一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统技术方案

本发明专利技术属于飞机泊位技术领域，具体涉及一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统，包括二维激光雷达和数据运算单元，所述二维激光雷达包括激光发射器、光学接收器和信息处理器，所述数据运算单元包括曲线拟合模块，数据处理模块和数据存储模块，所述二维激光雷达与数据运算单元相连，该二维激光雷达的信息处理器将测取的数据传送至数据运算单元的曲线拟合模块，所述曲线拟合模块用于将数据转化为曲线函数，该曲线拟合模块将曲线函数传送至数据处理模块，所述数据处理模块用于计算曲线函数，所述数据存储模块用于储存所有型号飞机对应的曲线函数。本发明专利技术具有测量精确，安全可靠，应用范围广的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统
本专利技术属于飞机泊位
，尤其是一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统。
技术介绍
飞机泊位引导装置用来自动引导飞机的停泊，要实现前后距离的引导就需要借助测距装置来完成。目前泊位引导装置对于飞机的测距大多使用扫描式激光雷达完成。扫描式激光雷达工作原理是把单点式激光测距仪的光束用旋转的反射镜片进行反射，结合镜子旋转角度数据和激光测距数据得到反射物的坐标。二维激光雷达是利用一面镜子旋转完得到扫描平面内反射物的平面极坐标，三维激光雷达是利用两面反射镜绕相互垂直的两个轴旋转去反射单点测距激光，再结合激光测距数据和两个镜子的角度数据得出扫描区域内的反射物的球座标。由于采用的都是反射单点激光的光束，其要有高的角度分辨率和扫面频率，激光的测量就会频率很高，特别是三维扫描要有高的分辨率和扫描频率，目前的单点激光很难达到。飞机泊位引导装置给飞行员提供的距离值为飞机前起落架到停泊线的距离，二维激光雷达测量飞机距离时，测取的是装置到飞机机身某一部位的距离，不能直接测前起落架，所以最终计算要与机身结构尺寸结合。目前市场上的二维激光雷达最小扫描角度分辨率为0.1667度，在测量飞机距离时，当测量半径在几十米时机身上反射的点只有很少数量，而且飞机在前进的过程中反射点会变化，因此如果以机身上某个或某几个固定点的尺寸数据计算时就会产生较大误差。飞机泊位的过程中是沿滑行道中心线前进，二维激光雷达为了满足不同高度的飞机的距离测量，其扫描方向必须是过滑行道中心线的飞机竖直方向的对称面，而飞机水平方向剖面边线是个对称曲线，如果测量点所在剖面边缘曲线曲率过大，飞机偏离中心线后无法通过二维激光数据获知，这样也会导致测量误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种测量精确，安全可靠，应用范围广的测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统，包括二维激光雷达和数据运算单元，所述二维激光雷达包括激光发射器、光学接收器和信息处理器，所述激光发射器用于向飞机测量部位发射探测信号；所述光学接收器用于接收反射回来的信号；所述信息处理器用于将发射信号和反射信号进行比较处理，获取飞机测量部位数据；所述数据运算单元包括曲线拟合模块，数据处理模块和数据存储模块，所述数据处理模块分别与曲线拟合模块和数据存储模块相连；所述二维激光雷达与数据运算单元相连，该二维激光雷达的信息处理器将测取的数据传送至数据运算单元的曲线拟合模块，所述曲线拟合模块用于将数据转化为曲线函数，该曲线拟合模块将曲线函数传送至数据处理模块，所述数据处理模块用于计算曲线函数，所述数据存储模块用于储存所有型号飞机对应的曲线函数。所述测量部位为飞机机鼻以上至前风挡下缘位置。由于采用上述技术方案，由于二维激光雷达角度分辩率的限制，距离较远时机身上的反射点数量较少，位置也随飞机移动而变化，因此本专利技术是用二维激光雷达近距离扫描机身上所要测取部位，得到的数据进行曲线拟合，得到一个连续的曲线函数，利用这一曲线函数可计算出飞机机身尺寸信息，不论飞机前后位置如何变化，在二维激光雷达的测距范围内扫面光线在此条曲线上肯定有反射点，因此就可以利用反射点的测距数据和曲线函数算出实际测距距离，且数据运算单元存储了所有型号飞机对应的曲线函数，在其接收到要测量的飞机型号信息后会查找这些函数，并利用这些机型函数计算，可准确测量每一种机型的飞机的停泊距离。为了避免由于飞机偏离中心线而造成的测量误差，选取的机体的测量部位为机鼻以上至前风挡下缘这一部分，这一部分飞机机体蒙皮水平剖面曲线曲率很小，当飞机左右偏离中心线时造成的测距误差也很小。本专利技术的有益效果是：具有测量精确，安全可靠，应用范围广的优点。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制，在附图中：图1是本专利技术的结构框图图中：1、二维激光雷达2、数据运算单元11、激光发射器12、光学接收器13、信息处理器21、曲线拟合模块22、数据处理模块23、数据存储模块具体实施方式如图1所示，本专利技术一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统，包括二维激光雷达1和数据运算单元2，所述二维激光雷达1包括激光发射器11、光学接收器12和信息处理器13，所述激光发射器11用于向飞机测量部位发射探测信号；所述光学接收器12用于接收反射回来的信号；所述信息处理器13用于将发射信号和反射信号进行比较处理，获取飞机测量部位数据；所述数据运算单元2包括曲线拟合模块21，数据处理模块22和数据存储模块23，所述数据处理模块22分别与曲线拟合模块21和数据存储模块23相连；所述二维激光雷达1与数据运算单元2相连，该二维激光雷达1的信息处理器13将测取的数据传送至数据运算单元2的曲线拟合模块21，所述曲线拟合模块21用于将数据转化为曲线函数，该曲线拟合模块21将曲线函数传送至数据处理模块22，所述数据处理模块22用于计算曲线函数，所述数据存储模块23用于储存所有型号飞机对应的曲线函数。所述测量部位为飞机机鼻以上至前风挡下缘位置。由于二维激光雷达1角度分辩率的限制，距离较远时机身上的反射点数量较少，位置也随飞机移动而变化，因此本专利技术是用二维激光雷达1近距离扫描机身上所要测取部位，得到的数据进行曲线拟合，得到一个连续的曲线函数，利用这一曲线函数可计算出飞机机身尺寸信息，不论飞机前后位置如何变化，在二维激光雷达1的测距范围内扫面光线在此条曲线上肯定有反射点，因此就可以利用反射点的测距数据和曲线函数算出实际测距距离，且数据运算单元2存储了所有型号飞机对应的曲线函数，在其接收到要测量的飞机型号信息后会查找这些函数，并利用这些机型函数计算，可准确测量每一种机型的飞机的停泊距离。为了避免由于飞机偏离中心线而造成的测量误差，选取的机体的测量部位为机鼻以上至前风挡下缘这一部分，这一部分飞机机体蒙皮水平剖面曲线曲率很小，当飞机左右偏离中心线时造成的测距误差也很小。以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统，其特征在于：包括二维激光雷达和数据运算单元，所述二维激光雷达包括激光发射器、光学接收器和信息处理器，所述激光发射器用于向飞机测量部位发射探测信号；所述光学接收器用于接收反射回来的信号；所述信息处理器用于将发射信号和反射信号进行比较处理，获取飞机测量部位数据；所述数据运算单元包括曲线拟合模块，数据处理模块和数据存储模块，所述数据处理模块分别与曲线拟合模块和数据存储模块相连；所述二维激光雷达与数据运算单元相连，该二维激光雷达的信息处理器将测取的数据传送至数据运算单元的曲线拟合模块，所述曲线拟合模块用于将数据转化为曲线函数，该曲线拟合模块将曲线函数传送至数据处理模块，所述数据处理模块用于计算曲线函数，所述数据存储模块用于储存所有型号飞机对应的曲线函数。

【技术特征摘要】
1.一种测量飞机停泊距离的二维激光雷达系统，其特征在于：包括二维激光雷达和数据运算单元，所述二维激光雷达包括激光发射器、光学接收器和信息处理器，所述激光发射器用于向飞机测量部位发射探测信号；所述光学接收器用于接收反射回来的信号；所述信息处理器用于将发射信号和反射信号进行比较处理，获取飞机测量部位数据；所述数据运算单元包括曲线拟合模块，数据处理模块和数据存储模块，所述数据处理模块分别与曲线拟合模块和数据存...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄复清，
申请(专利权)人：天津华德宝航翼光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12