[发明专利]基于机场协同的飞行器滑行线引导系统及方法

权利要求书

1.一种基于机场协同的飞行器滑行线引导系统，其特征在于，所述系统包括通信单元、计算单元、滑行线数据库、GPS单元、电子成像设备、导航处理单元和方向舵控制单元：

所述通信单元，用于获取塔台指令，并将塔台指令传输给所述计算单元；

所述滑行线数据库，用于储存机场的滑行线数据，并与所述计算单元进行数据交互；

所述电子成像设备，设置于飞行器上，用于拍摄及识别机场的滑行线；

所述GPS单元，设置于飞行器上，用于实时获得飞行器的位置坐标；

所述导航处理单元，与所述GPS单元和所述计算单元均信号连接，用于接收飞行器的实时位置及滑行路线数据，计算出当前引导指令，并将引导指令发送至所述方向舵控制单元；

所述方向舵控制单元，用于自动控制飞行器的行进；

所述计算单元，分别与所述通信单元、滑行线数据库、电子成像设备、GPS单元及导航处理单元连接。

2.如权利要求1所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导系统，其特征在于，所述计算单元接收来自于所述通信单元的塔台指令，根据所述塔台指令在所述滑行线数据库中匹配相应的滑行线；接收来自于所述电子成像设备的实时图像，检测及识别实时图像中滑行线；接收来自于所述GPS单元的定位位置，并与所匹配的滑行线数据进行融合；根据融合后的滑行线数据计算引导指令，并将引导指令发送至所述方向舵控制单元。

3.如权利要求1所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导系统，其特征在于，所述电子成像设备设置在飞行器头部下方。

4.如权利要求1所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导系统，其特征在于，所述滑行线为多个点连线构成的轨迹，每个点以经纬度表示位置。

5.如权利要求1所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导系统，其特征在于，所述系统还包括预警单元，当识别出的滑行线数据与所述滑行线数据库中提取出的滑行线数据之间的误差超出设定阈值时，发出报警信息。

6.一种基于机场协同的飞行器滑行线引导方法，使用如权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述方法包括：

S1、飞行器接收塔台指令，在滑行线数据库中进行检索，得到本次滑行的滑行线数据；

S2、电子成像设备获得机场地面实时图像，识别出地面上的滑行线，与GPS单元提供的位置数据进行融合，得到地面上滑行线的位置坐标数据；

S3、步骤S2中识别出的地面上滑行线的位置坐标数据与步骤S1中检索出的滑行线数据进行对比匹配，确认最终滑行线，并形成飞行器的引导指令；

S4、方向舵控制单元接收步骤S3得到的引导指令，对飞行器行进进行引导控制。

7.如权利要求6所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导方法，其特征在于，滑行线为多点连线构成的轨迹，步骤S1中，滑行线上每个点的位置均采用地理坐标系，以经纬度表示；步骤S2中，地面上滑行线的位置坐标数据，均采用以电子成像设备为坐标原点的直角坐标系。

8.如权利要求6所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导方法，其特征在于，步骤S3中，识别出的地面上滑行线的数量为1或N，N＞1；

当识别出的地面上滑行线的数量为1时，直接将地面上滑行线的位置坐标数据转换为地理坐标的经纬度，并与滑行线数据库中检索出的滑行线数据进行比对；

当识别出的地面上滑行线的数量N＞1时，首先计算每一条地面上滑行线的曲率，与检索出的滑行线在当前位置以后部分的曲率进行匹配，选择曲率吻合最好的一条地面上滑行线；然后将选出的地面上滑行线与的位置坐标数据转换为地理坐标的经纬度，并与滑行线数据库中检索出的滑行线数据进行比对。

9.如权利要求8所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导方法，其特征在于，步骤S3中，当选择的地面上滑行线数据与检索出的滑行线数据误差大于设定阈值时，发出报警信号或转由人工处理。

10.如权利要求6所述的基于机场协同的飞行器滑行线引导方法，其特征在于，步骤S3中，导航处理单元根据飞行器当前位置及最终滑行线数据，使用导航算法计算得到引导指令。