机场跑道异物检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及雷达检测技术领域，本发明专利技术旨在解决现有的机场跑道异物检测方法存在检测准确度低以及成本较高问题，提出一种机场跑道异物检测装置及方法，方案主要包括：塔架固定于机场跑道的一侧，塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离为150

【技术实现步骤摘要】
机场跑道异物检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及雷达检测
，具体来说涉及一种机场跑道异物检测装置及方法。

技术介绍

[0002]机场跑道道面异物检测是保证飞机安全起降的极为重要环节，对于单日起降架次少的小型机场跑道，由于工作窗口期较长可以采用人工巡检的方式。但对于大型机场单日起降架次多，起降航班的时间间隔只有几分钟，这时必须采用道面探测设备进行实时检测，保证飞机安全进港出港。
[0003]我国是人口大国，也是出行大国。我国民用大中型机场众多，但在目前国内外民航市场上，针对跑道异物的检测方式多为单一的边灯式雷达或者人工巡检。人工巡检的方式不仅费时费力，还容易存在检测不准确的情况；而边灯式雷达探测距离短，往往一条跑道就需要几十部雷达，成本过高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有的机场跑道异物检测方法存在检测准确度低以及成本较高问题，提出一种机场跑道异物检测装置及方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：机场跑道异物检测装置，包括：雷达模块、驱动模块、塔架和上位机，所述雷达模块和驱动模块分别与上位机电性连接，所述雷达模块与驱动模块固定连接，所述驱动模块与塔架可移动式连接，所述塔架固定于机场跑道的一侧，塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离为150
‑
240米，所述雷达模块距离地面的高度和塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离的比值为tan2.5
°‑
tan3.5
°
；
[0006]所述上位机，用于生成扫描驱动信号，将所述扫描驱动信号发送至驱动模块和雷达模块，以及接收雷达模块发送的检测结果；
[0007]所述驱动模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号带动雷达模块进行旋转，使得雷达模块能够对机场跑道进行扫描；
[0008]所述雷达模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，向机场跑道发送射频信号以及接收经过目标反射后的反射信号，根据所述反射信号和实时方位角判断机场跑道是否有异物生成检测结果，并将所述检测结果发送至上位机。
[0009]进一步的，所述雷达模块包括：天线、频综模块、毫米波模块、中频模块和信号处理模块；
[0010]所述频综模块，用于生成时钟信号和本振信号；
[0011]所述毫米波模块，用于对所述本振信号进行八倍频处理后得到的射频信号输入至天线，以及通过天线接收反射信号并将其变换到零中频IQ信号；
[0012]所述中频模块，用于对零中频I路信号和Q路信号进行放大；
[0013]所述信号处理模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，对放大后的零中频I路信号和Q路信号进行采样，并根据采样信号和实时方位角判断机场跑道是否有异物，生成检测结果，并将所述检测结果发送至上位机。
[0014]进一步的，所述信号处理模块还用于：当判定机场跑道有异物时，根据采样信号和实时方位角确定异物的位置。
[0015]进一步的，所述驱动装置包括：电源模块、控制器、电机、电机驱动模块和传动机构；
[0016]所述电源模块，用于给控制器和电机供电；
[0017]所述控制器，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号并通过电机驱动模块驱动电机转动；
[0018]所述传功机构，用于在电机的驱动下带动雷达模块进行旋转，使得雷达模块能够对机场跑道进行扫描。
[0019]进一步的，所述驱动装置上设有编码器；
[0020]所述编码器，用于检测电机的实时转动角度，并将其发送至雷达模块；
[0021]所述雷达模块，还用于接收编码器发送的实时转动角度，并据此确定雷达的实时方位角，根据所述反射信号和确定的实时方位角判断机场跑道是否有异物生成检测结果。
[0022]另一方面，本专利技术还提出一种机场跑道异物检测方法，应用于上述的机场跑道异物检测装置，包括以下步骤：
[0023]步骤1、上位机生成扫描驱动信号，将所述扫描驱动信号发送至驱动模块和雷达模块；
[0024]步骤2、驱动模块接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号带动雷达模块进行旋转，使得雷达模块能够对机场跑道进行扫描；
[0025]步骤3、雷达模块接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，向机场跑道发送射频信号以及接收经过目标反射后的反射信号，根据所述反射信号和实时方位角判断机场跑道是否有异物生成检测结果，并将所述检测结果发送至上位机。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的机场跑道异物检测装置及方法，通过在机场跑道的一侧并采用塔架的方式固定雷达模块，实现对机场跑道异物的自动检测，提高了异物检测的准确性，并且一个雷达模块检测的跑道长度可达600
‑
900米，无需在同一跑道设置较多的雷达模块，减少了异物检测的成本，提高了机场跑道的安全性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例所述的机场跑道异物检测装置的原理示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例所述的机场跑道异物检测装置的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例所述的机场跑道异物检测方法的流程示意图；
[0030]附图标记说明：
[0031]D
‑
雷达模块；A
‑
机场跑道；T
‑
塔架；l
‑
机场跑道中线；a
‑
塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离；b
‑
雷达模块距离地面的高度。
具体实施方式
[0032]下面将结合附图对本专利技术的实施方式进行详细描述。
[0033]本专利技术旨在解决现有的机场跑道异物检测方法存在检测准确度低以及成本较高问题，提出一种机场跑道异物检测装置及方法，其主要的技术方案包括：雷达模块、驱动模块、塔架和上位机，所述雷达模块和驱动模块分别与上位机电性连接，所述雷达模块与驱动模块固定连接，所述驱动模块与塔架可移动式连接，所述塔架固定于机场跑道的一侧，塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离为150
‑
240米，所述雷达模块距离地面的高度和塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离的比值为tan2.5
°‑
tan3.5
°
；所述上位机，用于生成扫描驱动信号，将所述扫描驱动信号发送至驱动模块和雷达模块，以及接收雷达模块发送的检测结果；所述驱动模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号带动雷达模块进行旋转，使得雷达模块能够对机场跑道进行扫描；所述雷达模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，向机场跑道发送射频信号以及接收经过目标反射后的反射信号，根据所述反射信号和实时方位角判断机场跑道是否有异物生成检测结果，并将所述检测结果发送至上位机。
[0034]在实际使用之前，需要将雷达模块与驱动装置固定后安装在塔架上，塔架垂直固定于距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机场跑道异物检测装置，其特征在于，包括：雷达模块、驱动模块、塔架和上位机，所述雷达模块和驱动模块分别与上位机电性连接，所述雷达模块与驱动模块固定连接，所述驱动模块与塔架可移动式连接，所述塔架固定于机场跑道的一侧，塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离为150
‑
240米，所述雷达模块距离地面的高度和塔架的固定位置与机场跑道中线的垂直距离的比值为tan2.5
°‑
tan3.5
°
；所述上位机，用于生成扫描驱动信号，将所述扫描驱动信号发送至驱动模块和雷达模块，以及接收雷达模块发送的检测结果；所述驱动模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号带动雷达模块进行旋转，使得雷达模块能够对机场跑道进行扫描；所述雷达模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，向机场跑道发送射频信号以及接收经过目标反射后的反射信号，根据所述反射信号和实时方位角判断机场跑道是否有异物生成检测结果，并将所述检测结果发送至上位机。2.如权利要求1所述的机场跑道异物检测装置，其特征在于，所述雷达模块包括：天线、频综模块、毫米波模块、中频模块和信号处理模块；所述频综模块，用于生成时钟信号和本振信号；所述毫米波模块，用于对所述本振信号进行八倍频处理后得到的射频信号输入至天线，以及通过天线接收反射信号并将其变换到零中频IQ信号；所述中频模块，用于对零中频I路信号和Q路信号进行放大；所述信号处理模块，用于接收扫描驱动信号，根据所述扫描驱动信号确定雷达的实时方位角，对放大后的零中频I路信号和Q路信号进行采样，并根据采样信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴义华，周杨鹏，郑建安，谭奇，
申请(专利权)人：成都赛英科技有限公司，
类型：发明
国别省市：