【技术实现步骤摘要】
本公开涉及飞行器地面防碰撞系统及方法，具体涉及通过多系统协作消除视野盲区的飞行器地面防碰撞系统及方法。
技术介绍
1、本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
2、飞行器在机场地面上运行通常包括两种方式：由飞行员控制飞行器在地面上移动或者由拖车司机控制拖车拖拽飞行器在地面上移动。在飞行器的地面操作期间需要时刻注意避让周围的人员、其他飞行器、建筑物及其他障碍物以防发生碰撞。这种碰撞尤其容易发生在飞行器的翼尖处。目前存在一些基于安装在飞行器上的设备的机载(on-board)防碰撞方案和基于安装在飞行器外部的设备的非机载(off-board)防碰撞方案。
3、第一种机载防碰撞方案基于广播式自动相关监视(ads–b)技术，即，飞行器通过卫星导航系统确定其位置并进行定期广播，使得该飞行器可被追踪。ads–b方案适用于监控运动中的飞行器的位置并对飞行器进行路线导引，从而避免发生碰撞。然而，很多地面飞行器碰撞事件发生在ads–b装置尚未正常启用时，例如，当一架飞行器被拖车拖拽前行而另一架飞行器保持静止时。另一方面，ads–b方案的位置检测精度较低，误差可能达到10m以上。
4、第二种机载防碰撞方案基于雷达来检测飞行器周围的障碍物。该方案成本较低，并且受光线及恶劣天气影响相对较小，但是雷达探测技术的空间分辨率较低。换言之，无法通过雷达装置精确地识别物体的形状。例如，飞行器在监视仪表盘上通常只能以小点或十字标识的形式显示，而无法通过雷达来精确判断飞行器翼尖的位置、形态(如翼尖的轮廓)
5、第三种机载防碰撞方案基于视觉传感器(例如安装在飞机垂直安定面上的一对摄像机)来检测飞行器周围的障碍物。然而，视觉传感器的画面质量和感测精度在弱光和/或恶劣天气条件下会受到较大负面影响。
6、此外还提出了一些非机载防碰撞方案，例如将便携式传感器系统附接至拖车等可移动对象以检测周围的障碍物。该方案的一个缺点在于便携式传感器系统的视角有限且易被遮挡，导致形成视野盲区。例如，固定在拖车上的摄像机高度有限，只能捕捉到靠近地面的较低视角且易被飞行器机身遮挡。
7、另一方面，除了可能由上述硬件问题造成的距离误判和视野盲区之外，碰撞事故还经常由于飞行员、拖车司机、护翼者、指挥员及其他地面操作人员的人为失误造成，例如各方之间的低效通讯或疲劳造成的分心。因此，需要提高各方的协同性及场景意识。
8、综上所述，仍然需要开发一种可靠的飞行器地面防碰撞方案，特别地，需要开发一种能够融合各方视角以消除视角盲区的协同性飞行器地面防碰撞方案。
技术实现思路
1、本公开的一个目的在于提供一种改进的飞行器地面防碰撞系统及方法，以消除飞行器地面运动过程中飞行员及地面操作人员的视角盲区。本公开的另一目的在于提高飞行员与地面操作人员的协同性及场景意识，降低意外事故率。
2、本公开的一个方面提供了一种飞行器地面防碰撞系统，该飞行器地面防碰撞系统包括多个传感器以及障碍物检测处理单元，多个传感器包括位于飞行器上的机载传感器和位于飞行器外部的非机载传感器。障碍物检测处理单元配置成处理接收自多个传感器的数据以检测飞行器和/或用于拖拽飞行器的拖车周围的对象，并且融合多个传感器的感测范围、将多个传感器检测到的对象的信息统一到同一坐标系下，从而生成指示所检测到的对象的融合视角图。
3、在一些实施方式中，融合视角图包括鸟瞰图和/或三维渲染图。
4、在一些实施方式中，机载传感器可包括安装在飞行器上的距离传感器和/或视觉传感器，非机载传感器可包括安装在拖车上的距离传感器和/或视觉传感器。
5、在一些实施方式中，距离传感器可包括激光雷达，视觉传感器可包括摄像机。
6、在一些实施方式中，安装在拖车上的至少一个传感器构造成能够相对于拖车升降。
7、在一些实施方式中，非机载传感器可包括能够供操作人员穿戴或手持的可穿戴传感器，操作人员包括在飞行器的地面运动期间位于飞行器的机翼后方的护翼者。
8、在一些实施方式中，障碍物检测处理单元配置成基于接收自多个传感器的数据进行风险评估并且在检测到不安全事件时输出告警信息，告警信息可包括视觉警报、听觉警报和触觉警报中的至少一种。
9、在一些实施方式中，障碍物检测处理单元配置成在检测到超速和/或在预先设定的危险区域内存在人员或障碍物时输出告警信息。
10、在一些实施方式中，飞行器地面防碰撞系统还可包括多个用户界面，多个用户界面配置成能够与障碍物检测处理单元通信，并且多个用户界面配置成能够相互通信，以在多个操作人员之间同步共享信息。
11、在一些实施方式中，用户界面配置成接收并显示由障碍物检测处理单元生成的融合视角图。
12、在一些实施方式中，所述用户界面配置成将障碍物检测处理单元输出的告警信息传递给操作人员。
13、在一些实施方式中，每个用户界面配置成能够向障碍物检测处理单元和/或用户界面中的其他用户界面发送编码指令。
14、在一些实施方式中，用户界面包括抬头显示器和/或头戴式显示装置。
15、本公开的另一方面提供了一种飞行器地面防碰撞方法，该方法包括：处理接收自多个传感器的数据以检测飞行器和/或用于拖拽飞行器的拖车周围的对象，融合多个传感器的感测范围、将多个传感器检测到的对象的信息统一到同一坐标系下并输出指示所检测到的对象的融合视角图。其中，多个传感器包括位于飞行器上的机载传感器和位于飞行器外部的非机载传感器。
16、在一些实施方式中，融合视角图可包括鸟瞰图和/或三维渲染图。
17、在一些实施方式中，该方法还可包括：基于多个传感器的数据进行风险评估并在检测到不安全事件时输出告警信息，告警信息可包括视觉警报、听觉警报和触觉警报中的至少一种。
18、从下文的详细描述中，本公开的其它应用领域将变得更为明显。应该理解的是，这些详细描述和具体示例，虽然示出了本公开的优选实施例，但是它们旨在为了示例性说明的目的，而非试图限制本公开。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种飞行器地面防碰撞系统，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述融合视角图包括鸟瞰图和/或三维渲染图。
3.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述机载传感器包括安装在所述飞行器上的距离传感器和/或视觉传感器，所述非机载传感器包括安装在所述拖车上的距离传感器和/或视觉传感器。
4.根据权利要求3所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，安装在所述拖车上的至少一个传感器构造成能够相对于所述拖车升降。
5.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述非机载传感器包括能够供操作人员穿戴或手持的可穿戴传感器，所述操作人员包括在所述飞行器的地面运动期间位于所述飞行器的机翼后方的护翼者。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述障碍物检测处理单元配置成基于接收自所述多个传感器的所述数据进行风险评估并且在检测到不安全事件时输出告警信息，所述告警信息包括视觉警报、听觉警报和触觉警报中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述障
8.根据权利要求6所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述飞行器地面防碰撞系统还包括多个用户界面，所述多个用户界面配置成能够与所述障碍物检测处理单元通信，并且所述多个用户界面配置成能够相互通信，以在多个操作人员之间同步共享信息。
9.根据权利要求8所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述用户界面配置成接收并显示由所述障碍物检测处理单元生成的所述融合视角图。
10.根据权利要求8所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述用户界面配置成将所述障碍物检测处理单元输出的告警信息传递给操作人员。
11.根据权利要求8所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，每个所述用户界面配置成能够向所述障碍物检测处理单元和/或所述用户界面中的其他用户界面发送编码指令。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述用户界面包括抬头显示器和/或头戴式显示装置。
13.一种飞行器地面防碰撞方法，所述方法包括：处理接收自多个传感器的数据以检测飞行器和/或用于拖拽所述飞行器的拖车周围的对象，融合所述多个传感器的感测范围、将所述多个传感器检测到的对象的信息统一到同一坐标系下并输出指示所检测到的对象的融合视角图，其中，所述多个传感器包括位于飞行器上的机载传感器和位于所述飞行器外部的非机载传感器。
14.根据权利要求13所述的飞行器地面防碰撞方法，其中，所述融合视角图包括鸟瞰图和/或三维渲染图。
15.根据权利要求13或14所述的飞行器地面防碰撞方法，所述方法还包括：基于所述多个传感器的所述数据进行风险评估并在检测到不安全事件时输出告警信息，所述告警信息包括视觉警报、听觉警报和触觉警报中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种飞行器地面防碰撞系统，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述融合视角图包括鸟瞰图和/或三维渲染图。
3.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述机载传感器包括安装在所述飞行器上的距离传感器和/或视觉传感器，所述非机载传感器包括安装在所述拖车上的距离传感器和/或视觉传感器。
4.根据权利要求3所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，安装在所述拖车上的至少一个传感器构造成能够相对于所述拖车升降。
5.根据权利要求1所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述非机载传感器包括能够供操作人员穿戴或手持的可穿戴传感器，所述操作人员包括在所述飞行器的地面运动期间位于所述飞行器的机翼后方的护翼者。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述障碍物检测处理单元配置成基于接收自所述多个传感器的所述数据进行风险评估并且在检测到不安全事件时输出告警信息，所述告警信息包括视觉警报、听觉警报和触觉警报中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述障碍物检测处理单元配置成在检测到超速和/或在预先设定的危险区域内存在人员或障碍物时输出告警信息。
8.根据权利要求6所述的飞行器地面防碰撞系统，其中，所述飞行器地面防碰撞系统还包括多个用户界面，所述多个用户界面配置成能够与所述障碍物检测处理单元通信，并且所述多个用户界面配置成能够相互通信...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄金明，
申请(专利权)人：空中客车简化股份公司，
类型：发明
国别省市：
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