一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法，包括沿跑道纵向上设有的多个光栅阵列振动传感光缆，多个光栅阵列振动传感光缆位于跑道面板底层，还包括识别装置和电子设备；光栅阵列振动传感光缆记录航空器的前、后轮与跑道的接触振动信号时间间隔及振动信号幅值。获取航空器起落架前、后轮与跑道产生接地后触发的振动实时数据不受天气影响，提高了航空器机型识别的全天候性，由于获取的是航空器实时数据，保证了航空器机型识别的及时性，且数据库间建立了关联关系，因此提高了航空器机型识别的准确性。具有较大的推广价值。具有较大的推广价值。具有较大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法


[0001]本专利技术涉及航空器机型识别领域，尤其是涉及一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法。

技术介绍

[0002]航空器的降落和起飞是航空器飞行过程中事故率较高的两个阶段，对起降过程中的航空器进行机型识别，可以为特定机型的航空器姿态异常、起落架异常等事故隐患的自动检测与甄别提供数据基础，记录航空器整个起降过程中的视频信息也可以为事后问题调查提供主要参考依据。
[0003]现有技术的航空器比较常用的信息数据获取方式主要是以摄像头取证为主，辅以激光轮迹仪、雷达系统和室外GNSS系统获取数据，从而构建数据库，利用数据库对航空器目标物进行识别，从而实现对航空器机型的识别与监测。但是信息数据获取方法具有局限性，通过严重依赖于图像采集装置的数据获取能力的这种局部非连续的监测方法，极易受到外界环境天气因素、摄像头采集距离和布设地理位置等的限制，例如一旦出现恶劣天气，摄像头无法正常工作，或者航空器进入摄像头盲区，就无法及时、准确识别航空器，进而捕捉航空器当前实时状态，影响机场区域的监控管理和安全运营。为此我们提出一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法用于解决上述问题。
[0004]中国专利文献CN113723425A记载了一种飞机型号识别方法、装置、存储介质及设备，包括获取目标飞机任意视角下的可见光图像；利用预先训练的图像分割模型对可见光图像当中的目标飞机进行粗检测，并提取出目标飞机轮廓；使用内部距离形状上下文描述目标飞机轮廓的每个轮廓点特征。根据相似度匹配结果，识别出目标飞机的型号。但是该方法极易受到外界环境天气因素、摄像头采集距离和布设地理位置等的限制，使用存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种用于机场区域的航空器机型识别装置及其方法，解决现有技术中对航空器机型识别不及时、不准确、受天气影响的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于机场区域的航空器机型识别装置，包括沿跑道纵向上设有的多个光栅阵列振动传感光缆，多个光栅阵列振动传感光缆位于跑道面板底层，还包括识别装置和电子设备；
[0007]光栅阵列振动传感光缆记录航空器的前、后轮与跑道的接触振动信号时间间隔及振动信号幅值。
[0008]优选的方案中，识别装置包括数据获取模块、起落架数据计算模块、幅值特征计算模块和机型识别模块；
[0009]数据获取模块接收光栅阵列振动传感光缆的信号，获取航空器起落架前、后轮与跑道接地后触发的实时时间和振动信号；
[0010]起落架数据计算模块用于根据航空器的前轮和后轮对应的振动信号之间的时间间隔，得到航空器起落架轮距数据；
[0011]幅值特征计算模块用于根据振动信号幅值，得到前后轮对应的振动冲击幅值特征值；
[0012]机型识别模块用于根据对应的轮距数据、振动冲击幅值特征值与航空器已有信息数据库对比，得到最终的航空器识别结果。
[0013]优选的方案中，电子设备包括处理器、存储器、显示器和识别算法，存储器内设有识别算法；
[0014]处理器用于运行存储器中存储的识别算法。
[0015]优选的方案中，还包括航空器中的信息数据库；
[0016]信息数据库用于存储航空器起落架纵向轮距和前后轮振动响应特征值的历史信息数据；
[0017]优选的方案中，航空器已有的信息数据库包括参数特征值数据库、图像采集数据库、分型算法数据库及基本信息数据库和数据库构建关联的示意图；
[0018]参数特征值数据库用于存储航空器实时振动参量值以及航空器实时应变参量值，图像采集数据库用于存储航空器实时图像数据。
[0019]一种用于机场区域的航空器机型的识别方法，其特征是：S1、多个光栅阵列振动传感光缆把航空器起落架前后轮与跑道产生接地后触发的实时振动信号传递给数据获取模块；
[0020]S2、第一预设航空器机型识别：起落架数据计算模块根据航空器前轮和后轮对应的振动信号之间的时间间隔，得到航空器起落架轮距数据，得到初步机型；
[0021]S3、在初步机型基础上，进行第二阶段航空器机型识别：幅值特征计算模块根据无升力滑跑阶段航空器前轮、后轮对应的振动信号幅值，得到前后轮对应的振动冲击幅值特征值；
[0022]S4、确定航空器机型：机型识别模块根据所述航空器起落架轮距数据、前后轮对应的振动冲击幅值特征值与初步机型的航空器已有信息数据库对比，得到最终的航空器识别结果。
[0023]优选的方案中，S2中得到初步机型的步骤是：A1：根据航空器飞机落地速度与航空器前后轮时间间隔，计算轮距数据；
[0024]A2：设置不同航空器机型起落架轮距数据的轮距波动阈值范围；
[0025]A3：根据航空器轮距数据，把轮距数据带入不同的航空器轮距波动阈值范围，初选出合格的航空器机型。
[0026]优选的方案中，S3中第二阶段航空器机型识别采用深度学生法对航空器进行特征值提取；
[0027]B1：特征值提取包括时域、频域和时频域三个特征；
[0028]B2：时域中的特征因素包括航空器前后轮与跑道接触的振幅、均方值、过零率、峰值因子和脉冲因子；
[0029]频域中的特征因素包括航空器前、后轮与跑道接触的倒频谱参数特征和频率标准差；
[0030]时频域的特征因素为航空器前后轮与跑道接触的能量特征向量。
[0031]本专利技术的有益效果为：光栅阵列振动传感光缆具备以下的优势，1.规模化优势：具有多测点、大容量、高灵敏度、长距离的优势。
[0032]2.多参量监测优势：可以组建大容量的光栅阵列温度传感网、光栅阵列湿度传感网、光栅阵列振动传感网以及光栅阵列应变传感网。
[0033]3.安装施工简便和规模化成本低的优势：光栅阵列通过工业化成缆工艺和技术对光栅阵列进行保护，既能有效隔离外界破坏或异物损坏，又能保护传感能力不受影响，极大提高的光栅阵列对恶劣外部环境、工程施工、现场其他因素破坏的耐受能力。
[0034]4.成本优势：可实现大规模拉丝制备、工业化成缆，安装施工工艺简单，因此单测点分摊成本低，整体成本经济。
[0035]通过多条光栅阵列振动传感光缆，获取航空器起落架前、后轮与跑道产生接地后触发的振动实时数据；构建航空器已有信息数据库，并对数据库进行关联，根据航空器的实时数据以及构建航空器已有信息数据库进行航空器机型识别，由于光栅阵列振动传感光缆敷设于机场跑道下方，不受天气影响，提高了航空器机型识别的全天候性，由于获取的是航空器实时数据，保证了航空器机型识别的及时性，且数据库间建立了关联关系，因此提高了航空器机型识别的准确性。具有较大的推广价值。
附图说明
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明；
[0037]图1是本专利技术整体步骤的流程示意图；
[0038]图2是本专利技术光栅阵列振动传感光缆位置的示意图；
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机场区域的航空器机型识别装置，其特征是：包括沿跑道（1）纵向上设有的多个光栅阵列振动传感光缆（2），多个光栅阵列振动传感光缆（2）位于跑道（1）面板底层，还包括识别装置（3）和电子设备（4）；光栅阵列振动传感光缆（2）记录航空器（5）的前、后轮与跑道（1）的接触振动信号时间间隔及振动信号幅值。2.根据权利要求1所述一种用于机场区域的航空器机型识别装置，其特征是：识别装置（3）包括数据获取模块（301）、起落架数据计算模块（302）、幅值特征计算模块（303）和机型识别模块（304）；数据获取模块（301）接收光栅阵列振动传感光缆（2）的信号，获取航空器（5）起落架前、后轮与跑道（1）接地后触发的实时时间和振动信号；起落架数据计算模块（302）用于根据航空器（5）的前轮和后轮对应的振动信号之间的时间间隔，得到航空器（5）起落架轮距数据；幅值特征计算模块（303）用于根据振动信号幅值，得到前后轮对应的振动冲击幅值特征值；机型识别模块（304）用于根据对应的轮距数据、振动冲击幅值特征值与航空器已有信息数据库对比，得到最终的航空器（5）识别结果。3.根据权利要求1所述一种用于机场区域的航空器机型识别装置，其特征是：电子设备（4）包括处理器（401）、存储器（402）、显示器（403）和识别算法（404），存储器（402）内设有识别算法（404）；处理器（401）用于运行存储器（402）中存储的识别算法（404）。4.根据权利要求1所述一种用于机场区域的航空器机型识别装置，其特征是：还包括航空器（5）中的信息数据库；信息数据库用于存储航空器（5）起落架纵向轮距和前后轮振动响应特征值的历史信息数据。5.根据权利要求4所述一种用于机场区域的航空器机型识别装置，其特征是：航空器（5）已有的信息数据库包括参数特征值数据库、图像采集数据库、分型算法数据库及基本信息数据库和数据库构建关联的示意图；参数特征值数据库用于存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立新，冯晓平，乐骏日，段柏松，孙金涛，
申请(专利权)人：湖北国际物流机场有限公司，
类型：发明
国别省市：