KR101160896B1 - Discriminating system of the aircraft type using laser scanner and conforming system of aircraft self position - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 스캐너를 사용한 항공기의 기종을 식별하는 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 3차원 레이저스캐너를 사용하여 항공기 형태를 3차원 좌표로 얻은 후 항공기의 전장(Length overall) 및 전고(Height overall), 동체크기, 중심에 대한 각도를 얻음으로써 이미 구축된 항공기 데이터베이스(DB)와 비교하여 일치하는 항공기를 검색한 다음 항공기를 주기위치에 정확히 주기할 수 있도록 하는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for identifying a model of an aircraft using a laser scanner, and more particularly, after obtaining the aircraft form in three-dimensional coordinates using a three-dimensional laser scanner (Length overall) and height (height overall) Aircraft type identification and aircraft using a laser scanner that obtains the fuselage size, the angle to the center, compares the aircraft database (DB) already established, searches for matching aircraft, and then cycles the aircraft accurately at the cycle position. A magnetic positioning system.
지금까지 공항 활주로에서 진입하는 항공기는 마샬러가 수신호를 통하여 수동으로 항공기 조종사에게 항공기의 진행방향과 정지위치 등을 지시하도록 되어 있었다. 그러나, 비행장의 여러 개의 게이트에서 항공기를 주기시킬 경우에 해당 계류장에서 장애가 발생한다면 이를 신속한 조치가 불가능하며, 또한 오차로 인한 항공기 지연시의 승객항의에 따른 항공사 민원이 발생하고 있었다. Until now, aircraft entering the airport's runway had to have Marshaller manually instruct the pilot of the aircraft's direction and stop position by hand signal. However, when the aircraft was cycled at several gates at the aerodrome, if the mooring occurred in the mooring area, it was impossible to take a prompt action, and airline complaints were generated due to passenger protest in case of an aircraft delay due to an error.
이러한 상황들을 감안하여 개발한 종래의 항공기 기종식별기술로써 대한민국 특허 10-0346556(발명의 명칭 : 항공기 주기위치 지시시스템)은 CCD(Charge Coupled Device) 카메라, 영상표시부, 영상처리부 및 표시부로 구성되고, 항공기 계류장에서 CCD 카메라로 계류장으로 진입하는 항공기의 3 차원 영상을 획득하여 항공기의 윤곽선만이 남게 영상을 처리한 후 항공기의 종류, 거리, 측방편위 등의 계산 결과를 디스플레이하는 항공기 주기위치 지시 방법인 것이다. As a conventional aircraft model identification technology developed in consideration of such situations, Korean Patent 10-0346556 (name of the invention: aircraft cycle position indication system) is composed of a CCD (Charge Coupled Device) camera, an image display unit, an image processing unit, and a display unit. Aircraft cycle position indicating method that acquires three-dimensional image of aircraft entering the harbor by CCD camera at aircraft mooring stage and processes the image so that only the outline of the aircraft remains, and then displays the calculation results such as the type, distance, and lateral deviation of the aircraft. will be.
상기 항공기 주기위치 지시시스템은 CCD 카메라를 사용하여 항공기의 화상을 얻은 후 이미지 처리과정을 통하여 항공기의 외곽선을 이용하여 구축된 항공기 데이터베이스를 활용, 거리 및 각도 변화의 시뮬레이션에 의한 결과와 획득된 실화상과 비교하여 일치하는 데이터에서 항공기의 현재의 거리 및 각도 등을 산정, 추출하여 항공기를 주기위치에 정확히 유도할 수 있도록 한다. The aircraft periodic position indicating system uses an aircraft database constructed by using an outline of the aircraft through image processing after acquiring images of the aircraft using a CCD camera, and results obtained by simulation of distance and angle changes and obtained real images By comparing and calculating the current distance and angle of the aircraft from the matching data, we can accurately guide the aircraft to the periodic position.
따라서, 종래의 이미지 처리 방식은 외부의 환경, 즉 햇빛, 날씨 등에 영향을 받으므로, 3 차원 레이저를 사용하여 보다 단순하게 항공기 기종을 판별하는 방법인 것이다.Therefore, the conventional image processing method is affected by the external environment, that is, the sunlight, the weather, etc., and thus is a method of more simply determining the aircraft model using the three-dimensional laser.
이상 설명한 바와 같이, 종래의 비행기 기종식별은 CCD 카메라를 사용하여 이루어지는 경우가 많았으나, 이것은 강한 햇빛, 안개와 우천시 항공기 식별율이 상당히 떨어진다는 단점이 있었다.As described above, the conventional aircraft model identification is often performed using a CCD camera, but this has a disadvantage in that the identification of the aircraft during strong sunlight, fog and rain is considerably reduced.
이에 본 출원인은 CCD 카메라 대신에 레이저스캐너를 이용하여 보다 정확한 항공기의 기종식별방법을 강구하게 되었다. Accordingly, the applicant has come up with a more accurate aircraft identification method using a laser scanner instead of a CCD camera.
본 발명은 상기와 같이 제반 사정을 감안하여 발명한 것으로, 종래의 CCD 카메라로 사진을 찍어 영상의 특징을 축출하고 영상분석, 영상인식을 하는 것이 아닌 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 거리와 각도를 측정함으로 항공기 기종을 판별할 수 있는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. The present invention has been invented in view of the above-mentioned circumstances, and the distance and angle are measured using a three-dimensional laser scanner rather than taking pictures with a conventional CCD camera and extracting the features of the image, and performing image analysis and image recognition. The purpose is to provide an aircraft model identification system using a laser scanner that can determine the aircraft model.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 1 개 혹은 2 개의 레이저를 사용하여 수평 및 수직으로 비행기의 크기를 스캔할 수 있는 레이저 스캐너, 상기 레이저 스캐너에 수신된 거리와 각도의 데이터를 취득하는 데이터취득수단, 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환하는 좌표변환수단 및, 운항정보관리시스템(FIMS) 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과, 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 비교하여 수신된 데이터의 항공기 기종을 판별하는 항공기 기종 판별 알고리즘 처리수단으로 구성되어; 출력데이터 수단은 상기 기종 판별 알고리즘 처리수단의 데이터출력에서 출력된 정보를 통신선로를 통하여 개량형 시각주기유도시스템(A-VDGS : Advanced Visual Docking Guidance System) 원격감시시스템으로 보내고, 또 기종 판별 알고리즘 처리수단의 데이터출력은 조종사 안내표시기의 아웃도어 디스플레이부로 전송되고 있는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, a laser scanner capable of scanning the size of the plane horizontally and vertically using one or two laser, data acquisition for acquiring data of the distance and angle received by the laser scanner Means, coordinate conversion means for converting the polar coordinate system expressed in distance and angle into the rectangular coordinate system so that the size of the aircraft, and the aircraft model received from the flight information management system (FIMS) interface, and the aircraft to determine the aircraft model An aircraft model determination algorithm processing means for comparing the specification database to determine the aircraft model of the received data; The output data means sends the information outputted from the data output of the model discrimination algorithm processing means to an advanced visual docking guidance system (A-VDGS) remote monitoring system through a communication line, and the model discrimination algorithm processing means. The data output is characterized in that being transmitted to the outdoor display unit of the pilot guidance indicator.
본 발명의 다른 구체적인 특징은, 1 개 혹은 2 개의 레이저를 사용하여 수평 및 수직으로 비행기의 크기를 스캔할 수 있는 레이저 스캐너, 상기 레이저 스캐너에 수신된 거리와 각도의 데이터를 취득하는 데이터취득수단, 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환하는 좌표변환수단 및 운항정보관리시스템 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 비교하여 수신된 데이터의 항공기 기종을 판별하는 항공기 기종 판별 알고리즘 처리수단으로 구성되어; 초기화 과정은 레이저를 이용하여 각도와 거리를 정확하게 측정하기 위한 레이저 스캐너의 영점화를 하고; 항공기 감지는 항공기가 레이저 스캐너의 스캔영역에 진입했는지를 감지하고 영역내에 진입한 항공기가 없으면 스립모드(Sleep Mode)로 동작하며; 항공기 감지후는 레이저 스캐너가 항공기의 동체크기와 동체높이, 날개를 스캔하고, 데이터 취득과정은 거리와 각도 데이터를 수신하여 좌표 변환과정에서 좌표변환을 사용하여 직각좌표계로 변환하고; 배경데이터 제거과정은 항공기의 윤곽선을 축출하기 위하여 배경 데이터를 제거하고, 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체 중심까지 높이(h), 한쪽 날개 길이(Dw)를 계산하여 설정과정에서 관측점을 설정하며; 비행기 종류인식 과정은 운항정보관리시스템 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 수신된 데이터와 비교하여 항공기 기종을 판별한 것이다. Another specific feature of the present invention is a laser scanner capable of scanning the size of an airplane horizontally and vertically using one or two lasers, data acquisition means for acquiring data of distance and angle received by the laser scanner; Coordinate transformation means for converting the polar coordinate system expressed in distance and angle into the rectangular coordinate system so as to know the size of the aircraft and the aircraft specification database for identifying the aircraft model and the aircraft model received from the operation information management system interface. Aircraft model discrimination algorithm processing means for discriminating aircraft model of the data; The initialization process uses a laser to zero the laser scanner to accurately measure angles and distances; Aircraft detection detects whether the aircraft has entered the scanning area of the laser scanner and operates in the sleep mode if no aircraft has entered the area; After the aircraft detection, the laser scanner scans the fuselage size, the height of the aircraft, the wing of the aircraft, and the data acquisition process receives the distance and angle data and converts the coordinates into a rectangular coordinate system in the coordinate transformation process; The background data removal process removes the background data to expel the contours of the aircraft, and determines the left and right lengths (D x ) and The observation point is set during the setting process by calculating the up-down length D y , the height h from the ground to the center of the aircraft body, and the length of one wing D w ; The aircraft type recognition process is to determine the aircraft type by comparing the aircraft specification database for identifying the aircraft type and the aircraft type received from the flight information management system interface with the received data.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동으로 항공기 현재의 거리 및 각도 등을 산정하여 추출함으로 항공기를 주기위치에 정확히 유도할 수 있도록 한 항공기 기종 판별시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to provide an aircraft model discrimination system capable of accurately inducing the aircraft to a periodic position by automatically calculating and extracting the current distance and angle of the aircraft.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별시스템을 설명하기 위한 블록도,
도 2 는 레이저 스캐너를 통해 수신된 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환하는 과정을 나타내는 도면,
도 3 는 본 발명의 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별시스템에서 항공기 기종판별을 위한 전체적인 도시한 흐름도,
도 4 는 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체 중심까지 높이(h), 한쪽 날개 길이(Dw)를 나타내는 도면,
도 5 는 하나의 레이저와 수평(x축), 수직(y축) 거울을 이용하여 3차원 데이터 송?수신하는 장치이다.1 is a block diagram illustrating an aircraft model identification system using a laser scanner according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view illustrating a process of converting a polar coordinate system expressed by a distance and an angle received through a laser scanner into a rectangular coordinate system so as to know the size of the aircraft;
3 is a flowchart illustrating an overall aircraft type identification in the aircraft model identification system using the laser scanner of the present invention;
4 is a view showing the left and right length (D x ) and the vertical length (D y ) of the aircraft fuselage, the height (h) from the ground to the center of the aircraft fuselage, one wing length (D w ),
5 is a device for transmitting and receiving three-dimensional data using one laser and a horizontal (x-axis) and a vertical (y-axis) mirror.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별시스템을 설명하기 위한 블록도로서, 3 차원 레이저 스캐너(1) 및 운항정보관리시스템 인터페이스(6)를 통해 수집된 데이터와 구축된 데이터베이스(5)를 비교 분석하여 조종사안내표시기(11)에 표시하는 과정을 나타낸 것이다. 1 is a block diagram illustrating an aircraft model identification system using a laser scanner according to an embodiment of the present invention, which is constructed with data collected through a 3D laser scanner 1 and a flight information
여기서, 상기 운항정보관리시스템은 비행기의 출?도착과 탑승구 배정 등 운항 관련 정보들을 분석하고 관리하는 시스템이고, 개량형 시각주기유도시스템(A-VDGS)은 항공기가 계류장에 진입하여 지정된 정지지점에 도달하기 전까지 조종사에게 시각적으로 잔여거리 및 중심선 위치 등의 정보들을 전달해줌으로써 항공기가 계류장의 정위치에 정확하게 주기할 수 있도록 유도하는 시스템인 것이다. Here, the flight information management system is a system for analyzing and managing flight-related information, such as the arrival and departure of the plane and the boarding gate assignment, and the advanced visual cycle guidance system (A-VDGS) reaches the designated stop point when the aircraft enters the mooring It is a system that guides the aircraft to the exact position of the mooring station by delivering information such as remaining distance and centerline position to the pilot.
그러므로, 본 발명은 3차원 레이저 스캐너(1)를 사용하여 항공기 형태를 3차원 좌표로 얻은 후 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체 중심까지 높이(h), 한쪽 날개 길이(Dw)를 얻음으로써 이미 구축된 항공기 데이터베이스(5)와 비교하여 일치하는 항공기를 검색한 다음 항공기를 주기위치에 정확히 주기할 수 있도록 하는 항공기 기종 식별시스템인 것이다.Therefore, the present invention uses the three-dimensional laser scanner 1 to obtain the aircraft shape in three-dimensional coordinates, then the left and right length (D x ) and vertical length (D y ) of the aircraft fuselage, the height (h) from the ground to the aircraft fuselage center It is an aircraft model identification system that can compare the aircraft database (5) already established by obtaining one wing length (D w ), search for matching aircraft, and then cycle the aircraft accurately at the cycle position.
즉, 1 개 혹은 2 개의 레이저를 사용하여 수평 및 수직으로 비행기의 크기를 스캔하여 수신된 거리와 각도의 데이터를 수신한 후 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환한다. 항공기 기종 판별 알고리즘은 운항정보관리시스템 인터페이스(6)로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 비교하여 수신된 데이터의 항공기 기종을 판별하는 시스템을 제공하기 위한 것이다. In other words, scan the size of the plane horizontally and vertically using one or two lasers to receive the received distance and angle data, and then use the Cartesian coordinate system to know the size of the aircraft. Convert to The aircraft model determination algorithm is to provide a system for determining the aircraft model of the received data by comparing the aircraft model database for discriminating the aircraft model and the aircraft model received from the flight information
레이저 스캐너(1)는 1 개 혹은 2 개의 레이저를 사용하여 수평 및 수직으로 비행기의 크기를 스캔할 수 있는 장치인 것이다. 데이터취득수단(2)은 레이저 스캐너(1)에 수신된 거리, 각도, 반사율의 데이터를 취득한다. The laser scanner 1 is a device capable of scanning the size of an airplane horizontally and vertically using one or two lasers. The data acquisition means 2 acquires data of the distance, angle, and reflectance received by the laser scanner 1.
좌표변환수단(3)은 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환한다. 상기 좌표변환수단(3)은 레이저 스캐너(1)와 데이터 취득수단(2)이 각기 입력되어 판별 알고리즘 처리수단(4)으로 출력되고 있다. The coordinate converting means 3 converts the polar coordinate system expressed in distance and angle into a rectangular coordinate system so as to know the size of the aircraft. In the coordinate conversion means 3, the laser scanner 1 and the data acquisition means 2 are respectively input and output to the discrimination algorithm processing means 4.
항공기 기종 판별 알고리즘 처리수단(4)은 운항정보관리시스템 인터페이스(6)로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스(5)를 비교하여 수신된 데이터의 항공기 기종을 판별한다. The aircraft model determination algorithm processing means 4 compares the aircraft model received from the flight information
출력데이터 수단(8)은 상기 기종 판별 알고리즘 처리수단(4)의 데이터출력 (7)에서 출력된 정보를 통신선로를 통하여 개량형 시각주기유도시스템(A-VDGS) 원격감시시스템으로 보낸다. The output data means 8 sends the information output from the
또 기종 판별 알고리즘 처리수단(4)의 데이터출력(7)은 조종사 안내표시기로도 전송되고 있다. 상기 조종사 안내표시기에서 중앙처리장치가 설치된 아웃도어 디스플레이부(9)는 출력된 데이터를 문자 및 숫자, 기호를 표출하는 장치이고, LCD 판넬(11)은 디스플레이를 통하여 항공기 조정사에게 시각적으로 표시하여 지시할 수 있는 장치이다. The
상기 조종사 안내표시기와 상호전송하는 웹캠(10)은 항공기 조종사가 자신의 항공기 바퀴 위치를 디스플레이를 통하여 확인하며, 또한 항공기의 상태를 웹캠을 통해 개량형 시각주기유도시스템(A-VDGS) 원격감시시스템에 송신한다. 상기 조종사 안내표시기의 하단에는 칼라 LED 모니터를 설치하여 항공기 조종사가 쉽게 자신의 비행기 위치를 볼 수 있다. The
도시되지 않는 이동탑승교에 설치된 수동조정판넬(12)은 항공기 기종이 판별되지 않았거나 비상시 수동으로 항공기 기종을 선택하거나 수동으로 항공기의 주기위치를 지시하는 장치인 것이다. 상기 수동조정판넬(12)은 조종사 안내표시기와 연결되고 있다. The
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이저 스캐너(1)를 사용하여 항공기 형태에 대한 거리와 각도를 수신하여 항공기 기종을 판별하는 시스템인 것이다. As described above, the present invention is a system for determining the aircraft model by receiving the distance and angle for the aircraft type using the laser scanner (1).
도 2 는 레이저 스캐너를 통해 수신된 거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환하는 과정을 나타내는 도면인 것이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a process of converting a polar coordinate system expressed by a distance and an angle received through a laser scanner into a rectangular coordinate system so as to know the size of the aircraft.
이때, 항공기 기종판별에 있어서 항공기의 동체의 좌우 극좌표 및 상하 극좌표, 지면의 극좌표으로부터 항공기 동체 중심까지의 극좌표, 한쪽 날개 끝의 극좌표를 레이저 스캐너로부터 수신하여 직각좌표로 변환한 다음 항공기의 각각의 길이를 계산하는 알고리즘인 것이다.At this time, in aircraft type discrimination, the left and right polar coordinates of the aircraft's fuselage and the upper and lower polar coordinates, the polar coordinates from the ground polar coordinates to the center of the aircraft fuselage, and the polar coordinates of one wing tip are received from the laser scanner and converted into rectangular coordinates, and then each length of the aircraft. It is an algorithm that calculates.
만약, 항공기 동체중심의 좌표를 (r1, θ1)=(x1, y1), If the coordinates of the aircraft fuselage center are (r 1 , θ 1 ) = (x 1 , y 1 ),
날개 끝의 좌표를 (r2, θ2)=(x2, y2) 이라고 하면, If the coordinates of the tip of the wing are (r 2 , θ 2 ) = (x 2 , y 2 ),
항공기 날개 길이(Dw)는 Aircraft wing length (D w )
도 3 은 본 발명의 항공기 기종 식별시스템에서 항공기 기종판별을 위해 전체적으로 도시한 흐름도이다. 레이저 스캐너로부터 수신된 데이터와 기종판별 데이터베이스의 비교과정은 3 차원 레이저 스캐너를 이용하여 거리와 각도를 측정함으로 항공기 기종을 판별할 수 있는 바, 이는 레이저 스캐닝하여 데이터를 수신하고 배경데이터를 제거하며, 항공기의 동체 및 날개 윤곽선을 추출할 수 있으며, 관측점 설정 후 이미 구축된 비행기종의 데이터베이스로부터 비행기 종류를 인식한 다음 거리측정 알고리즘을 행하게 된다. Figure 3 is a flow chart as a whole showing for aircraft model identification in the aircraft model identification system of the present invention. The comparison process between the data received from the laser scanner and the model database can be used to determine the aircraft type by measuring the distance and angle using a 3D laser scanner, which receives data and removes background data by laser scanning. The aircraft's fuselage and wing contours can be extracted, and after the observation point is set, the aircraft type is recognized from a database of already built airplanes, and then a distance measurement algorithm is performed.
즉, 항공기의 기종판별을 위한 전체적인 도시한 상세 흐름은, 초기화 과정은 레이저를 이용하여 각도와 거리를 정확하게 측정하기 위한 레이저 스캐너의 영점화를 하는 것이다. That is, the overall detailed flow for model identification of the aircraft, the initialization process is to zero the laser scanner to accurately measure the angle and distance using a laser.
항공기 감지는 항공기가 레이저 스캐너의 스캔영역에 진입했는지를 감지하고 영역내에 진입한 항공기가 없으면 스립모드로 동작한다. Aircraft detection detects whether the aircraft has entered the scan area of the laser scanner and operates in sleep mode if no aircraft has entered the area.
항공기 감지후는 레이저 스캐너가 항공기의 동체와 동체높이, 날개를 스캔하고, 데이터 취득과정은 거리와 각도 데이터를 수신하여 좌표 변환과정에서 도 2 에 도시된 좌표변환을 사용하여 직각좌표계로 변환할 수 있다. After the aircraft is detected, the laser scanner scans the aircraft's fuselage, body height and wings, and the data acquisition process receives the distance and angle data and converts them to the rectangular coordinate system using the coordinate transformation shown in FIG. have.
이어 배경데이터 제거과정은 항공기의 윤곽선을 축출하기 위하여 배경 데이터를 제거하고, 후술할 도 4 에 도시된 바와 같이, 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체 중심까지 높이(h), 한쪽 날개 길이(Dw)를 계산하여 설정과정에서 관측점을 설정한다. Subsequently, the background data removal process removes the background data in order to extract the contour of the aircraft, and as shown in FIG. 4 to be described later, the left and right lengths (D x ) of the aircraft body and The observation point is set during the set-up process by calculating the up-down length (D y ), the height (h) from the ground to the center of the aircraft body, and the length of one wing (D w ).
따라서, 비행기 종류인식 과정은 운항정보관리시스템 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 수신된 데이터와 비교하여 항공기 기종을 판별한다.Therefore, the aircraft type recognition process compares the aircraft model database for determining the aircraft model and the aircraft model received from the flight information management system interface to determine the aircraft model.
도 4 는 항공기 동체의 좌우 및 상하 길이, 동체 높이, 날개 길이를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing the left and right, vertical length, fuselage height, wing length of the aircraft fuselage.
항공기 기종판별에 있어서 항공기 동체의 x축과 y축의 4개의 극좌표를 레이저 스캐너로부터 수신하여 직각좌표로 변환 후(도 2 참조), 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체까지 높이(h), 항공기 날개 길이(Dw)를 계산하는 알고리즘인 것이다. In aircraft type discrimination, four polar coordinates of the aircraft fuselage x-axis and y-axis are received from the laser scanner and converted into rectangular coordinates (see FIG. 2), and then the left and right lengths of the aircraft fuselage (D x ) and It is an algorithm for calculating the vertical length (D y ), the height (h) from the ground to the aircraft fuselage, and the aircraft wing length (D w ).
도 5 는 하나의 레이저와 수평(x축), 수직(y축) 거울을 이용하여 3차원 동기화 데이터 수신하는 장치이다. 도면 중, 부호 1a 은 수직 스텝모터이고, 부호 1b 는 수평 스텝모터이다. 5 is a device for receiving three-dimensional synchronization data using one laser and a horizontal (x-axis) and a vertical (y-axis) mirror. In the figure,
1 개의 레이저로 3 차원 스캐너를 만들기 위해서는, 두 개의 정밀한 스텝모터(1a, 1b)를 사용하고 수직(x축)과 수평(y축)을 거울을 사용하여 레이저를 반사시켜 3 차원 동기화 데이터를 수신할 수 있다. To create a three-dimensional scanner with one laser, use two precision step motors (1a, 1b) and reflect the laser using a mirror (vertical (x-axis) and horizontal (y-axis)) to receive three-dimensional synchronization data can do.
이와 달리, 2 개의 레이저로 3 차원 데이터를 얻기 위해서는 1 개의 레이저는 수직(x축)으로 스캔하고 또 하나는 수평(y축)으로 스캔하여 3 차원 동기화 데이터를 수신할 수 있다.Alternatively, in order to obtain three-dimensional data with two lasers, one laser may be scanned vertically (x-axis) and another may be scanned horizontally (y-axis) to receive three-dimensional synchronization data.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 자동으로 항공기의 특정 길이를 산정하여 추출함으로 항공기를 주기위치에 정확히 유도할 수 있도록 항공기 기종 판별시스템을 제공할 수 있다. As described above, the present invention can provide an aircraft model determination system so that the aircraft can be accurately guided to a periodic position by automatically calculating and extracting a specific length of the aircraft.
본 발명의 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별시스템은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. The aircraft model identification system using the laser scanner of the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to.
따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
1 : 레이저 스캐너
2 : 데이터취득수단
3 : 좌표 변환수단
4 : 알고리즘 처리수단
5 : 데이터베이스
6 : 인터페이스1: laser scanner
2: data acquisition means
3: coordinate conversion means
4: algorithm processing means
5: database
6: interface
Claims (5)
상기 레이저 스캐너에 수신된 거리와 각도 데이터를 취득하는 데이터취득수단,
거리와 각도로 표현된 극좌표계를 항공기의 크기를 알 수 있도록 직각좌표계로 변환하는 좌표변환수단,
운항정보관리시스템 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과, 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 비교하여 수신된 데이터의 항공기 기종을 판별하는 항공기 기종 판별 알고리즘 처리수단으로 구성되어;
출력데이터 수단은 상기 기종 판별 알고리즘 처리수단의 데이터출력에서 출력된 정보를 통신선로를 통하여 개량형 시각주기유도시스템(A-VDGS) 원격감시시스템으로 보내고,
또 기종 판별 알고리즘 처리수단의 데이터출력은 조종사 안내표시기의 아웃도어 디스플레이부로 전송되고 있는 것을 특징으로 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템.Laser scanner that can scan the plane's size horizontally and vertically using one or two lasers,
Data acquisition means for acquiring distance and angle data received by the laser scanner;
Coordinate conversion means for converting a polar coordinate system expressed in distance and angle into a rectangular coordinate system so as to know the size of the aircraft;
An aircraft model discrimination algorithm processing means for comparing the aircraft model received from the navigation information management system interface with the aircraft specification database for discriminating the aircraft model and discriminating the aircraft model of the received data;
The output data means sends the information output from the data output of the model determination algorithm processing means to the improved A-VDGS remote monitoring system through a communication line,
In addition, the data output of the model determination algorithm processing means is transmitted to the outdoor display unit of the pilot guidance indicator aircraft type identification and aircraft self-identification system using a laser scanner.
상기 1 개의 레이저로 3 차원 스캐너를 만들기 위해서는, 두 개의 정밀한 스텝모터를 사용하고 수직(x축)과 수평(y축) 거울을 사용하여 레이저를 반사시켜 3 차원 동기화 데이터를 수신한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템.The method of claim 1,
In order to make a three-dimensional scanner with the single laser, two precise step motors are used, and the laser is reflected using a vertical (x-axis) and a horizontal (y-axis) mirror to receive three-dimensional synchronization data. Aircraft model identification and aircraft self positioning system using laser scanner.
상기 2 개의 레이저로 3 차원 동기화 데이터를 얻기 위해서는 1 개의 레이저는 수직(x축)으로 스캔하고 또 하나는 수평(y축)으로 스캔하여 3 차원 동기화 데이터를 수신한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템.The method of claim 1,
In order to obtain three-dimensional synchronization data using the two lasers, one laser scans vertically (x-axis) and another scans horizontally (y-axis) to receive three-dimensional synchronization data. Aircraft model identification and aircraft self positioning system.
상기 조종사 안내표시기의 하단에는 칼라 LED 모니터를 설치하여 항공기의 조종사가 쉽게 자신의 비행기 위치를 볼 수 있는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템.The method of claim 1,
Aircraft model identification and aircraft self-identification system using a laser scanner, characterized in that by installing a color LED monitor at the bottom of the pilot guide indicators, the pilot of the aircraft can easily see their plane position.
초기화 과정은 레이저를 이용하여 각도와 거리를 정확하게 측정하기 위한 레이저 스캐너의 영점화를 하고;
항공기 감지는 항공기가 레이저 스캐너의 스캔영역에 진입했는지를 감지하고 영역내에 진입한 항공기가 없으면 스립모드로 동작하며;
항공기 감지후는 레이저 스캐너가 항공기의 동체크기와 동체높이, 날개 등을 스캔하고, 데이터 취득과정은 거리와 각도 데이터를 수신하여 좌표 변환과정에서 좌표변환을 사용하여 직각좌표계로 변환하고;
배경데이터 제거과정은 항공기의 윤곽선을 축출하기 위하여 배경 데이터를 제거하고, 항공기 동체의 좌우 길이(Dx) 및 상하 길이(Dy), 지면으로부터 항공기 동체 중심까지 높이(h), 한쪽 날개 길이(Dw)를 계산하여 설정과정에서 관측점을 설정하며;
비행기 종류인식 과정은 운항정보관리시스템 인터페이스로부터 수신된 항공기 기종과 항공기 기종을 판별하기 위한 항공기 제원 데이터베이스를 수신된 데이터와 비교하여 항공기 기종을 판별한 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너를 이용한 항공기 기종 식별 및 항공기 자기위치 확인 시스템.
A laser scanner capable of scanning the plane size horizontally and vertically using one or two lasers, a data acquisition means for acquiring distance and angle data received by the laser scanner, and a polar coordinate system expressed in distance and angle. Aircraft model that determines the aircraft model of the received data by comparing the aircraft model database to determine the aircraft model and the aircraft model received from the coordinate conversion means converting to the rectangular coordinate system and the aircraft information management system interface so that the size of the aircraft can be known Identification algorithm processing means;
The initialization process uses a laser to zero the laser scanner to accurately measure angles and distances;
Aircraft detection detects whether the aircraft has entered the scanning area of the laser scanner and operates in sleep mode if no aircraft has entered the area;
After the aircraft detection, the laser scanner scans the fuselage size, fuselage height, wing, etc. of the aircraft, and the data acquisition process receives the distance and angle data and converts the coordinates into a rectangular coordinate system in the coordinate transformation process;
The background data removal process removes the background data to expel the contours of the aircraft, and determines the left and right lengths (D x ) and The observation point is set during the setting process by calculating the up-down length D y , the height h from the ground to the center of the aircraft body, and the length of one wing D w ;
The aircraft type recognition process is the aircraft model identification and aircraft using a laser scanner, characterized in that the aircraft model is determined by comparing the aircraft specification database for determining the aircraft model and aircraft model received from the flight information management system interface with the received data. Magnetic positioning system.
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