【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无杆飞机牵引过转向保护的，具体而言，涉及一种无杆飞机牵引过转向监测方法、装置及无杆飞机牵引车。
技术介绍
1、飞机牵引车是用于牵引或顶推飞机的作业车辆，是现代机场必不可少的一种地面保障设备。利用飞机牵引车移动飞机，能够节省飞机燃料、减少噪声和排气污染、降低飞机发动机的磨耗。飞机牵引车分为有杆式和无杆式，无杆式牵引因具有方便快捷等特点而得到了迅速发展，成为飞机牵引的主要方式。
2、但是，由于无杆式牵引车没有了牵引杆上的剪切销，所以，如果出现飞机过转向情况，包括超过最大允许转角和超过最大允许扭转载荷两方面，便很可能会对前起落架的结构和液压系统造成直接破坏，因此有必要考虑配置有效的过转向保护装置。
3、现有技术中，过转向保护主要通过检测转角或扭矩两种方式来防止大角度转向。其中，采用扭矩限制的方式，通常在机轮前后的夹持装置上安装四组测力传感器，读取四组传感器的测量值，计算前起落架所受扭矩。但是，很多飞机起落架没有扭矩限值，只有角度限值。因此，越来越多的人通过接触式转角探测的方式来检测飞机相对牵引车的偏航角，从而限制其最大偏转角，进而实现过转向监测保护。但是，现有技术中的接触式检测方法中，通过在飞机的特定位置装配角度传感器来测量飞机转角，精度低且安装复杂。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种无杆飞机牵引过转向监测方法，以解决现有技术中存在的无杆飞机牵引过转向监测实施复杂的技术问题。
2、本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测
3、通过设置于无杆飞机牵引车且对称设置于夹持举升装置两侧的两个雷达实时扫描飞机两后轮区域；以两个所述雷达的对称轴为x双雷达轴，以两个所述雷达所在的直线为y双雷达轴，建立双雷达融合坐标系；以无杆飞机牵引车的中轴线为x车轴，以飞机前轮中心为原点，建立直角坐标系，并使x车与x双雷达的正向相同、y车与y双雷达的正向相同；
4、获取并处理两个所述雷达扫描得到的点云数据，得到飞机两后轮的重心坐标(x0,y0)和(x1,y1)；
5、根据飞机两后轮的重心坐标，根据如下公式计算飞机相对于无杆飞机牵引车的转向角度β；
6、
7、根据转向角度的正负判断飞机相对于无杆飞机牵引车的左右方位，并判断转向角度是否超过角度阈值，若是，则飞机过转向并进行警报。
8、进一步地，所述处理两个所述雷达扫描得到的点云数据的步骤，包括：判断点云数据是否为两个，若是，则融合两个点云数据，去除无关点云，并对有关点云进行聚类分析，得到两个飞机后轮点云类的重心坐标，作为飞机两后轮的重心坐标。
9、进一步地，所述去除无关点云的步骤，包括去除与转向区域无关的点云、去除地面点云及机轮以上无关点云。
10、进一步地，所述去除无关点云的步骤，还包括：去除与转向区域无关的点云后，对与转向区域有关的点云进行体素滤波，再去除地面点云及机轮以上无关点云。
11、进一步地，去除与转向区域无关的点云时，先设置坐标阈值形成横截面为扇环的柱体，飞机两后轮的点云数据位于所述柱体内；然后删除所述柱体表面外的点云，即得到与转向区域有关的点云。
12、进一步地，所述去除地面点云及机轮以上无关点云的步骤，包括：根据与转向区域有关的点云求解地面平面方程，遍历点云并基于点到平面的距离阈值找出地面点云、机轮以上无关点云，予以删除。
13、进一步地，聚类分析时，进行kd-tree聚类。
14、进一步地，所述雷达采用固态激光雷达。
15、本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测方法，能够产生以下有益效果：
16、本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测方法，在无杆飞机牵引车拉载飞机前行的过程中，使用牵引车上对称安装在夹持举升装置两侧的两个雷达实时扫描飞机两后轮区域，通过处理扫描得到的点云数据，得到飞机两后轮的重心坐标，进而计算出飞机相对于牵引车的转角，当转角过大时发出警报提醒，能够达到对飞机过转向的保护作用，也提高了牵引车作业的安全可靠性。
17、而且，采用两个雷达扫描飞机两后轮得到点云数据进行处理，相对于现有的通过人工判断及接触式探测的方法，本专利技术提高了无杆飞机牵引作业的智能化水平；以机轮为扫描检测对象，提升了本方法对飞机机型的普遍适用性；在无杆飞机牵引车上安装两个雷达，且两个雷达对称设置于夹持举升装置两侧，既能够有效扩大对两个后轮的扫描水平视场角，又能够有效避开被前轮及其起落架遮挡住的盲区；处理的数据为点云数据，即使在雷达安装存在水平度偏差的情况下也不会影响检测。
18、综上，本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测方法，能够达到对飞机过转向的保护作用，智能化程度高、适用范围广、实施简单、精度也高。
19、本专利技术的第二个目的在于提供一种无杆飞机牵引过转向监测装置，以解决现有技术中存在的无杆飞机牵引过转向监测实施复杂的技术问题。
20、本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测装置，能够执行上述的无杆飞机牵引过转向监测方法，所述无杆飞机牵引过转向监测装置包括：
21、点云数据处理模块，用于获取并处理两个所述雷达扫描得到的点云数据，得到飞机两后轮的重心坐标；
22、相对转角计算模块，用于根据飞机两后轮的重心坐标，计算飞机相对于无杆飞机牵引车的转向角度；
23、过转向判断模块，用于根据转向角度的正负判断飞机相对于无杆飞机牵引车的左右方位，并判断转向角度是否超过角度阈值，若是，则判断飞机过转向并进行警报。
24、本专利技术提供的无杆飞机牵引过转向监测装置，能够执行上述的无杆飞机牵引过转向监测方法，所以具有上述的无杆飞机牵引过转向监测方法的全部优点，在此不再赘述。
25、本专利技术的第三个目的在于提供一种无杆飞机牵引车，以解决现有技术中存在的无杆飞机牵引过转向监测实施复杂的技术问题。
26、本专利技术提供的无杆飞机牵引车，包括车辆本体以及对称设置于所述车辆本体两侧的两个雷达，还包括上述的无杆飞机牵引过转向监测装置，两个所述雷达均与所述无杆飞机牵引过转向监测装置连接。
27、本专利技术提供的无杆飞机牵引车，能够执行上述的无杆飞机牵引过转向监测方法，所以具有上述的无杆飞机牵引过转向监测方法的全部优点，在此不再赘述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述处理两个所述雷达扫描得到的点云数据的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述去除无关点云的步骤，包括去除与转向区域无关的点云、去除地面点云及机轮以上无关点云。
4.根据权利要求3所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述去除无关点云的步骤，还包括：去除与转向区域无关的点云后，对与转向区域有关的点云进行体素滤波，再去除地面点云及机轮以上无关点云。
5.根据权利要求2或3所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，去除与转向区域无关的点云时，先设置坐标阈值形成横截面为扇环的柱体，飞机两后轮的点云数据位于所述柱体内；然后删除所述柱体表面外的点云，即得到与转向区域有关的点云。
6.根据权利要求5所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述去除地面点云及机轮以上无关点云的步骤，包括：根据与转向区域有关的点云求解地面平面方程，遍历点云并基于点到平
7.根据权利要求2所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，聚类分析时，进行KD-Tree聚类。
8.根据权利要求1所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述雷达采用固态激光雷达。
9.一种无杆飞机牵引过转向监测装置，其特征在于，能够执行权利要求1-8任一项所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，所述无杆飞机牵引过转向监测装置包括：
10.一种无杆飞机牵引车，其特征在于，包括车辆本体以及对称设置于所述车辆本体两侧的两个雷达，还包括权利要求9所述的无杆飞机牵引过转向监测装置，两个所述雷达均与所述无杆飞机牵引过转向监测装置连接。
...【技术特征摘要】
1.一种无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述处理两个所述雷达扫描得到的点云数据的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述去除无关点云的步骤，包括去除与转向区域无关的点云、去除地面点云及机轮以上无关点云。
4.根据权利要求3所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，所述去除无关点云的步骤，还包括：去除与转向区域无关的点云后，对与转向区域有关的点云进行体素滤波，再去除地面点云及机轮以上无关点云。
5.根据权利要求2或3所述的无杆飞机牵引过转向监测方法，其特征在于，去除与转向区域无关的点云时，先设置坐标阈值形成横截面为扇环的柱体，飞机两后轮的点云数据位于所述柱体内；然后删除所述柱体表面外的点云，即得到与转向区域有关的点云。
【专利技术属性】
技术研发人员：闫洪峰，陈建，邓佳岷，齐向阳，陈文科，温琦，
申请(专利权)人：北京金轮坤天特种机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。