一种固定式机场跑道异物探测系统及方法技术方案

本申请公开了一种固定式机场跑道异物探测系统及系统，设置在机场跑道两侧的异物检测探头，异物检测探头采用线扫描相机；异物检测探头与处理器电连接；分布在两侧的异物检测探头交错设置，单侧相邻的异物检测探头的线扫描区域存在第一重合区域，另一侧相对位置位于上述两异物检测探头之间的物检测探头的线扫描区域与一异物检测探头的线扫描区域存在第二重合区域，与另一异物检测探头的线扫描区域存在第三重合区域，三个重合区域存在公共扫描区域。通过在跑道两侧设置异物检测探头，实现对探测区域的全覆盖，而且异物检测探头采用了线扫描相机，线扫描相机的单线分辨率，因此在所得到的数据中可以看清更多的细节，进而提高了异物探测的准确性。异物探测的准确性。异物探测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种固定式机场跑道异物探测系统及方法


[0001]本申请涉及机场跑道异物探测
，具体涉及一种固定式机场跑道异物探测系统及方法。

技术介绍

[0002]机场跑道是指飞机场内用来供应航空飞行器起飞或降落的超长条形区域，其材质可以是沥青或混凝土。机场跑道的平整是保证航空飞行器安全起降的重要条件之一，因此对机场跑道的异物探测尤其重要。
[0003]现有技术中已经投入使用的机场异物探查基本上都采用毫米波雷达，采用毫米波雷达的优点是其探测能力不受黑夜和雾气的影响。面临的主要问题是由于其波长与对小异物相比尺寸接近，因此基本没有探测能力。例如，60兆赫的毫米波很难对10毫米以下异物做出有效反应。很多物件，如织物和矿泉水瓶等，对毫米波透明。另外，毫米波发射装置产生的噪音也可能对机场其它雷达构成一定程度的干扰。
[0004]针对上述问题，由于可见光的波长要远小于毫米波，采用普通可见光光学成像方法在白天照明条件好的时候可以看到毫米波雷达看不到到的异物。因此采用毫米波雷达加光学成像作为探查的手段可以克服部分问题。但在照明条件不好的时候，如黑天或雾天，普通光学成像方法的可靠性就有很大问题。即便采用人工照明方法，照明的均匀性也对成像质量构成严重影响。
[0005]申请内容
[0006]有鉴于此，本申请提供一种固定式机场跑道异物探测系统机方法，以利于解决现有技术中进行机场跑道异物探测时采用毫米波雷达与可见光成像探测不准确的问题。
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种固定式机场跑道异物探测系统，包括：设置在机场跑道两侧的异物检测探头，所述异物检测探头采用线扫描相机；所述异物检测探头与处理器电连接；分布在两侧的所述异物检测探头交错设置，单侧相邻的第一异物检测探头和第二异物检测探头的线扫描区域存在第一重合区域，另一侧相对位置位于所述第一异物检测探头和第二异物检测探头之间的第三异物检测探头的线扫描区域与所述第一异物检测探头的线扫描区域存在第二重合区域，与所述第二异物检测探头的线扫描区域存在第三重合区域，所述第一重合区域、第二重合区域和第三重合区域存在公共扫描区域。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述异物检测探头包括：探头支架，设置在所述探头支架上的旋转台，所旋转台上设置的线扫装置，所述线扫装置以线扫的形式对机场跑道地面按照预设的扇形扫描面扫描。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述线扫装置包括：多频谱线扫相机和照明线激光器，所述多频谱线扫相机和照明线激光器上方设置双曲面反光片，所述照明线激光器发出的激光线通过所述双曲面反光片照射到机场跑道地面上，所述多频谱线扫相机通过所述双曲面反光片采集激光线照射的区域。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述线扫装置还包括控制器和步进电机摆动装置，所
述控制器与所述多频谱线扫相机、照明线激光器和所述步进电机摆动装置电连接，所述步进电机摆动装置用于控制所述双曲面反光片角度变换，使得激光线照射的地面区域经过所述双曲面反光片之后在所述多频谱线扫相机获得的成像等比例还原。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述多频谱线扫相机包括感光板，当机场跑道地面的激光线照射区域在所述感光板上的成像出现地面等长距离而成像不等长时，控制所述双曲面反光片顺时针或逆时针转动，直至在所述感光板上成像等长，控制双曲面反光片停止转动。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述双曲面反光片包括第一双曲面反光片和第二双曲面反光片，所述第一双曲面反光片和第二双曲面反光片之间设置有隔板，所述第一双曲面反光片用于将所述照明线激光器发出的激光线反射到机场跑道地面上，所述第二双曲面反光片用于辅助所述多频谱线扫相机成像。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述照明线激光器设置静止关闭连锁，只有所述异物检测探头摆动时，所述照明线激光器才被触发激活。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种固定式机场跑道异物探测方法，采用第一方面任一实现方式所述的固定式机场跑道异物探测系统，包括：
[0015]确地需要进行检测的机场跑道地面；
[0016]在所述机场跑道地面布设异物检测探头，使得两侧的所述异物检测探头交错设置；
[0017]控制所述异物检测探头内的照明线激光器发出照明激光线，同时控制双曲面反光片角度进行调整，使得多频谱线扫相机的成像等比例还原。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述控制双曲面反光片角度进行调整，使得多频谱线扫相机的成像等比例还原，包括：
[0019]确定机场跑道被激光线覆盖的地面区域的中间点；
[0020]将激光线覆盖的地面区域划分为等长的第一地面区域和第二地面区域；
[0021]确定所述第一地面区域和第二地面区域在所述多频谱线扫相机的感光板上的成像长度；
[0022]如果不等长，则对所述双曲面反光片的角度进行调整，直至所述第一地面区域和第二地面区域在所述感光板上的成像长度等长。
[0023]在本申请实施例中，通过在跑道两侧设置异物检测探头，实现对探测区域的全覆盖，而且异物检测探头采用了线扫描相机，线扫描相机的单线分辨率，因此在所得到的数据中可以看清更多的细节，进而提高了异物探测的准确性。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的一种固定式机场跑道异物探测系统的示意图；
[0026]图2为本申请实施例提供的扫描成像原理示意图；
[0027]图3为本申请实施例提供的线扫描成像与普通阵列成像的区别示意图；
[0028]图4为本申请实施例提供的线扫装置的结构示意图；
[0029]图5为本申请实施例提供的近红外加短波红外与可见光的区别示意图；
[0030]图6为本申请实施例提供的激光(3瓦)在阳光下生成清晰光线示意图；
[0031]图7为本申请实施例提供的投射扭曲造成远处景物模糊示意图；
[0032]图8为本申请实施例提供的针孔相机显示的投射效果示意图；
[0033]图9为本申请实施例提供的用曲面反光版解决远处看不清的方案示意图；
[0034]图10为本申请实施例提供的线扫数据与地面的对应关系示意图；
[0035]图11为本申请实施例提供的一种固定式机场跑道异物探测方法的流程示意图；
[0036]图1
‑
11中，符号表示为：
[0037]1‑
异物检测探头，2
‑
处理器，3
‑
第一重合区域，4
‑
第二重合区域，5
‑
第三重合区域，6
‑
公共扫描区域，7
‑
探头支架，8
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定式机场跑道异物探测系统，其特征在于，包括：设置在机场跑道两侧的异物检测探头，所述异物检测探头采用线扫描相机；所述异物检测探头与处理器电连接；分布在两侧的所述异物检测探头交错设置，单侧相邻的第一异物检测探头和第二异物检测探头的线扫描区域存在第一重合区域，另一侧相对位置位于所述第一异物检测探头和第二异物检测探头之间的第三异物检测探头的线扫描区域与所述第一异物检测探头的线扫描区域存在第二重合区域，与所述第二异物检测探头的线扫描区域存在第三重合区域，所述第一重合区域、第二重合区域和第三重合区域存在公共扫描区域。2.根据权利要求1所述的固定式机场跑道异物探测系统，其特征在于，所述异物检测探头包括：探头支架，设置在所述探头支架上的旋转台，所旋转台上设置的线扫装置，所述线扫装置以线扫的形式对机场跑道地面按照预设的扇形扫描面扫描。3.根据权利要求2所述的固定式机场跑道异物探测系统，其特征在于，所述线扫装置包括：多频谱线扫相机和照明线激光器，所述多频谱线扫相机和照明线激光器上方设置双曲面反光片，所述照明线激光器发出的激光线通过所述双曲面反光片照射到机场跑道地面上，所述多频谱线扫相机通过所述双曲面反光片采集激光线照射的区域。4.根据权利要求3所述的固定式机场跑道异物探测系统，其特征在于，所述线扫装置还包括控制器和步进电机摆动装置，所述控制器与所述多频谱线扫相机、照明线激光器和所述步进电机摆动装置电连接，所述步进电机摆动装置用于控制所述双曲面反光片角度变换，使得激光线照射的地面区域经过所述双曲面反光片之后在所述多频谱线扫相机获得的成像等比例还原。5.根据权利要求4所述的固定式机场跑道异物探测系统，其特征在于，所述多频谱线扫相机包括感光板，当机...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铭，柳泽，王帅，王万里，宋吉巍，刘祥臣，
申请(专利权)人：山东威鼎航检测设备有限公司，
类型：发明
国别省市：