民航飞机的牵引滑行控制方法、装置、牵引车及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种民航飞机的牵引滑行控制方法、装置、牵引车及介质。该方法包括：控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，并在对接完成后，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径；采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制，以使牵引车平稳的牵引目标飞机进行滑行；在牵引滑行过程中，如果检测到滑行路径前方出现障碍物且不能够以减速慢行的方式避让该障碍物时，根据当前滑行位置点、障碍物信息和滑行目标点，重新规划新的全局规划路径。本发明专利技术实施例的技术方案在保证牵引车和飞机自动对接精确性、快速性及安全性的同时，提高了牵引车和飞机在组合滑行过程中安全性及可靠性。程中安全性及可靠性。程中安全性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
民航飞机的牵引滑行控制方法、装置、牵引车及存储介质


[0001]本专利技术涉及民航飞机的牵引导航
，尤其涉及一种民航飞机的牵引滑行控制方法、装置、牵引车及存储介质。

技术介绍

[0002]我国的航班数量随着发展日益剧增，随着航班数的增加，机场在飞机调度过程中的速度也需要提高。为了确保工作效率的提高，需要用到牵引车牵引飞机滑行至目标地点，也即，飞机起飞前的准备点处。
[0003]相关技术中，可以采用无人驾驶的无杆牵引车将抱轮机构自动对接飞机前起落架，并在对接完成抱轮举升后，由牵引车牵引飞机从停机坪滑行至飞机起飞前准备点处。其难点之一是无杆牵引车与飞机自动对接过程中的精确性、快速性及安全性；另一难点是无杆牵引车和飞机在组合滑行过程中的安全性及可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种民航飞机的牵引滑行控制方法、装置、牵引车及存储介质，以实现在牵引车上的抱轮机构准确对接目标飞机的前起落架后，由牵引车平稳的牵引目标飞机滑行至滑行终点。
[0005]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种民航飞机的牵引滑行控制方法，包括：
[0006]控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，并在对接完成后，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径；
[0007]采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制，以使牵引车平稳的牵引目标飞机进行滑行；
[0008]在牵引滑行过程中，如果检测到滑行路径前方出现障碍物，则检测是否能够以减速慢行的方式避让该障碍物；
[0009]若否，则根据当前滑行位置点、障碍物信息和滑行目标点，重新规划新的全局规划路径后，返回执行采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制的操作，直至完成整个牵引过程。
[0010]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种民航飞机的牵引滑行控制装置，包括：
[0011]全局规划路径规划模块，用于控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，并在对接完成后，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径；
[0012]轨迹跟踪控制模块，用于采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制，以使牵引车平稳的牵引目标飞机进行滑行；
[0013]避让检测模块，用于在牵引滑行过程中，如果检测到滑行路径前方出现障碍物，则检测是否能够以减速慢行的方式避让该障碍物；
[0014]路径重规划模块，用于若否，则根据当前滑行位置点、障碍物信息和滑行目标点，重新规划新的全局规划路径后，返回执行采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制的操作，直至完成整个牵引过程。
[0015]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种牵引车，所述牵引车包括：
[0016]至少一个处理器；以及
[0017]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0018]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的民航飞机的牵引滑行控制方法。
[0019]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的民航飞机的牵引滑行控制方法。
[0020]本专利技术实施例的技术方案，通过控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，并在对接完成后，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径；采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制，以使牵引车平稳的牵引目标飞机进行滑行；在牵引滑行过程中，如果检测到滑行路径前方出现障碍物，则检测是否能够以减速慢行的方式避让该障碍物；若否，则根据当前滑行位置点、障碍物信息和滑行目标点，重新规划新的全局规划路径后，返回执行采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制的操作，直至完成整个牵引过程的技术手段，实现在牵引车上的抱轮机构准确对接目标飞机的前起落架后，由牵引车平稳的牵引目标飞机滑行至滑行终点的技术效果，在保证牵引车和目标飞机自动对接的精确性、快速性及安全性的同时，提高了牵引车和飞机在组合滑行过程中的安全性及可靠性。
[0021]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是根据本专利技术实施例一提供的一种民航飞机的牵引滑行控制方法的流程图；
[0024]图2是根据本专利技术实施例二提供的一种民航飞机的牵引滑行控制方法的流程图；
[0025]图3是根据本专利技术实施例二提供的一种计算牵引车相对于前起落架的目标偏角的方式的流程图；
[0026]图4是本专利技术实施例的技术方案所适用的一种牵引车相对于前起落架偏转α角的正视图；
[0027]图5是本专利技术实施例的技术方案所适用的一种牵引车相对于前起落架偏转α角的俯视图；
[0028]图6是本专利技术实施例的技术方案所适用的一种牵引滑行系统的动力学模型示意
图；
[0029]图7是本专利技术实施例三提供的一种民航飞机的牵引滑行控制装置的结构图；
[0030]图8本专利技术实施例四提供的一种牵引车的示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0033]实施例一
[0034]图1为本专利技术实施例一提供的一种民航飞机的牵引滑行控制方法的流程图，本实施例可适用于使用牵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种民航飞机的牵引滑行控制方法，其特征在于，包括：控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，并在对接完成后，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径；采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制，以使牵引车平稳的牵引目标飞机进行滑行；在牵引滑行过程中，如果检测到滑行路径前方出现障碍物，则检测是否能够以减速慢行的方式避让该障碍物；若否，则根据当前滑行位置点、障碍物信息和滑行目标点，重新规划新的全局规划路径后，返回执行采用预先建立的牵引滑行控制器，对所述全局规划路径进行轨迹跟踪控制的操作，直至完成整个牵引过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制牵引车上的抱轮机构以先快后慢的方式，靠近并准确对接目标飞机的前起落架，包括：通过牵引车上设置的远距离视觉相机实时采集目标飞机的第一前起落架图像，并根据第一前起落架图像，获取牵引车与前起落架间的第一实时距离和相对位置关系；如果第一实时距离大于距离阈值，则根据相对位置关系，控制牵引车上的抱轮机构以第一速度朝向该前起落架进行移动；如果第一实时距离小于或者等于距离阈值，则通过牵引车上设置的近距离视觉相机实时采集目标飞机的第二前起落架图像，并根据第二前起落架图像，计算牵引车相对于前起落架的目标偏角；控制牵引车上的抱轮机构按照所述目标偏角，以第二速度靠近并准确对接目标飞机的前起落架，其中，第一速度大于第二速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据第二前起落架图像，计算牵引车相对于前起落架的目标偏角，包括：在第二前起落架图像中识别前起落架轮廓，并根据所述前起落架轮廓的特征，识别牵引车相对于前起落架的偏转类型为左偏或者右偏；根据所述前起落架轮廓，获取飞机前轮的横向最大尺寸w
’
、纵向最大尺寸d以及前轮宽度b；根据目标飞机的机轮轮胎型号，确定飞机前轮的轮胎直径d1、轮胎宽度b1以及轮胎圆弧半径R1之间的固定比例关系；根据飞机前轮的横向最大尺寸w
’
、纵向最大尺寸d、前轮宽度b以及所述固定比例关系，计算牵引车相对于前起落架的偏转角度；将所述偏转类型和所述偏转角度的组合，作为牵引车相对于前起落架的目标偏角。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据飞机前轮的横向最大尺寸w
’
、纵向最大尺寸d、前轮宽度b以及所述固定比例关系，计算牵引车相对于前起落架的偏转角度，包括：根据所述固定比例关系，获取第一比例因子，以及第二比例因子；根据第一比例因子和第二比例因子，计算得到偏转调整因子；
其中，；根据飞机前轮的横向最大尺寸w
’
、纵向最大尺寸d、前轮宽度b、第一比例因子、第二比例因子以及偏转调整因子，计算牵引车相对于前起落架的偏转角度；其中，。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，规划由滑行起点至滑行终点的全局规划路径，包括：通过牵引车上的定位模块确定滑行起点，并在接收的空管指令中识别滑行终点；使用作为启发函数，结合滑行起点、滑行终点以及机场地图，规划出由滑行起点至滑行终点的全局最优路径，作为全局规划路径；其中，为启发因子，的取值由机场地图的大小确定；为当前节点与起点构成的矢量跟终点和当前节点构成的矢量之间的夹角；是前一个节点与当前节点构成的矢量跟下一个节点和当前节点构成的矢量之间的夹角；为安全因子，的取值由的大小确定，，均为调整参数，的取值由的大小确定，的取值由的大小确定。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用预先建立的牵引滑行控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦嘉浩，白杰，张恩重，张威，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：