一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统，先判断引导伞是否发出，若引导伞已经正常发出，则判断阻力伞是否开伞成功，以阻力伞加强带的交叉点作为特征点，且以特征点的总个数变化梯度作为判断阻力伞是否开伞成功的阈值。本发明专利技术通过测量阻力伞上的特征点总个数变化梯度情况来判断阻力伞的开伞情况，并设定相应阈值，当特征点总个数变化梯度低于一定阈值时，则自动触发语音电台进行语音提示，实现飞行员对飞机开伞状态的快速判断和应急处理。本发明专利技术基于对飞机开伞特征点拾取，对开伞是否成功可以进行快速判读，缩短了告警时间，提升了飞行员反应时间和试飞安全裕度，具有较好的实用性。具有较好的实用性。具有较好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统


[0001]本专利技术属于阻力伞开伞监测的
，具体涉及一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统。

技术介绍

[0002]在跑道长度有限时，飞机着陆后为有效降低速度，部分采用阻力伞形式来增加阻力，减少滑行距离。一个典型放伞流程如下：当飞机着陆滑行一定距离后，飞行员发出控制指令后，飞机抛伞机构首先抛出引导伞，引导伞完全打开后因风阻产生足够的拉力将主伞拉出，主伞在阻力作用下扩至最大，最终产生足够阻力使飞机速度在规定时间内降至阈值以下。阻力伞对飞行员进行降速操作至关重要，当飞机抛伞失败时，飞行员越早获得告警信息，便能更及时地作出应急反应，降低飞机冲出跑道的风险。
[0003]现有抛伞解决方案主要包括飞行员自行监控和指挥员辅助监控两种方法。飞行员自行监控方法：当飞机放伞机构正常工作后，会反馈给飞参系统“开伞成功”的电信号，飞行员可在座舱显示系统中确认飞机放伞机构是否成功执行放伞命令，视情进行下一步操作。指挥员辅助监控方法：基于塔台指挥员的对开伞情况的直接观测。当塔台指挥员发现放伞失败后通过语音电台告知飞行员，由飞行员视情操作。
[0004]然而，在飞行员自行监控方法中，飞行员仅能获知飞机放伞机构工作是否正常。当发生飞机放伞机构正确将伞放出后，产生“兜挂”、“缠结”等问题导致伞无法正确打开的情况时，飞机机载系统无法信息反馈回飞行员，飞行员不能通过机载系统反馈得到放伞失败的信息。在指挥员辅助监控方法中，指挥员观察判断放伞失败需要一段时间，且通过语音呼叫又会带来延时，稍有不慎便会延误飞行员处理时间，造成飞机冲出跑道的事故。因此，亟需一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法及系统，旨在解决上述问题。本专利技术通过测量阻力伞上的特征点总个数变化梯度情况来判断阻力伞的开伞情况，并设定相应阈值，当特征点总个数变化梯度低于一定阈值时，则自动触发语音电台进行语音提示，实现飞行员对飞机开伞状态的快速判断和应急处理。
[0006]本专利技术主要通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S100：对飞机放伞机构区域进行图像自动识别与跟踪；
[0009]步骤S200：将步骤S100采集的三维图像信息转换进本地二维坐标，实现对图像要素的几何测量；
[0010]步骤S300：首先判断引导伞是否发出，若引导伞已经正常发出，则判断阻力伞是否开伞成功，以阻力伞加强带的交叉点作为特征点，且以特征点的总个数变化梯度作为判断阻力伞是否开伞成功的阈值。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤S100中采用高动态视觉跟踪技术实现对飞机放伞机构区域进行图像自动识别与跟踪。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤S100中在飞机放伞机构区域配备采样速率可控的高速摄像机。
[0013]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤S300中判断阻力伞是否开伞成功的方法如下：
[0014]假设步骤S100中的高速摄像机每秒拍摄N张照片，在开始t0时刻拍摄的照片中特征点计数个数为M
t0
，t1时刻拍摄的照片中特征点计数个数为M
t1
，直到拍摄结束，因此会得到时刻矩阵T，与特征点计数个数矩阵M：
[0015]T＝[t0，t1，t2，....，t
N
‑1，t
N
][0016]M＝[M
t0
，M
t1
，M
t2
，....，M
tN
‑1，M
tN
][0017]M矩阵元素M
tk
‑
M
tk
‑1，可得改良矩阵L：
[0018]L＝[L
t1
，L
t2
，....，L
tN
‑2，L
tN
‑1，L
tN
][0019]建立L矩阵序列滑窗，滑窗覆盖个数为m，判别滑窗为：
[0020]L
tk
，L
tk+1
，...，L
tk+m
‑1[0021]若都小于阈值j，则判断开伞失败。
[0022]本专利技术主要通过以下技术方案实现：
[0023]一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测系统，基于上述的监测方法进行，包括光学探测模块、阻力伞放伞检测模块、语音提示模块，通过光学探测模块采集飞机放伞机构区域的图像，并输入到阻力伞放伞检测模块；所述阻力伞放伞检测模块将三维图像信息转换进本地二维坐标，并对放伞图像进行识别、分析，阻力伞放伞检测模块输出阻力伞开伞状态信号给语音提示模块，通过语音提示模块对飞行员播报提示。
[0024]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述语音提示模块内部预先录制有开伞失败、开伞成功的提示音。
[0025]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述语音提示模块包括相互连接的语音电台和机载电台，所述阻力伞放伞检测模块与语音电台连接。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027](1)本专利技术通过测量阻力伞上的特征点总个数变化梯度情况来判断阻力伞的开伞情况，并设定相应阈值，当特征点总个数变化梯度低于一定阈值时，则自动触发语音电台进行语音提示，实现飞行员对飞机开伞状态的快速判断和应急处理，本专利技术基于光学测量加强带交叉点增量计数实现开伞情况的判别，可靠性高；
[0028](2)本专利技术基于对飞机开伞特征点拾取，对开伞是否成功可以进行快速判读，缩短了告警时间，提升了飞行员反应时间和试飞安全裕度，具有较好的实用性；
[0029](3)本专利技术基于光学测量结果与语音电台联动，实现了快速精确预警，具有较好的实用性。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的原理框图；
[0031]图2为阻力伞完全撑开时的结构示意图。
[0032]其中：1
‑
加强带、2
‑
伞衣面、3
‑
特征点。
具体实施方式
[0033]实施例1：
[0034]一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，包括以下步骤：
[0035]步骤S100：对飞机放伞机构区域进行图像自动识别与跟踪；
[0036]步骤S200：将步骤S100采集的三维图像信息转换进本地二维坐标，实现对图像要素的几何测量；
[0037]步骤S300：首先判断引导伞是否发出，若引导伞已经正常发出，则判断阻力伞是否开伞成功，如图2所示，撑开的阻力伞包括加强带1和伞衣面2，以阻力伞加强带1的交叉点作为特征点3，且以特征点3的总个数变化梯度作为判断阻力伞是否开伞成功的阈值。
[0038]实施例2：
[0039]本实施例是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：对飞机放伞机构区域进行图像自动识别与跟踪；步骤S200：将步骤S100采集的三维图像信息转换进本地二维坐标，实现对图像要素的几何测量；步骤S300：首先判断引导伞是否发出，若引导伞已经正常发出，则判断阻力伞是否开伞成功，以阻力伞加强带(1)的交叉点作为特征点(3)，且以特征点(3)的总个数变化梯度作为判断阻力伞是否开伞成功的阈值。2.根据权利要求1所述的一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，其特征在于，所述步骤S100中采用高动态视觉跟踪技术实现对飞机放伞机构区域进行图像自动识别与跟踪。3.根据权利要求2所述的一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，其特征在于，所述步骤S100中在飞机放伞机构区域配备采样速率可控的高速摄像机。4.根据权利要求3所述的一种基于阻力伞特征识别的开伞状态监测方法，其特征在于，所述步骤S300中判断阻力伞是否开伞成功的方法如下：假设步骤S100中的高速摄像机每秒拍摄N张照片，在开始t0时刻拍摄的照片中特征点(3)计数个数为M
t0
，t1时刻拍摄的照片中特征点(3)计数个数为M
t1
，直到拍摄结束，因此会得到时刻矩阵T，与特征点(3)计数个数矩阵M：T＝[t0，t1，t2，....，t
N
‑1，t
N
]M＝[M
t0
，M

【专利技术属性】
技术研发人员：杨地，陈海燕，覃建兰，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：