mitunter der Recheneinrichtung versehene Fahrzeug kann so erfindungsgemäß zur Bestimmung der photometrischen Größen von Befeuerungslampen entlang der Start- und Landebahnen sowie entlang der Rollbahnen vorbeifahren und automatisiert die photometrischen Größen bestimmen, auswerten und dokumentieren. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Lage der Projektionsfläche zu der Lampe mittels Sensorikelementen bestimmt. Erfindungsgemäß wird so sichergestellt, daß in Abhängigkeit des zu überprüfenden Lampentyps einer Befeuerung eine konstante Lage, zumindest ein konstanter Meßabstand eingehalten wird. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird darüber hinaus mittels Sensorikelementen ein Abweichen von der Lage der Projektionsfläche zu der Lampe erfaßt und seitens der Recheneinrichtung im Rahmen der Auswertung entsprechend korrigiert. Darüber hinaus lassen sich so erfindungsgemäß eine Dejustierung einer Befeuerungslampe sowie die korrekte Ausrichtung beim Einbau einer Befeuerungslampe kontrollieren. Lageverschiebungen oder -versetzungen einer Befeuerungslampe oder ein schräges Durchfahren des Lichtkegels einer Befeuerungslampe im Rahmen der mobilen Bestimmung der photometrischen Größen von Befeuerungslampen ist so erfaßbar und entsprechend korrigierbar. In an advantageous embodiment of the invention, the projection surface and the camera is arranged by a vehicle, so that the determination of the photometric quantities of the lighting lamps from a moving vehicle can be carried out, advantageously at speeds of up to 60 km / h. According to the invention, this makes it particularly fast and effective Determination of photometric sizes of lighting lamps. That with the projection surface, the camera and sometimes the computing device provided vehicle can thus according to the invention for determining the photometric sizes of lighting lamps along the start and Runways and pass along the runways and automates the Determine, evaluate and document photometric quantities. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the location of the Projection area to the lamp determined by means of sensor elements. This ensures according to the invention that depending on the Checking lamp type of lighting a constant position, at least one constant measuring distance is maintained. In a particularly advantageous Embodiment of the invention is also a by means of sensor elements Deviation from the position of the projection surface to the lamp detected and on the part corrected accordingly by the computing device as part of the evaluation. In addition, a misalignment of a Lighting lamp and the correct alignment when installing a Check the lighting lamp. Relocation or displacement of a Lighting lamp or an oblique passage through the light cone Lighting lamp as part of the mobile determination of photometric The sizes of lighting lamps can thus be recorded and corrected accordingly.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lage der Projektionsfläche zu der Lampe hinsichtlich Abstand und Winkel, vorzugsweise Raumwinkel vorgebbar. Vorteilhafterweise ist die Lage der Lampe zu der Projektionsfläche mittels der Recheneinrichtung vorgebbar, vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Lampentyp der jeweiligen Befeuerung. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the position of the Projection screen to the lamp in terms of distance and angle, preferably Solid angle can be specified. The position of the lamp is advantageously relative to the Projection area can be predetermined by means of the computing device, preferably in Dependence on the lamp type of the respective lighting.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Recheneinrichtung ein Personalcomputer, vorzugsweise ein Notebook, so daß ein mobiler Einsatz, insbesondere seitens eines Fahrzeugs, gegeben ist. In a further advantageous embodiment of the invention Computing device a personal computer, preferably a notebook, so that a mobile use, in particular on the part of a vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kamera eine Digitalkamera, vorzugsweise mit einer Auflösung > 800.000 Pixel und einem Dynamikbereich > 10 Bit. Durch einen großen Dynamikbereich der Kamera, vorteilhafterweise in Verbindung mit geringem Rauschen ist eine optimale Bestimmung der photometrischen Größen von Befeuerungslampen gegeben. In a further advantageous embodiment of the invention, the camera is a Digital camera, preferably with a resolution> 800,000 pixels and one Dynamic range> 10 bits. Through a wide dynamic range of the camera, advantageously in conjunction with low noise is an optimal one Determination of the photometric sizes given by lighting lamps.

Darüber hinaus ist durch kurze Belichtungszeiten seitens der Kamera eine qualitative Bestimmung der photometrischen Größen von Befeuerungslampen mit hoher Genauigkeit aus einem fahrenden Fahrzeug mit hohen Geschwindigkeiten gewährleistet. In addition, due to short exposure times on the part of the camera qualitative determination of the photometric sizes of lighting lamps with high accuracy from a moving vehicle at high speeds guaranteed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Referenzbild in digitaler Form seitens der Recheneinrichtung gespeicherte Isocandela-Diagramme von Befeuerungslampen verwendet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Referenzbild verfahrensgemäß erfaßte Bilder von Befeuerungslampen verwendet. Dadurch ist insbesondere eine Langzeitdokumentation von eingebauten Befeuerungslampen ermöglicht, die beispielsweise zusätzlich Informationen über und Rückschlüsse auf die Qualität verwendeter Befeuerungslampen ermöglicht. In a further advantageous embodiment of the invention, as Reference image stored in digital form by the computing device Isocandela diagrams used by lighting lamps. In another advantageous embodiment of the invention are used as a reference image images of lighting lamps recorded according to the method used. This is especially long-term documentation of built-in lighting lamps enables, for example, additional information about and conclusions the quality of the lighting used.

Claims

1. A method for the mobile determination of photometric sizes of lamps from airport lighting, characterized in that the light cone of a lamp is shown in a predeterminable position to the lamp on a projection surface, by means of a camera captures an image of the projection surface, the image captured by the camera in digital Form of a computing device and evaluated by the computing device based on at least one comparison with at least one reference image available in digital form.

2. The method according to claim 1, characterized in that the location of the Projection area to the lamp is determined by means of sensor elements.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the position of the projection surface to the lamp with respect to distance and Angle, preferably solid angle, can be predetermined.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the image captured by the camera is saved in digital form, preferably on the part of the computing device.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that Isocandela diagrams can be used as a reference image.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that images of lighting lamps recorded as a reference image according to the method be used.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the method is carried out from a moving vehicle.

8. The method according to claim 7, characterized in that the method at Speeds of up to 60 km / h are carried out.

9. Device for the mobile determination of photometric quantities of Airfield lighting lamps to perform a procedure according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the part of Vehicle a projection surface, a camera and a computing device are provided so that the light cone of a lamp in a predeterminable position the lamp can be imaged on the projection surface by means of a camera of the projection surface, the image that can be captured by the camera in digital Form of a computing device can be supplied and on the part of the computing device based on at least one comparison with at least one in digital form present reference image can be evaluated.

10. The device according to claim 9, characterized in that the position of the Projection area to the lamp can be determined by means of sensor elements.

11. The device according to claim 9 or claim 10, characterized in that that the position of the projection surface to the lamp in terms of distance and Angle, preferably solid angle, can be predetermined.

12. The device according to one of claims 9 to 11, characterized in that that the image that can be captured by the camera can be stored in digital form, preferably on the part of the computing device.

13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that that the camera is a digital camera, preferably with a resolution> 800,000 pixels and a dynamic range> 10 bits.

14. The device according to one of claims 9 to 13, characterized in that that the computing device is a personal computer, preferably a Notebook.