地面服务系统、机载引导系统和飞机进近着陆引导系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统和机载引导系统，以及一种飞机进近着陆引导系统。其中，本发明专利技术提供的地面服务系统，包括：光电传感装置、地面服务器和地面通信设备。相较于现有技术，本发明专利技术创造性的将光电传感装置设于机场侧而非飞机上，从而从跑道侧方拍摄飞机着陆过程的实时影像，并将实时影像与标准着陆航线融合后发送至飞机上的机载引导系统，从而使飞行员通过所述机载引导系统实时查看所述融合引导影像并根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。飞行员可依此查看飞机起落架是否安全放下，同时，系统具有观察画面更加形象、便于安装、实施、结构简单、成本较低等优点。

【技术实现步骤摘要】
地面服务系统、机载引导系统和飞机进近着陆引导系统
本专利技术涉及航空航天
，具体涉及一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统和机载引导系统，以及一种飞机进近着陆引导系统。
技术介绍
进近着陆阶段对航班正常和飞行安全有着非常重要的意义，如伊春机场的空难以及60年代首都机场的空难等，都是在进近着陆阶段中发生的。现在大部分航空公司使用ILS仪表着陆系统作为进近着陆的引导，该系统是40年代的产品，经过不断的改进已达到国际民航组织规定的Ⅱ类标准。由于它的技术性能的局限性，要达到Ⅲ类的标准是很困难的。目前美国研制的合成视景系统(SVS)，视景增强系统(EVS)以及增强飞行视景系统(EFVS)取得了可喜的进展，也代表当前世界在进近着陆引导系统领域的研究方向和水平。美国科勒斯曼公司研制的SVS，通过GPS和机场三维地形图结合，可以在复杂的气象条件下引导飞机着陆。它己得到美国FAA允许，可用于公务机上，允许飞行员在距地面30米高度看不见跑道的情况下下降，但该系统使用模拟的三维地形图，不能反映真实跑道上是否有影响安全着陆的事物，对安全存在着隐患所以对航线飞行员不可使用。美国的科勒斯曼公司和柯林公司研制的视景增强系统EVS，是把具有透雾功能的前视红外传感器安装到飞机上，让飞行员进近到离地一定高度时能看到跑道。美国己对联邦快递公司的MD-10/11、A310、A300和波音公司的BBJ公务机进行了改装。该系统需要和飞机厂家配合在飞机上安装红外传感器，现实中实际运用起来相对困难，并且该系统造价很高。EFVS是一种图像传感技术，以增强图像的形式，将外部环境实时的展现给飞机飞行员，它实际是视景增强系统(EVS)和平显系统(HUD)的结合，所以EFVS同样需要将红外传感器安装在飞机上，使得实际运用起来相对困难，而且造价很高；另外，EFVS系统只在进近着陆的一小段下滑线上起作用。由于上述进近着陆引导系统应用较晚，现役飞机若需要配置上述进近着陆引导系统需进行改装，且费用高昂。因此，能结合上述各系统的优缺点，提供一种结构简单、安装费用低廉的飞机进近着陆引导系统将具有极大意义。
技术实现思路
针对现有技术中的优缺点，本专利技术提供一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统和机载引导系统，以及一种飞机进近着陆引导系统，以提升飞机下滑着陆的效率和安全能力。第一方面，本专利技术提供的一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，包括：光电传感装置、地面服务器和地面通信设备；其中，所述光电传感装置设于机场跑道侧方，且与所述地面服务器通信连接，用于采集飞机着陆过程中的实时影像，并将所述实时影像发送至所述地面服务器；所述地面服务器与所述地面通信设备通信连接，所述地面服务器接收所述实时影像后，将所述实时影像与所述跑道的标准着陆航线进行融合，并将融合后获得的融合引导影像发送至所述地面通信设备；所述地面通信设备与飞机上的机载引导系统通信连接，用于将所述融合引导影像发送至所述机载引导系统，以使飞行员通过所述机载引导系统实时查看所述融合引导影像并根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。可选的，所述光电传感装置的安装满足以下约束条件：所述光电传感装置距所述跑道的距离及所述光电传感装置的拍摄角度使所述光电传感装置的光学信号采集范围包含从中指标点至跑道上指定位置点的范围。可选的，所述光电传感装置包括可见光传感器，和/或红外传感器。可选的，所述红外传感器包括被动式红外热像仪。可选的，所述用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，还包括：安全基座；所述光电传感装置安装于所述安全基座上并凸出于地面，所述安全基座在受到超出预设阈值的重力压迫时，将所述光电传感装置下降至地面以下以使所述光电传感装置的顶面与地面平行。可选的，所述用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，还包括：存储器；所述存储器与所述地面服务器通信连接，所述地面服务器还将所述融合引导影像发送至所述存储器进行存储。可选的，所述光电传感装置采用光纤与所述地面服务器通信连接。第二方面，本专利技术提供的一种用于飞机进近着陆引导的机载引导系统，包括：机载通信设备和显示设备；所述机载通信设备与本专利技术提供的任一项所述的地面服务系统通信连接，用于接收所述地面服务系统发送的融合引导影像，并将所述融合引导影像转发至所述显示设备；所述显示设备用于显示所述融合引导影像，以使飞行员根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。可选的，所述显示设备包括：平视显示器。第三方面，本专利技术提供的一种飞机进近着陆引导系统，包括：本专利技术提供的任一项所述的地面服务系统和本专利技术提供的机载引导系统；所述地面服务系统和所述机载引导系统通信连接；所述地面服务系统用于采集飞机着陆过程中的实时影像，并将所述实时影像与所述跑道的标准着陆航线进行融合，以及将融合后获得的融合引导影像发送至所述机载引导系统；所述机载引导系统用于实时显示接收到的所述融合引导影像，以使飞行员根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，包括：光电传感装置、地面服务器和地面通信设备。相较于现有技术，本专利技术创造性的将光电传感装置设于机场侧而非飞机上，从而从跑道侧方拍摄飞机着陆过程的实时影像，并将实时影像与标准着陆航线融合后发送至飞机上的机载引导系统，从而使飞行员通过所述机载引导系统实时查看所述融合引导影像并根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。具有以下优点：1)与ILS相比：飞行员通过可以看到实时视频画面，并据此了解飞机的真实情况，观察画面更加形象。2)与SVS相比：SVS使用的跑道和飞机为通过三维仿真建立的虚拟数据，飞行员利用SVS系统无法查看到当前跑道上的实际情况，而本系统为实时真实数据，飞行员看到的为真实跑道、真实飞机。3)同EVS和SVS相比：因为本系统安装在跑道边，所以飞行员坐在驾驶舱内可以看到自己飞机的起落架放下没有，以及自己飞机的飞行姿态，而EVS和SVS安装在飞机上，所以无法做到这点。4)飞行员在下降、着陆和滑行的过程中都可以参考融合引导影像给出的标准着陆航线来驾驶飞机；而ILS，EFVS在最后的着陆阶段都需要通过目视来操作，因此，本系统可避免目视偏差引起的提前着陆或飘后着陆，安全性更高，且可以提升飞机下滑着陆的效率。5)本系统是独立完整的系统，不需改变飞机上原有设备，不会影响与国际上的通航，便于安装、实施，且结构简单，成本较低。6)飞行员利用本系统，可实时查看飞机起落架情况，避免降落过程中起落架未放下导致安全事故。本专利技术提供的一种用于飞机进近着陆引导的机载引导系统是与上述地面服务系统配合使用的，与上述地面服务系统出于相同的专利技术构思，具有相同的有益效果。本专利技术提供的一种飞机进近着陆引导系统是基于上述地面服务系统和机载引导系统实现的，与上述地面服务系统出于相同的专利技术构思，具有相同的有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1示出了本专利技术第一实施例所提供的一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统的示意图；图2示出了本专利技术实施例所提供的一种光电传感装置斜向设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，包括：光电传感装置、地面服务器和地面通信设备；其中，所述光电传感装置设于机场跑道侧方，且与所述地面服务器通信连接，用于采集飞机着陆过程中的实时影像，并将所述实时影像发送至所述地面服务器；所述地面服务器与所述地面通信设备通信连接，所述地面服务器接收所述实时影像后，将所述实时影像与所述跑道的标准着陆航线进行融合，并将融合后获得的融合引导影像发送至所述地面通信设备；所述地面通信设备与飞机上的机载引导系统通信连接，用于将所述融合引导影像发送至所述机载引导系统，以使飞行员通过所述机载引导系统实时查看所述融合引导影像并根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，包括：光电传感装置、地面服务器和地面通信设备；其中，所述光电传感装置设于机场跑道侧方，且与所述地面服务器通信连接，用于采集飞机着陆过程中的实时影像，并将所述实时影像发送至所述地面服务器；所述地面服务器与所述地面通信设备通信连接，所述地面服务器接收所述实时影像后，将所述实时影像与所述跑道的标准着陆航线进行融合，并将融合后获得的融合引导影像发送至所述地面通信设备；所述地面通信设备与飞机上的机载引导系统通信连接，用于将所述融合引导影像发送至所述机载引导系统，以使飞行员通过所述机载引导系统实时查看所述融合引导影像并根据所述融合引导影像控制所述飞机着陆。2.根据权利要求1所述的用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，所述光电传感装置的安装满足以下约束条件：所述光电传感装置距所述跑道的距离及所述光电传感装置的拍摄角度使所述光电传感装置的光学信号采集范围包含从中指标点至跑道上指定位置点的范围。3.根据权利要求1所述的用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，所述光电传感装置包括可见光传感器，和/或红外传感器。4.根据权利要求3所述的用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，所述红外传感器包括被动式红外热像仪。5.根据权利要求1所述的用于飞机进近着陆引导的地面服务系统，其特征在于，还包括：安全基座；所述光电传感装置安装于所述安全基座上并凸出于地面，所述安全基座在受到超...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚辉，缪纪生，何东林，吴敏，杨樊，王凯，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51