24] 随后，信息处理单元5将该标定区域等分为Ν个小区域，并对每个小区域的边界点 进行测距，获得Ν+1个测距值Dn，η = 0、1……Ν。
[0125] 从该Ν+1个测距值Dn中找出最小值D_，以具有最小值D_的边界点为中心，确定 一扩展区域1)_。例如，以具有最小值0_的边界点为中心，左右偏移预设长度或度数，得到 该扩展区域。确定该扩展区域，即是为了确定水平零点可能存在的大致范围。
[0126] 对该扩展区域再次进行扫描，此次需以最小分辨率对该扩展区域进行细密的划 分，并对划分得到的每个边界点进行测距，以其中的最小测距值时水平反射镜的位置作为 水平零点。
[0127] 垂官零点标定
[0128] 对垂直零点的标定需通过两次扫描实现。
[0129] 首先，水平激光扫描装置2保持在零点角度不动，垂直激光扫描装置3在垂直扫描 角度β i进行测距得到第一距离值Q。
[0130] 随后，水平激光扫描装置2仍保持不动，垂直激光扫描装置3的扫描角度上扬λ 度，即，在垂直扫描角度β 2进行测距得到第二距离值L2, β ρ β 2均为激光与水平线的夹角。
[0131] 图5为垂直零点标定的原理示意图，图5中以Q为斜边的直角三角形与L2为斜边 的直角三角形共用一条直角边，该直角边为激光扫描系统距离水平地面的高度值。
[0132] 另外，β2 = β「λ，根据测量得到的1^、1^2以及已知的λ值，再利用公式I^sir^ i =1^2*8；[11(@1-入），可以得知31。
[0133] 如此即可以确认在垂直反射镜在当前位置向上旋转λ)角度时所处的位置 为垂直零点。
[0134] 至此，水平零点与垂直零点均已标定，零点标定结束。
[0135] 以上为基于激光扫描的飞机入坞引导系统100初次实现设备安装时执行的标定， 而每次激光扫描系统重新上电时，还需进行零点校正。
[0136] 重新上电后，水平扫描步进电机21和垂直扫描步进电机31均会产生抖动。为最 大限度消除该抖动所带来的误差，提高引导系统的准确率，需要选定参考物对激光扫描的 零点进行重新校准。
[0137] 选定激光发射窗12的边界为该参考物。在该设备安装零点标定步骤执行完毕后， 该激光扫描系统从标定好的零点起逐步调整扫描角度直至扫描到一预设参照物，记录此时 的扫描角度（c^，β)作为校正角度。
[0138] 具体来说，水平扫描步进电机21和垂直扫描步进电机31从标定好的零点起步，以 激光发射窗12的一预定角为例，例如左上角，垂直反射镜从初始角度逐渐上扬，并在每一 个垂直扫描角度进行水平扫描，直到在某一垂直扫描角度获取符合预设长度的测距值，且 当时的水平扫描角度与该激光发射窗12的左上角所在位置相对应，即当时的水平扫描角 度的方向向左。则记录该垂直扫描角度β1^与水平扫描角度aj乍为校正角度，并将该校正 角度固化为恒量进行记录。
[0139] 则当该激光扫描系统重新开机时，水平扫描步进电机21和垂直扫描步进电机31 进行随机扫描，直至扫描到该预设参照物，则从当前扫描角度回调该校正角度，以找到该经 过标定过的零点，使得后续的捕获、跟踪、引导过程具有更高的准确性。
[0140] 在基于激光扫描的飞机入坞引导系统100初次安装时，还需要执行引导线设置步 骤，具体步骤为：
[0141] 将一个标定物体分别立于引导线上的两个位置，该标定物体可以是人或者比人更 大的标定板，这两个位置中，一个是引导线与停止线的交点，即停止点，另一个是尽可能远、 最远可至100米、且仍处于引导线直线上的位置；分别对这两个位置上的标定物体进行多 次水平扫描，将扫描得到的点转换为x-y-z三维坐标，截取z坐标在一定范围的点，作为扫 描标定物体得到的点，该范围的优选值是〇. 5米~1. 5米；分别对这两个位置，计算扫描标 定物体得到的点的平均坐标，由此得到这两个位置的χ-y坐标，做一条直线穿过这两个位 置，得到引导线的方程7 做一条垂直于引导线的直线，且穿过第一个位置，即停 止点位置，得到停止线的方程y = ksx+bs。对于多个停止线的引导线，设置不同的bs值并记 录该方程，得到多个停止点位置和停止线方程。
[0142] 当引导线恰好与系统垂直时，记录引导线方程为X = bg，记录停止线为y = bs。
[0143] 完成了前述的标定以及校正过程，基于激光扫描的飞机入坞引导系统100开始执 行捕获步骤。本发明的基于激光扫描的飞机入坞引导方法，整体包括三个步骤：捕获步骤、 引导步骤和跟踪步骤。
[0144] 捕获步骤用于对飞机机头的预计出现位置进行水平方向的激光扫描，获取激光扫 描的回波数据，根据一判断条件对该回波数据进行判断，以判断飞机是否出现。
[0145] 引导步骤用于在飞机出现后，对飞机机头进行水平方向的激光扫描，获取激光扫 描的回波数据并据以判断飞机的机鼻位置；
[0146] 跟踪步骤用于在飞机行进过程中，通过调整该激光扫描的垂直扫描角度，跟踪该 机鼻位置，并根据该机鼻位置解算出的该飞机位姿（包括距离和偏离方向）进行实时显示。
[0147] 具体来说，对于捕获步骤，参阅图6所示，已经预先分配好该机位将停靠的机型或 特定的某架飞机，则应该停放的飞机的机鼻高度h是预先知道的，系统100的安装高度为H， 场景定义中系统1〇〇距离捕获区的最远边缘的距离为s。
[0148] 在该捕获步骤中，激光扫描系统将对飞机机头的预计出现位置进行水平方向的激 光扫描，获取激光扫描的回波数据，并根据一判断条件对该回波数据进行判断，以识别飞机 是否出现。
[0149] 具体来说，飞机机头的预计出现位置为捕获区的最远边缘s、高度为飞机机鼻高度 h的位置。则系统100的垂直激光扫描装置3的初始的垂直扫描角度β (与水平线的夹角） 为
[0150] 图7所示为本发明的捕获步骤的流程示意图。
[0151] 步骤101，激光扫描系统对飞机机头的预计出现位置进行水平扫描，获取回波数 据。
[0152] 激光扫描系统不断获得同一行的数据，特别是同一行的测距值。在飞机出现前，激 光扫描系统得到的数据应该是超过最远距离的错误返回，或者远大于边缘距离的结果。当 飞机出现时，预计激光扫描系统获得的数据dis_predict是：
[0154] 步骤102,对回波数据进行统计。
[0155] 以回波数据中在dis_predict上下一定范围内的点为感兴趣的点，如在dis_ predict±5m范围内的点为感兴趣的点。
[0156] 统计一次水平扫描所得到的一行数据中，感兴趣的点的总个数CountTotal。
[0157] 该行数据中既包括感兴趣的点也包括非感兴趣的点，寻找该行中连续出现的感兴 趣的点，其中可能找到多段连续的感兴趣的点。从多段连续的感兴趣的点中，寻找拥有最小 数据L_m那一段。该最小数据所对应的点可视为预计机鼻点。拥有最小数据1^_的那一 段的点的总个数为CountMin。
[0158] 步骤103,判断CountMin/CountTotal是否大于一阈值，如果是，执行步骤104,如 果否，执订步骤101。
[0159] 该阈值范围为0· 3~0· 7,优选为0· 5。
[0160] 步骤104,根据该回波数据的总数计算飞机宽度，判断该飞机宽度是否不小于一宽 度阈值，如果是，执行步骤105,如果否，执行步骤101。
[0161] 由于每个机位已经预先分配给特定型号的飞机，故而该型号的飞机的各项参数均 为已知。则此时可根据实际入坞飞机的宽度数据做进一步的判断，以识别当前入坞的飞机 是否符合预定型号的参数要求，进而判断当前入坞的飞机是否是预先分配的该特定型号的 飞机。
[0162] 计算当前入玛的飞机宽度width_cal。
[0163] width_cal = Lmin*sin (CountTotal*R)
[0164] R是带动反射镜转动的步进电机每次测量所转动的角度。
[0165] 判断飞机宽度是否符合width_cal彡width*Q，Q为宽度判别参数，该宽度判别参 数可优选为0.7。width为该特定型号的飞机的飞机宽度。如果符合，执行步骤105,如果 否，执行步骤101，继续进行扫描。
[0166] 步骤105,计算飞机高度z，判断计算得到的飞机高度是否处于预定范围，如果是， 执行步骤106,如果否，执行步骤101。
[0167] 与步骤104类似的，此步骤继续对入坞飞机的高度数据进行判断，以精准识别当 前入坞的飞机是否符合预定型号的参数要求，进而判断当前入坞的飞机是否是预先分配的 该特定型号的飞机。
[0168] 飞机高度z即为机鼻高度。在第一次进行步骤101的激光扫描时，所获得的回波 数据中的L_所对应的点，即视为预计机鼻点。
[0170] 判断飞机高度是否符合h-w彡z彡h+w。h为该特定型号的飞机的已知机鼻高度， w为优选0. 5m的高度阈值参数。
[0171] 如果符合，视为当前入坞飞机就是该特定型号的飞机，则继续执行步骤106,如果 不符合，执行步骤101。
[0172] 步骤106,判断飞机是否前行一特定距离，如果否，执行步骤101，如果是，计算捕 获到的飞机的预计机鼻点的三维坐标，并继续执行后续引导步骤以及跟踪步骤。
[0173] 该特定距离例如为10米。本发明从飞机进入捕获区开始，在行进10米范围内进 行反复扫描并判断，一旦飞机符合特定机型并行进超过10米，获取飞机的预计机鼻点的三 维坐标。飞机前行该特定距离即进入引导区。
[0174] 预计机鼻点的三维坐标可根据激光扫描系统的回波数据中L_所对应的点，以及 与该点对应的垂直、水平激光扫描装置的偏转角度β、α进行换算。
[0178] 在另一实施例中，在步骤101与102之间，还可包括一步骤1011，预处理步骤。该 预处理步骤用于在获取到该回波数据时，先对该回波数据进行中值滤波，再判断飞机是否 出现。该预处理步骤也可以在任何一次收到回波数据时使用，对回波数据进行预处理后再 执行后续步骤。
[0179] 数据预处理的主要目的是保证数据的有效性和实时性。其主要包含的内容是：杂 散噪声点去除以及数据点坐标转换。
[0180] 将步骤101所进行的一次扫描所获得的一行数据定义为点集PWd d2, d3，…，dN)。 定义前向数据差Ad = dfdj ρ
[0181] 对于连续曲面上的相邻点，Ad很小；由于存在噪声点，且假设该噪声点的值为d,， 通常噪声点值与其相邻点4 1和Λ dj+1的两个差值Λ d会较大。
[0182] 取排序模长s = 5,即取中值排序点（dj 2, dj d dj，dj+1，dj+2)进行滤波，其中dj为噪 声点。
[0183] 为区分噪声点和不同扫描平面上的点，需要对数据进行重排。对任意相 邻激光点（dj 2, 4 ^屯dj+1，dj+2)，若4的值和dj i距离满足：| d厂dj i |彡lm。则对 (dj 2, dj d dj, dj+1, dj+2)重新从小到大