[发明专利]用于将飞桁端部、加油容器口及加油机的位置进行定位的系统

说明书

本发明涉及一种测定位置的系统，所述系统包括用于对接收器的位置进行定位的装置以及用于对飞桁端部的位置进行定位的装置，这就允许准确地确定所述接收器和所述飞桁端部相对于公共坐标系的位置和倾角，并且因此如果管理两者(飞桁和接收器飞行器)的规则被适当地设计并且基于由本发明提供的关于它们最终接近和接触的信息，允许以自动方式接近。用于定位所述接收器位置的装置可以包括被布置在接收器飞行器上的一系列LED、激光器或光发射器，所述一系列LED、激光器或光发射器与被布置在所述飞行加油器上的摄像机或TOF摄像机或具有DOE透镜的激光照明器相结合。本发明还涉及一种包括光发射器、至少两个摄像机、光传感器和电子传感器的测定位置装置，使得当第一元件(发射器)被放置在所述加油机上而其他装置被放置在所述接收器上时，它们能够除了进行位置测定之外还能够使所述接收器朝向所述加油机靠近。

技术领域

正如本发明的名称所确立的,本发明的目的是一种用于将飞桁端部、加油容器口及加油机本身进行定位的系统,其中飞桁理解为由具有移动飞行控制表面的刚性伸缩管形成的空中加油杆或飞桁，加油飞行器的操作员可以将所述刚性伸缩管延伸和插入到接收燃料的飞行器的容器中。

加油操作涉及三个重要方面：接收器开始接近加油机；将接收器放置在对加油最佳的位置；以及飞桁喷嘴与接收器容器之间接触以便开始供应燃料。在此描述的系统或元件组允许在当前的手动加油之前以半自动和甚至自动方式来很安全地、精准地并且可靠地执行这些接近、定位和接触操作，并且甚至帮助接收器在其被供应燃料时更容易地保持其位置。由于这些装置,接收器中的系统部分能够获得加油机的位置以便其接近,并且加油机内的系统部分能够精确地确定飞桁必须进入的容器的位置和倾角以及飞桁端部的位置和倾角(运行受限于此),以便发展足够的控制规则来实现这种接触。

因此，本发明由于下述事实而值得关注，即其允许母飞机以半自动和甚至自动方式来给接收燃料的飞机进行加油。

由于系统可用装置的共同协作，加油机飞桁手或加油操作员可以精确地确定飞桁必须进入其中的容器的位置和倾角以及相对于所述飞桁端部的位置和倾角以便帮助操作。基于由本发明获得的信息的自动化系统也是完全可行的。

本发明包括用于定位加油机相对于接收器的位置的装置、用于对接收器相对于加油机的位置进行定位的装置-换句话说确定接收器确切的空间位置，另一方面本发明包括用于定位飞桁端部的装置-所述装置能够精确地确定它们本身的位置和相对倾角。所有这些都与公共坐标系相关并且因此如果控制两者的规则(即飞桁和接收燃料的飞机)被适当地设计，并且基于由本发明为其提供的这种用于其最终接近和接触的信息就能够通过自动装置实现接近操作。

依据接收器容器位置的获得方式，本发明给出的系统具有几个明显不同的版本，根据所选的实施型式，每个版本都有不同的优点。在通过战略性地放置在油箱中的一组两个摄像机获得的图像中，每个版本都从位于飞桁端部的某些光点的位置获得飞桁端部-具体地是喷嘴的位置。使用定位接收器位置的装置，使用布置在接收器飞机上的一系列LED、激光器或光发射器以及放置于加油飞行器上的摄像机或者使用TOF(飞行时间)摄像机或具有DOE图案的激光发射器，它们获得接收燃料的飞行器容器口的位置，所述TOF(飞行时间)摄像机或具有DOE图案的激光发射器还与放置在加油机下方(在加油机机身或外表面上的下部-例如飞机底面处机身末端或腹部整流罩的下部区域)的摄像机结合。

如已经指出的那样，本发明的目的是一种用于相对于接收器接近和定位加油机的系统，基于容易配套的所述系统，使接收器能够以半自动或自动方式接近加油机，这导致在飞行中途整个加油进程的自动化。

因此可以认为，本发明被限定在空中加油系统的范围内，并且本发明具体地涉及与待加油飞行器的容器中的飞桁定位系统。

背景技术

目前以两种不同的方式进行空中加油：用软管和篮或者用飞桁进行加油。在用飞桁执行加油操作时，飞桁的端部或喷嘴(燃油出口喷嘴)必须放置在将要接收燃料的飞机的表面上的容器中。整个该操作目前都是手动进行的并且依赖于操作员或飞桁手的专业知识。