路网动态数据采集方法及路网动态数据采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种路网动态数据采集方法及路网动态数据采集系统，属于航空技术领域，路网动态数据采集方法包括获取机场飞行区域的道路路网数据和航空器路网数据；以车辆位置传感器的位置为坐标系原点，车辆行驶方向为x轴；根据基础坐标系与车道线的实时位置关系建立动态坐标系；采集车辆位置数据和车辆周围物体位置数据，并转换至基础坐标系下；将车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换至动态坐标系下；将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据。本发明专利技术能对机场飞行区域内任务外突发情况实时动态更新路网数据，能避免路网数据采集滞后所带来的安全隐患。患。患。

Road network dynamic data acquisition method and road network dynamic data acquisition system

【技术实现步骤摘要】
路网动态数据采集方法及路网动态数据采集系统
[0001]本申请是名为《路网动态数据采集方法及路网动态数据采集系统》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2020年04月28日，申请号为202010349778.9。


[0002]本专利技术涉及航空领域，特别是涉及一种用于机场飞行区域的路网动态数据采集方法及系统。

技术介绍

[0003]机场飞行区域路网动态是一种特殊的交通应用场景。路网数据通常采用CAD数据转换，或现场实测采集获得。开放道路路网动态数据可以通过OD调查、浮动车(floating car)或探测车(probe car)等技术获取。机场飞行区的特殊性在于存在车辆和飞行器两套路网，路网动态信息覆盖飞行器、车辆、工具、行人和异物(遗落物体)等。因此机场任务调度甚至监控系统不足以支持实时获得所需的路网动态信息，一方面这些现有系统不覆盖全部的动态信息，另一方面采集的时间频率范围不同(监控数据采集周期通常为几十秒，不能满足交通安全管理的秒级或亚秒级要求)。采用车载传感器采集路网动态数据进行后续飞机、车辆的任务和交通管理，是实现这一目标的新的技术手段。
[0004]飞机在场坪地面区域的行驶路径，通常是通过例如无线电通讯设备或其它设备的数字数据传输连接而发送给航空器或引导车。车辆地面上所行驶的路径通常由其工作任务和路网动态数据和交通规则决定，有时是指定路径，有时是动态选择路径。传统的机场飞行区域路网数据采集是以机坪内的车辆道路、滑行线及跑道为基础人工采集制作的(采用CAD数据转换时，也需要到现场采集和校准)。当机坪内的车辆道路更新或扩展新的机位时，人工采集路网数据会受到机坪内正常工作的限制，机场飞行区的地理信息更新采集会因为工作环境的因素不便于人工采集，传统的采集车进机场飞行区也受到限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种路网动态数据采集方法及路网动态数据采集系统，可针对机场飞行区域内任务外的突发情况实时动态更新路网数据。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种路网动态数据采集方法，包括以下步骤：
[0008]S1，获取机场飞行区域的道路路网数据和航空器路网数据；
[0009]S2，以车辆位置传感器的位置为坐标系原点，车辆行驶方向为x轴，逆时针90度延长线为y轴，建立基础坐标系；
[0010]S3，根据所述基础坐标系与车道线的实时位置关系，建立动态坐标系；所述动态坐标系以基础坐标系的原点与车道中心线的垂直交点为坐标原点，与车辆行驶方向一致的延长线为x轴，x轴逆时针90度延长线为y轴；
[0011]在车辆直行时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴和y轴也保
持不变；
[0012]在车辆转弯时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴为与道路中心线切线并与车辆方向一致的方向，y轴为x轴逆时针90度的延长线；
[0013]S4，采集车辆位置数据和车辆周围物体位置数据，并将所述车辆位置数据及所述车辆周围物体位置数据转换至基础坐标系下；
[0014]S5，将基础坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换至动态坐标系下；
[0015]S6，将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据。
[0016]可选地，所述道路路网数据包括区域内车辆道路数据和车辆交通标识数据；
[0017]可选地，所述航空器路网数据包括，区域内航空器路径数据、航空器交通标识数据，以及航空器道路数据与车辆道路数据共有数据。
[0018]可选地，所述道路路网数据包括基本要素和扩展要素；所述道路路网数据的基本要素包括点、线及面数据；所述道路路网数据的扩展要素包括道路边线、车道线、停止线、减速线、道路交叉点、道路与航空器道路交叉点数据。
[0019]可选地，所述航空器路网数据包括基本要素和扩展要素；
[0020]所述航空器路网数据的基本要素包括点、线及面数据；所述道路路网数据的扩展要素包括道路与航空器路网相交点、进机位点、机位点、跑道、停止线、滑行道闭合区数据。
[0021]可选地，所述指定坐标系为WGS84坐标。
[0022]可选地，所述车辆周围物体位置数据包括移动物体位置数据和固定物体位置数据；
[0023]所述将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据，具体包括：
[0024]在将所述固定物体位置数据转换为指定坐标系时，增加预设偏移量，得到对应的路网数据；
[0025]在将所述移动物体位置数据转换为指定坐标系时，传感器判定出前方物体的距离及物体和传感器的相对位置，确定与车身位置的偏移量及与车身位置的垂直距离，得到对应的路网数据。
[0026]可选地，所述基础坐标系与动态坐标系的转换关系为：
[0027][0028]其中，(v
x
,v
y
)为动态坐标系下任一点的坐标，(x,y)为基础坐标系下任一点的坐标，θ为动态坐标系x轴与基础坐标系x轴的夹角。
[0029]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0030]一种用于机场飞行区域路网动态数据采集系统，包括：
[0031]数据获取模块，用于获取机场飞行区域的道路路网数据和航空器路网数据；
[0032]坐标系建立模块，用于以车辆位置传感器的位置为坐标系原点，车辆行驶方向为x轴，逆时针90度延长线为y轴建立基础坐标系；以及，根据所述基础坐标系与车道线的实时位置关系，建立动态坐标系；所述动态坐标系以基础坐标系的原点与车道中心线的垂直交
点为坐标原点，与车辆行驶方向一致的延长线为x轴，x轴逆时针90度延长线为y轴；在车辆直行时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴和y轴也保持不变；在车辆转弯时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴为与道路中心线切线并与车辆方向一致的方向，y轴为x轴逆时针90度的延长线；
[0033]车辆位置传感器，用于在基础坐标系下实时采集车辆当前位置数据以及车辆周围物体位置数据；
[0034]位置获取模块，用于将车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换至基础坐标系下，再转换至动态坐标系下；
[0035]路网数据构建模块，用于将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据。
[0036]可选地，所述道路路网数据包括基本要素和扩展要素；
[0037]所述道路路网数据的基本要素包括点、线及面数据；
[0038]所述道路路网数据的扩展要素包括道路边线、车道线、停止线、减速线、道路交叉点、道路与航空器道路交叉点数据。
[0039]可选地，所述航空器路网数据包括基本要素和扩展要素；
[0040]所述航空器路网数据的基本要素包括点、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路网动态数据采集方法，用于采集机场飞行区域的路网数据，其特征在于，所述路网动态数据采集方法包括：S1，获取机场飞行区域的道路路网数据和航空器路网数据；S2，以车辆位置传感器的位置为坐标系原点，车辆行驶方向为x轴，逆时针90度延长线为y轴，建立基础坐标系；S3，根据所述基础坐标系与车道线的实时位置关系，建立动态坐标系；所述动态坐标系以基础坐标系的原点与车道中心线的垂直交点为坐标原点，与车辆行驶方向一致的延长线为x轴，x轴逆时针90度延长线为y轴；在车辆直行时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴和y轴也保持不变；在车辆转弯时，所述动态坐标系的原点在车道中心线上保持不变，x轴为与道路中心线切线并与车辆方向一致的方向，y轴为x轴逆时针90度的延长线；S4，采集车辆位置数据和车辆周围物体位置数据，并将所述车辆位置数据及所述车辆周围物体位置数据转换至基础坐标系下；S5，将基础坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换至动态坐标系下；S6，将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据。2.根据权利要求1所述的路网动态数据采集方法，其特征在于，所述道路路网数据包括区域内车辆道路数据和车辆交通标识数据；所述航空器路网数据包括区域内航空器路径数据、航空器交通标识数据以及航空器道路数据与车辆道路数据共有数据。3.根据权利要求1所述的路网动态数据采集方法，其特征在于，所述道路路网数据包括基本要素和扩展要素；所述道路路网数据的基本要素包括点、线及面数据；所述道路路网数据的扩展要素包括道路边线、车道线、停止线、减速线、道路交叉点、道路与航空器道路交叉点数据。4.根据权利要求1所述的路网动态数据采集方法，其特征在于，所述航空器路网数据包括基本要素和扩展要素；所述航空器路网数据的基本要素包括点、线及面数据；所述航空器路网数据的扩展要素包括道路与航空器路网相交点、进机位点、机位点、跑道、停止线、滑行道闭合区数据。5.根据权利要求1所述的路网动态数据采集方法，其特征在于，所述指定坐标系为WGS84坐标。6.根据权利要求1所述的路网动态数据采集方法，其特征在于，所述车辆周围物体位置数据包括移动物体位置数据和固定物体位置数据；所述将动态坐标系下的车辆位置数据和车辆周围物体位置数据转换到指定坐标系下，并进行数据修正，得到对应的路网数据，具体包括：在将所述固定物体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，郭晓英，曹力，
申请(专利权)人：上海波若智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：