一种基于激光的机场跑道异物识别装置及识别方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于激光的机场跑道异物识别装置和识别方法，其中识别装置包括轨道系统，轨道系统设置在机场跑道的一侧，机场跑道的另一侧设置有反射墙；轨道系统平行机场跑道设置，轨道系统包括轨道槽，轨道槽的槽底设置轨道，轨道上滚动安装有滑轮小车，滑轮小车不凸出机场跑道的路面，滑轮小车上安装有动力组件、无线电控制芯片以及北斗系统定位器，动力组件连接无线电控制芯片，无线电控制芯片和北斗系统定位器分别无线连接终端平台；基座安装在小车上，基座上安装激光传感器和DTU设备，激光传感器通过DTU设备无线连接终端平台。基于上述装置给出的识别方法，使得本发明专利技术可以识别毫米级异物，且识别精度高，效率高，同时对机场交通影响小。交通影响小。交通影响小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光的机场跑道异物识别装置及识别方法


[0001]本专利技术涉及光电信息
，特别涉及一种基于激光的机场跑道异物识别装置及识别方法。

技术介绍

[0002]FOD是Foreign Object Debris的缩写，译为可能损伤航空器的某种外来的物质,其种类多样，总体多用来表示为机场跑道异物。探测机场跑道异物(FOD)对于机场安全运行来说至关重要，国家民航总局机场司民航局安全技术中心在2009年发布了FOD防范手册，提出了FOD探测系统的必要性，并指出目前我国机场对FOD的监测仍不完善。以往对于机场跑道FOD的识别，多数靠人工定时巡视，人眼搜查异物，当机场跑道环境恶劣，尤其在夜间或者能见度较低的情况下很难进行精准的异物检测，可靠性差且耗时耗力。目前对于机场跑道FOD的识别，公开号为CN111562576A的中国专利技术专利提出的一种机场跑道异物检测系统及方法，该专利申请采用雷达扫描及图像处理识别区域FOD，但该方法对于微小的异物识别精度低的同时还操作复杂效率低。另有，公告号为CN 208255440 U的中国技术专利提出了一种机场跑道FOD检测器，其利用搭载在小车上的激光来识别异物，但该种检测器最大的弱点是在检测过程中需要中断交通，无法用于繁忙的机场跑道运输，导致航班次数减少，造成经济损失。因此，提出一种识别精度高，效率高同时对机场交通影响小的毫米级异物识别装置十分必要。

技术实现思路

[0003]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0004]一种基于激光的机场跑道异物识别装置，包括轨道系统、基座、激光传感器、反射墙、DTU设备以及终端平台，所述轨道系统设置在机场跑道的一侧，所述机场跑道的另一侧设置有反射墙；所述轨道系统平行机场跑道设置，所述轨道系统包括轨道槽、轨道、滑轮小车、动力组件、无线电控制芯片以及北斗系统定位器，所述轨道槽开设在机场跑道侧面，其槽口与所述机场跑道的路面齐平，所述轨道槽的槽底设置轨道，所述轨道上滚动安装有滑轮小车，所述滑轮小车不凸出机场跑道的路面，所述滑轮小车上安装有动力组件、无线电控制芯片以及北斗系统定位器，所述动力组件用于驱动滑轮小车运行，所述动力组件连接无线电控制芯片，所述无线电控制芯片和北斗系统定位器分别无线连接终端平台；所述基座安装在小车上，所述基座上安装激光传感器和DTU设备，所述激光传感器的发射部朝向反射墙，所述激光传感器的发射部略高于机场跑道的路面，所述激光传感器通过DTU设备无线连接终端平台。
[0005]优选的，所述轨道位于机场跑道的外侧，所述轨道与机场跑道边缘的距离为1
‑
5m。
[0006]优选的，所述机场跑道的相对两侧均设置有轨道系统和反射墙，所述轨道系统相对反射墙靠近机场跑道。
[0007]优选的，所述轨道为双轨道结构，所述滑轮小车设置在双轨道结构之间，所述滑轮
小车的滑轮嵌在双轨道结构的导轨槽中，所述双轨道结构的导轨槽相互正对。
[0008]优选的，所述动力组件为驱动电机。
[0009]优选的，所述终端平台包括控制终端、北斗系统接受终端和警报模块，所述控制终端分别连接警报模块、北斗系统接受终端、无线电控制芯片和DTU设备。
[0010]优选的，所述基座上设置有至少两个激光传感器，所有的所述激光传感器沿着基座的高度从下至上依次间隔设置。
[0011]此外，本专利技术还提供一种基于激光的机场跑道异物识别方法，该识别方法采用上述的一种基于激光的机场跑道异物识别装置进行识别，识别处理过程如下：
[0012]步骤一：将滑轮小车安装在轨道上，滑轮小车上的动力组件连接无线电控制芯片，无线电控制芯片以及北斗系统定位器分别无线连接终端平台，接着，将激光传感器安装在基座上，基座固定在滑轮小车顶部，且让激光传感器的发射部面向机场跑道，并略高于机场跑道的路面，并使激光传感器连接DTU设备，DTU设备无线连接终端平台；
[0013]步骤二：启动动力组件和激光传感器，动力组件驱动滑轮小车沿着轨道行走，激光传感器在随滑轮小车行走的过程扫描机场跑道并通过DTU设备将采集的数据传递给终端平台；
[0014]步骤三：终端平台通过如下公式判断是否存在异物：式中，D为激光的路径，c为光速3
×
108m/s，
△
t为激光传感器激光从发射到接收的时间；
[0015]当D＝W时，说明机场跑道上无异物，返回步骤二；
[0016]当D<W或者D＝∞时，说明机场跑道上有异物，进入步骤四；其中，W为激光传感器与反射墙之间距离；
[0017]步骤四：终端平台控制警报模块发出警报，同时控制北斗系统接受终端将北斗系统定位器传递的定位信息进行显示，人工确认并根据定位信息至相应位置处理异物。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术提供的异物识别装置及识别方法,通过利用激光传感器发出的激光对机场跑道的路面进行探测识别,并在识别到异物时，通过北斗系统获取异物的位置，通过同一基座上多个激光传感器的设置来获取异物的高度，此外，在识别到异物后还可以发出警报，从而让相关的人员及时进行处理，进而保证机场跑道的安全。
[0020]2、本专利技术所涉及的识别装置，相对于以往探测毫米级异物的装置，能在不影响机场交通的前提下准确探测到跑道上微小的异物，提高了探测识别机场跑道毫米级异物的精确性和准确性；同时，本识别装置的轨道系统滑动可控，可在短时间内探测整个机场跑道内毫米级异物，提高了探测效率。
[0021]3、本专利技术能够适用于多种机场跑道，且施工方便，结构计算简单，操作便利，具有很高的推广价值。
附图说明
[0022]图1是本装置的结构示意图。
[0023]图2是轨道布置图，其中，(a)为轨道布置俯视图，(b)为轨道槽处的剖视图。
[0024]图3是滑轮小车的结构示意图。
[0025]图4是机场跑道上有异物和无异物时激光路径的区别，其中，(a)为机场跑道上无异物时激光路径，(b)为机场跑道上有异物时激光路径。
[0026]图5是图4中1
‑
1剖面图。
[0027]主要元件符号说明
[0028]图中：机场跑道1、轨道槽2、轨道3、滑轮小车4、滑轮5、动力组件6、无线电控制芯片7、北斗系统定位器8、基座9、激光传感器10、激光11、反射墙12。
[0029]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0030]请参阅图1至图3，在本专利技术的一种较佳实施方式中，一种基于激光的机场跑道异物识别装置，包括轨道3系统、基座9、激光传感器10、反射墙12、DTU设备以及终端平台。所述轨道3系统设置在机场跑道1的一侧，所述机场跑道1的另一侧设置有反射墙12；所述轨道3系统平行机场跑道1设置，所述轨道3系统包括轨道3槽2、轨道3、滑轮小车4、动力组件6、无线电控制芯片7以及北斗系统定位器8，所述轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光的机场跑道异物识别装置，包括轨道系统、基座、激光传感器、反射墙、DTU设备以及终端平台，其特征在于：所述轨道系统设置在机场跑道的一侧，所述机场跑道的另一侧设置有反射墙；所述轨道系统平行机场跑道设置，所述轨道系统包括轨道槽、轨道、滑轮小车、动力组件、无线电控制芯片以及北斗系统定位器，所述轨道槽开设在机场跑道侧面，其槽口与所述机场跑道的路面齐平，所述轨道槽的槽底设置轨道，所述轨道上滚动安装有滑轮小车，所述滑轮小车不凸出机场跑道的路面，所述滑轮小车上安装有动力组件、无线电控制芯片以及北斗系统定位器，所述动力组件用于驱动滑轮小车运行，所述动力组件连接无线电控制芯片，所述无线电控制芯片和北斗系统定位器分别无线连接终端平台；所述基座安装在小车上，所述基座上安装激光传感器和DTU设备，所述激光传感器的发射部朝向反射墙，所述激光传感器的发射部略高于机场跑道的路面，所述激光传感器通过DTU设备无线连接终端平台。2.如权利要求1所述的一种基于激光的机场跑道异物识别装置，其特征在于：所述轨道位于机场跑道的外侧，所述轨道与机场跑道边缘的距离为1
‑
5m。3.如权利要求1所述的一种基于激光的机场跑道异物识别装置，其特征在于：所述机场跑道的相对两侧均设置有轨道系统和反射墙，所述轨道系统相对反射墙靠近机场跑道。4.如权利要求1所述的一种基于激光的机场跑道异物识别装置，其特征在于：所述轨道为双轨道结构，所述滑轮小车设置在双轨道结构之间，所述滑轮小车的滑轮嵌在双轨道结构的导轨槽中，所述双轨道结构的导轨槽相互正对。5.如权利要求1所述的一种基于激光的机场跑道异物识别装置，其特征在于：所述动力组件为驱动电机。6.如权利要求1所述的一种基于激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，王龙林，李俊毅，
申请(专利权)人：王华，
类型：发明
国别省市：