避免地面上的飞行器和障碍物发生碰撞的方法和系统技术方案

飞行器，本公开的实施例涉及用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法和系统。所述方法包括：从传感器接收指示飞行器向前方向的方向信号以及从摄像机接收表示从飞行器翼尖视域的视频图像。利用这些信息，处理器基于方向信号确定飞行器翼尖将行进通过其的预测路径。视频图像与表示视域内预测路径的叠加图一起显示。以这种方式，叠加图提供协助防止飞行器与视域中的障碍物发生碰撞的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例通常涉及飞行器，以及更具体地涉及用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法和系统。
技术介绍
飞行器的操作人员必须经常操纵地面上的飞行器。这种情况会在地面操作过程中发生，所述地面操作诸如当飞行器正在滑行时，操纵进出飞行器库时，或使得飞行器逆行远离终点站时。地面上的障碍物(诸如建筑物、另外的飞行器、车辆和其它障碍物)可能位于滑行飞行器的路径上。操作人员经过培训以便利用他们的视觉来检测这些障碍物。然而，在许多情况下，由于飞行器的尺寸(例如，大的机翼后掠角，从驾驶员座舱到翼尖的距离等)以及操作人员在飞行器周围区域内视域受限，对于操作人员而言在地面操作过程中会难于监控飞行器的最远部位。其结果是，操作人员可能无法检测到可能处于飞行器翼尖路径上的障碍物。在许多情况下，操作人员只能在采取防止与障碍物发生碰撞所需的规避动作已经为时已晚的情况下才检测到障碍物。与障碍物发生碰撞不仅能够损坏飞行器，而且还可以使得飞行器发生故障以及导致航班取消。与飞行器维修和迫降相关的成本会是显著的。因此，及时检测到位于飞行器地面路径上的障碍物并避免与其发生碰撞是需要解决的一个重要问题。因此，希望提供可以减少飞行器和障碍物之间发生碰撞的可能性和/或防止飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法、系统和设备。还希望协助操作人员操纵飞行器，且给正在操纵飞行器的操作人员提供辅助指导，使得能够避免与这种障碍物发生碰撞。还希望提供可用于检测地面上的障碍物并确定飞行器相对于所检测到障碍物的当前和预测位置的技术。还希望给操作人员提供采取适当的步骤以避免飞行器和所检测到的障碍物之间发生碰撞的机会。此外，结合附图和前述的
和前述
和
技术介绍
，本专利技术的其它所需特征和特性将从随后的详细描述和所附的权利要求变得显而易见。
技术实现思路
在一个实施例中，提供用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的一种方法，所述方法包括：从传感器接收指示飞行器向前方向的方向信号以及从摄像机接收表示从飞行器翼尖的视域的视频图像。利用这些信息，处理器基于方向信号确定飞行器翼尖将行进通过其的预测路径。视频图像与表示视域内预测路径的叠加图(overlay)一起显示。以这种方式，叠加图提供协助防止飞行器与视域中的障碍物发生碰撞的信息。在另一个实施例中，提供一种系统。该系统包括提供指示飞行器方向的方向信号的传感器；以及用于提供飞行器翼尖视域内的视频图像的摄像机。处理器基于方向信号确定在飞行器翼尖视域内的用于飞行器翼尖的预测路径并用于生成表示预测路径的叠加图像。显示视频图像和叠加图以便提供协助避开障碍物的信息。附图说明在下文将结合以下附图对本专利技术的实施例进行描述，其中相同的附图标记指示相同的元件，以及：图1A和图1B是根据一个实施例的飞行器的示意图；图2是根据一个实施例的飞行控制系统的方框图；图3至图5是根据一个实施例的飞行器的显示器的示意图；图6是根据一个实施例的处于被拖曳状态下的飞行器的示意图；以及图7是根据一个实施例的方法的流程图。具体实施方式如本文所用，词语“示例性”意味着“充当实例、例子或例证”。以下详细描述在本质上仅仅是示例性的，而并不意旨限制本专利技术或本专利技术的应用和用途。在本文中描述成“示例性的”的任何实施例并不一定被解释成优于或胜过其它实施例。在该具体实施方式部分中所述的所有实施例是为了使得本领域的技术人员能够实现或使用本专利技术而并非限制由权利要求所限定的本专利技术的范围而提供的示例性实施例。此外，决不意旨受到在前面的
、
技术介绍
、
技术实现思路
、以下具体实施方式部分而言所呈现的任何明示或暗示理论的约束。图1A和图1B示出飞行器100，其包括根据某些实施例的用于实施光学翼尖监控系统的仪表。如下面将要描述的那样，翼尖监控系统可用于减少或消除飞行器100与当飞行器正在滑行时处于飞行器翼尖路径上的障碍物之间发生碰撞的可能性。根据一个非限制性实施例，飞行器100包括垂直稳定翼102；两个水平稳定翼104-1和104-2；两个主翼106-1和106-2；两个喷气式发动机108-1，108-2；以及光学空中交通检测系统，该系统包括大致位于飞行器100翼尖处的摄像机110-1，110-2。虽然喷气式发动机108-1，108-2被示出为安装到机身上，但是该布置是非限制性的，且在其它实施方式中喷气式发动机108-1，108-2可安装到机翼106-1，106-2上。另外，所示的摄像机110-1，110-2的相应位置是非限制性的，但通常而言，摄像机110-1，110-2定位成用于提供飞行器右机翼和左机翼的翼尖视域(110-1'，110-2')。在一些实施例中，摄像机110-1，110-2可大致定位在飞行器翼尖处。在一些实施例中(例如，由于物理空间要求或如图所示的展开的翼尖设计)，摄像机110-1，110-2可定位在与实际翼尖相距已知距离处。这允许在摄像机视域的中心和所显示图像中的实际翼尖之间进行补偿，如将在下文中更详细论述的那样。摄像机110-1，110-2用于获取视域(FOV)110-1'，110-2'的视频图像。在一些实施例中，摄像机110-1，110-2是视频摄像机，其能够以选定的帧率(例如，每秒30帧)获取具有FOV的视频图像。在一些实施例中，摄像机110-1，110-2仍可为图像摄像机，其可根据所希望的图像输入速率以选定的或可变的摄像速率操作。此外，摄像机110-1，110-2可利用下述摄像机来执行，诸如高清晰度的摄像机，对夜间操作具有低光性能的录像机和/或具有红外(IR)能力的摄像机等等。在一些实施例中，可以采用多个摄像机，以及利用常规的虚拟图像技术将相应的FOV组合或“拼接”到一起。在一些实施例中，视域(FOV)110-1'，110-2'可根据飞行器100的实施方式和设计来改变这样FOV可由操作人员(飞行员)来改变或根据其它信息自动地改变。在一些实施例中，摄像机的视域110-1'，110-2'可以是固定的，而在其它情况下其也可以是可调节的。例如，在一个实施方式中，摄像机110-1，110-2可具有可变焦距(即，变焦透镜)，其可以被调节以改变视域110-1'，110-2'。因此，该实施例可基于周围区域和/或飞行器的速度来改变视场和视域，这样可以改变在视域110-1'，110-2'内的空间位置和大小。当摄像机110-1，110-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法，所述方法包括：在飞行器机载的处理器处从传感器接收方向信号，所述方向信号指示飞行器方向；以及在飞行器机载的处理器处从摄像机接收视频图像，所述视频图像表示飞行器机翼的视域；由处理器基于方向信号确定飞行器机翼将行进通过的预测路径；以及在显示器上显示视频图像连同表示第一视域内预测路径的叠加图；其中，叠加图提供协助防止飞行器与视域中的障碍物发生碰撞的信息。

【技术特征摘要】
2013.10.14 US 14/053,3801.一种用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法，所述方法
包括：
在飞行器机载的处理器处从传感器接收方向信号，所述方向信号指示飞
行器方向；以及
在飞行器机载的处理器处从摄像机接收视频图像，所述视频图像表示飞
行器机翼的视域；
由处理器基于方向信号确定飞行器机翼将行进通过的预测路径；以及
在显示器上显示视频图像连同表示第一视域内预测路径的叠加图；
其中，叠加图提供协助防止飞行器与视域中的障碍物发生碰撞的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于显示包括在飞行器内的显示器
上显示视频图像和叠加图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于显示包括在平视显示器上显示
视频图像和叠加图。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于显示包括在拖曳飞行器的拖曳
设备中的显示器上显示视频图像和叠加图。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于接收方向信号包括从传感器接
收指示飞行器前起落架转向位置的方向信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于显示叠加图包括当方向信号指
示飞行器在大致直的方向上前进时显示大致直线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于显示叠加图包括当方向信号指
示飞行器远离大致直的方向转向时显示弧形线。
8.一种用于避免地面上的飞行器和障碍物之间发生碰撞的方法，所述方法
包括：
在飞行器机载的处理器处从传感器接收方向信号，所述方向信号指示飞
行器方向；以及
在飞行器机载的处理器处从第一摄像机接收第一视频图像，所述第一视
频图像表示飞行器第一机翼的第一视域；
在飞行器机载的处理器处从第二摄像机接收第二视频图像，所述第二视
频图像表示飞行器第二机翼的第二视域；
由处理器基于方向信号确定飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·维施迈尔，
申请(专利权)人：湾流航空航天公司，
类型：发明
国别省市：美国;US