[发明专利]机场跑道异物检测方法及检测系统

权利要求书

1.一种机场跑道异物检测方法，其特征在于，所述方法包括：

利用雷达持续发射信号，并将雷达发射的信号照射至机场跑道的扫描区域；

接收机场跑道因雷达的发射信号所反射回来的信号，得到回波信号；

将得到的所述回波信号与雷达的发射信号进行混频处理，得到混频后的中频信号；

对得到的中频信号进行距离向傅里叶变换，并对变换后的信号进行距离频域误差补偿，得到对应的距离频域信号；

针对得到的距离频域信号进行方位向傅里叶变换，并利用合成孔径雷达原理，将处理后的信号进行方位向匹配滤波和反变换处理，得到对应的雷达图像；

根据得到的雷达图像，识别机场跑道是否存在异物；

其中，利用雷达持续发射信号，并将雷达发射的信号照射至机场跑道的扫描区域通过雷达发生器进行、接收机场跑道因雷达的发射信号所反射回来的信号，得到回波信号通过雷达接收器进行；将得到的所述回波信号与雷达的发射信号进行混频处理，得到混频后的中频信号，对得到的中频信号进行距离向傅里叶变换，并对变换后的信号进行距离频域误差补偿，得到对应的距离频域信号，针对得到的距离频域信号进行方位向傅里叶变换，并利用合成孔径雷达原理，将处理后的信号进行方位向匹配滤波和反变换处理，得到对应的雷达图像通过微型处理器进行，所述微型处理器、雷达发生器、雷达接收器都设置在一个独立的封闭箱体上，该箱体设置于无人机上，所述箱体通过连接机构设置于无人机上，该连接机构包括吸附机构、旋转机构和夹持机构，其中：

吸附机构用于将连接机构整体固定到无人机的外表面上；该吸附机构包括：第一基座（53）和第一连杆（45），第一连杆（45）的第一端端头上有轮状体（44）、第二端通过第一转轴（46）连接于第一基座（53）的第一端上；第一基座（53）的四角各设有一结构相同的半球凸起（41），半球凸起（41）内置有吸盘（63）；吸盘（63）上设有一贯穿半球凸起（41）顶部的第二连杆（42）；第二连杆（42）通过第二转轴（43）与第一连杆（45）的第一端端头的轮状体（44）转动连接；其与无人机的外表面的固定步骤为：将吸盘（63）与无人机腹部的光滑的外表面贴合，下压第一基座（53），第一连杆（45）的轮状体（44）与半球凸起（41）的顶面逐渐接触，且压力逐渐加大，在凸轮作用原理下，第一连杆（45）带动吸盘（63）同步运动并抽取其内真空，使其与光滑的外表面吸附；与无人机的外表面的拆卸步骤：吸盘（63）与平滑的外表面吸附时，提升第一基座（53），即向外拉第一基座（53），第一连杆（45）的轮状体与半球凸起（41）的顶面逐渐分离，且压力逐渐减小，第一连杆（45）向半球凸起（41）内移动，动吸盘（63）逐渐释放真空，使其与平滑的外表面脱离；

旋转机构，包括：在第一基座（53）的第二端的内部设置有旋转装置，第二端与第一基座（53）的第一端是相对端；第一基座（53）的第二端的端面与旋转装置互相垂直；旋转装置包括：中心转轴（47）、钢珠（51）、滚子轴承（50）、圆盘式外罩（48），中心转轴（47）贯穿连接圆盘式外罩（48），中心转轴（47）与圆盘式外罩（48）机械连接，圆盘式外罩（48）的远离第一基座（53）的第二端的一侧设置有滚子轴承（50）；

滚子轴承（50）与中心转轴（47）焊接在一起，所述钢珠（51）设于滚子轴承（50）内部，钢珠（51）与滚子轴承（50）机械连接；滚子轴承（50）固定内嵌于第二基座（64）的第一端内；圆盘式外罩（48）内嵌于第一基座（53）的第二端内部；该无人机上设置有微型伺服电机，该微型伺服电机用于驱动滚子轴承（50）旋转，从而旋转中的滚子轴承（50）可带动第二基座（64）开始旋转；第一基座（53）至少有两个相对端比第二基座（64）的相应端长；

夹持机构用于夹持上述箱体，该夹持机构包括：第二基座（64），在第二基座（64）的第二端的表面上设置两对相对设置的夹持架，两个夹持架位于第二基座（64）的第二端的表面的边缘处，每个夹持架包括垂直于第二基座（64）的第二端的表面的竖杆（59）、平行于第二基座（64）的第二端的表面的横杆（60）、与竖杆（59）平行的竖杆（61），其中，竖杆（59）的顶端与横杆（60）的第一端固定连接、横杆（60）的第二端与竖杆（61）的第一端固定连接，竖杆（61）比竖杆（59）短；竖杆（61）的第二端固定连接有一吸盘（62），吸盘（62）的开口朝向第二基座（64）；在第二基座（64）的第二端的表面的中心区域内部，设置有一圆柱形凹槽（54），圆柱形凹槽（54）的开口端大小小于圆柱形凹槽（54）的横截面大小；圆柱形凹槽（54）的底部设置有至少一个气囊（55），气囊（55）的上方放置一可上下活动的圆形限位板（56），圆形限位板（56）的大小与圆柱形凹槽（54）的横截面适配；圆形限位板（56）中心区域的上方固定连接一圆柱形支撑块（57），圆柱形支撑块（57）可上下活动地穿过圆柱形凹槽（54）的开口端、并且圆柱形支撑块（57）的大小与圆柱形凹槽（54）的开口端适配；圆柱形支撑块（57）的上表面设置有柔性触觉传感器；其工作原理为：在无人机上设置充气泵，在放置箱体（58）之前，先将气囊（55）中的空气排空，然后将箱体（58）放置于圆柱形支撑块（57）和吸盘（62）之间，然后控制充气泵向气囊（55）充气，并实时获取柔性触觉传感器感应到的触觉信号，当触觉信号达到预设强度时，停止向气囊充气，从而将箱体（58）夹持于圆柱形支撑块（57）和吸盘（62）之间。