[发明专利]一种用于航母舰面舰载机碰撞警告的方法及系统

权利要求书

1.一种用于航母舰面舰载机碰撞警告的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)实时获取甲板作业视频，采用YOLO v3算法检测舰载机目标，并采用经典的卡尔曼滤波跟踪算法实现对多舰载机目标的实时跟踪；

(2)采用改进的级联金字塔深度学习网络，对每一跟踪框内的舰载机轮廓关键点进行检测定位，基于单目视觉测量方法将获取的舰载机轮廓点像素坐标映射至甲板坐标下，形成甲板坐标下的多舰载机轮廓分布；

(3)基于旋转卡壳算法计算各舰载机之间的最小距离，将该距离与安全距离门限值比较后，由碰撞告警系统发出告警信号；

所述碰撞告警系统包括冲击模块(1)、甲板(2)、测速模块(3)和飞机(4)，冲击模块(1)包括压力桶(101)、伸缩筒(102)、压力桶支架(103)、缓冲胶垫(104)、伸缩杆(105)、缓降板(106)、连接板(107)、冲击电机支架(108)、冲击电机(109)、冲击从动齿轮(110)、冲击主动齿轮(111)、冲击扇支架(112)、冲击导流桶(113)和冲击扇(114)，所述甲板(2)的上表面通过伸缩杆(105)滑动连接有缓降板(106)；

所述的测速模块(3)包括防护罩(301)、风力桶支架(302)、风力桶(303)、风力扇(304)、风力扇支架(305)、扭力杆(306)、扭力杆支架支撑柱(307)、扭力杆支架(308)、主动带轮(309)、传动带(310)、从动带轮(311)、间接齿轮支架(312)、检测电机(313)、检测电机套(314)、检测从动齿轮(315)、检测电机套支架(316)、间接齿轮(317)、检测带轮(318)、检测扇支架(319)、联动皮带(320)、检测扇(321)、检测板(322)、输入齿轮支架(323)和输入齿轮(324)，所述甲板(2)的上表面固定连接有防护罩(301)，防护罩(301)的侧面固定连接有检测板(322)，所述防护罩(301)的内侧设置有飞机(4)；

所述伸缩杆(105)和甲板(2)的相对面之间固定连接有四个缓冲胶垫(104)，所述伸缩杆(105)的外表面滑动连接有伸缩筒(102)，伸缩筒(102)的底端固定连接有压力桶(101)，压力桶(101)与甲板(2)的下表面通过压力桶支架(103)固定连接；

所述压力桶(101)的侧面通过连接板(107)固定连接有冲击导流桶(113)，冲击导流桶(113)的内壁通过冲击扇支架(112)转动连接有冲击扇(114)，冲击扇(114)的侧方通过连接轴固定连接有冲击主动齿轮(111)，所述伸缩筒(102)、压力桶(101)和冲击导流桶(113)的内部连通；

所述冲击主动齿轮(111)的内侧齿轮连接有冲击从动齿轮(110)，冲击从动齿轮(110)的侧方设置有冲击电机(109)，冲击电机(109)的输出轴与冲击从动齿轮(110)固定连接，所述冲击电机(109)的外表面套接有冲击电机支架(108)，冲击电机支架(108)与冲击导流桶(113)固定连接；

所述检测板(322)的侧面开设有两个通孔，两个通孔的内侧均设置有检测扇(321)，两个检测扇(321)与检测板(322)通过检测扇支架(319)转动连接，两个所述检测扇(321)的侧方通过连接轴均固定连接有检测带轮(318)，两个所述检测带轮(318)之间通过联动皮带(320)转动连接；

所述检测带轮(318)的侧方通过连接轴固定连接有间接齿轮(317)，间接齿轮(317)与检测扇支架(319)通过间接齿轮支架(312)转动连接，所述间接齿轮(317)的外表面齿轮连接有检测从动齿轮(315)，检测从动齿轮(315)的侧方设置有检测电机(313)，检测电机(313)的输出轴与检测从动齿轮(315)固定连接；

所述检测电机(313)的外表面套接有检测电机套(314)，检测电机套(314)与甲板(2)通过检测电机套支架(316)固定连接，所述间接齿轮(317)的外表面齿轮连接有输入齿轮(324)，输入齿轮(324)与检测板(322)通过输入齿轮支架(323)转动连接，所述输入齿轮(324)的侧面固定连接有从动带轮(311)；

所述从动带轮(311)的侧方通过传动带(310)转动连接有主动带轮(309)，主动带轮(309)的侧方通过扭力杆(306)固定连接有风力扇(304)，所述扭力杆(306)外表面靠近主动带轮(309)的一侧转动连接有扭力杆支架(308)，扭力杆支架(308)的底端固定连接有扭力杆支架支撑柱(307)，扭力杆支架支撑柱(307)与甲板(2)的上表面通过风力桶支架(302)固定连接，所述风力桶支架(302)的顶端固定连接有风力桶(303)，风力桶(303)的内壁与风力扇(304)通过风力扇支架(305)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于航母舰面舰载机碰撞警告的方法，其特征在于：所述的碰撞告警系统包括：视觉采集系统、计算机系统、显示设备、声音告警装置；

所述的视觉采集系统安装于航母舰岛上斜视舰面，主要由4架摄像机组成，确保图像视野能够覆盖整个航母舰面，其负责将实时采集的舰面舰载机调运视频传输到计算机处理系统中；

所述的计算机系统与视觉采集系统相连，一方面用于对舰面上调运的舰载机进行实时跟踪，并将舰载机运行的轨迹记录在计算机中；一方面用于舰载机轮廓的获取与视觉测量，并基于测量的数据进行舰载机间最小距离计算，机身上设有用于与视觉采集系统配合，便于其分析图像的喷涂标记；

所述的显示设备和计算机系统相连，用于显示舰载机的运行状态和舰载机之间的位置关系；

所述的声音告警装置与计算机系统相连，当舰载机间的最小距离小于安全距离时，即发出声音告警信号；

与计算机系统相连的还有设置在机身上的保型天线，用于实现双重定位。