飞机泊位引导设备及其校准方法、校准系统与流程

本发明涉及一种飞机泊位引导设备及其校准方法、校准系统。

背景技术：

1、飞机泊位引导设备是用来精确引导飞机进入机位停止线的引导设备。飞机泊位引导设备通常采用激光测距的方法来确定飞机与停止线的距离。在进行距离引导的过程中，都是基于飞机泊位引导设备保持固定不动的条件下，测量出了飞机泊位引导设备与停止线之间的距离，从而判断出飞机在滑动过程中到停止线的距离，并实时显示该距离值。如果飞机泊位引导设备自身发生了移动或转动，则测量出来的数据就会发生很大的偏差，将引发安全事故。因此，非常有必要在每次飞机泊位引导设备进行引导之前，对飞机泊位引导设备进行自我检测，即检测飞机泊位引导设备是否发生了移动或转动。

2、飞机泊位引导设备的校准方式普遍采用了距离校准的方式。该方式是在机坪上或者是廊桥附近选定一个固定点作为校准的基点，每次校准时，飞机泊位引导设备测量出自身到该固定点的距离是否发生变化，来判断飞机泊位引导设备是否发生了移动。

3、如果固定点和周围的其它点之间的距离差异小，即使飞机泊位引导设备发生较大的位姿变化，则有可能无法检测飞机泊位引导设备的移动和转动。

4、机位附近有时找不到固定点，如远机位。这种情况，一般采用机坪的地面作为校准点，这个校准点经常被一些设备，或者人员遮挡，飞机泊位引导设备将报错。同时如果地面存在积水，也会导致系统测量错误而报错。

5、中国专利申请cn111427374a《机泊位引导方法、装置及设备》提出将激光点云数据与图像数据相结合，提高泊位引导性能。

6、中国专利申请cn110544396a《一种飞机泊位引导设备》也是提出摄像机及激光雷达相结合。

7、相关文献中，并没有飞机泊位引导设备提升校准性能的报道。

技术实现思路

1、本发明提供一种飞机泊位引导设备及其校准方法、校准系统。

2、本发明提供以下技术方案：一种飞机泊位引导设备的校准方法，在所述飞机泊位引导设备的前方或侧方设置一校准板，所述校准板具有直边，在所述飞机泊位引导设备内设置激光测距装置，所述激光测距装置的激光出射角度可调，从而能够对所述校准板以及紧邻所述校准板边缘处的外部区域进行不同角度的测距，所述校准方法包括：

3、按照预设激光出射角度序列对所述校准板进行扫描，其中，在所述飞机泊位引导设备校准无误的情况下，能够得到位于第一平面扇形内的多个第一扫描点，部分第一扫描点在所述校准板上，其余第一扫描点位于所述校准板外，所述第一平面扇形仅与所述校准板的直边相交，并得到位于第二平面扇形内的多个第二扫描点，部分第二扫描点在所述校准板上，其余第二扫描点位于所述校准板外，所述第二平面扇形与仅所述校准板的直边相交，所述多个第一扫描点的距离值依序形成第一标准向量，所述多个第二扫描点的距离值依序形成第二标准向量，所述第一标准向量和所述第二标准向量为预存信息；

4、从当前校准轮次扫描得到的各扫描点中，按照第一标准向量中第一扫描点的激光出射角度序列依序选取扫描点，选取出的扫描点的距离值依序形成第一测试向量，按照第二标准向量中第二扫描点的激光出射角度序列依序选取扫描点，选取出的扫描点的距离值依序形成第二测试向量；

5、将第一测试向量与第一标准向量进行比较，将第二测试向量与第二标准向量进行比较，根据2个比较结果判断是否需要对所述飞机泊位引导设备进行校准。

6、可选地，将第一测试向量与第一标准向量进行比较，将第二测试向量与第二标准向量进行比较，根据2个比较结果判断是否需要对所述飞机泊位引导设备进行校准，包括：

7、将所述第一测试向量、所述第二测试向量、所述第一标准向量和所述第二标准向量中距离值大于设定阈值的分量设置为0，随后比较所述第一测试向量与所述第一标准向量是否相等，所述第二测试向量与所述第二标准向量是否相等，如果两个比较结果均是相等，则判定所述飞机泊位引导设备不需要进行校准，否则，判定所述飞机泊位引导设备需要进行校准。

8、可选地，将第一测试向量与第一标准向量进行比较，将第二测试向量与第二标准向量进行比较，根据2个比较结果判断是否需要对所述飞机泊位引导设备进行校准，包括：

9、将所述第一测试向量、所述第二测试向量、所述第一标准向量和所述第二标准向量中距离值大于设定阈值的分量设置为0，随后比较所述第一测试向量与所述第一标准向量的差的模是否小于预设值，所述第二测试向量与所述第二标准向量的差的模是否小于预设值，如果两个比较结果均为是，则判定所述飞机泊位引导设备不需要进行校准，否则，判定所述飞机泊位引导设备需要进行校准。

10、可选地，在所述飞机泊位引导设备校准无误的情况下，所述第一平面扇形与所述校准板的交线沿水平方向延伸，所述第二平面扇形与所述校准板的交线沿竖直方向延伸。

11、可选地，所述校准板为多边形板。

12、可选地，所述飞机泊位引导设备内设置水平振镜和垂直振镜，所述激光测距装置发射的激光经所述水平振镜和所述垂直振镜偏转角度后能够射在所述校准板上。

13、可选地，所述飞机泊位引导设备内设置水平振镜、垂直振镜和反光镜片，所述激光测距装置发射的边缘角度范围的激光经所述水平振镜、所述垂直振镜和所述反光镜片偏转角度后能够射在所述校准板上。

14、本发明提供以下技术方案：一种飞机泊位引导设备，所述飞机泊位引导设备具有激光出射角度可调的激光测距装置，所述飞机泊位引导设备还包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器运行所述指令以执行前述的方法。

15、本发明提供以下技术方案：一种飞机泊位引导设备，在应用状态时在所述飞机泊位引导设备的前方或侧方设置一校准板，所述校准板具有直边，在所述飞机泊位引导设备内设置激光测距装置，所述激光测距装置的激光出射角度可调，从而能够对所述校准板以及紧邻所述校准板边缘处的外部区域进行不同角度的测距，所述飞机泊位引导设备还包括：

16、扫描控制模块，用于按照预设激光出射角度序列对所述校准板进行扫描，其中，在所述飞机泊位引导设备校准无误的情况下，能够得到位于第一平面扇形内的多个第一扫描点，部分第一扫描点在所述校准板上，其余第一扫描点位于所述校准板外，所述第一平面扇形仅与所述校准板的直边相交，并得到位于第二平面扇形内的多个第二扫描点，部分第二扫描点在所述校准板上，其余第二扫描点位于所述校准板外，所述第二平面扇形仅与仅所述校准板的直边相交，所述多个第一扫描点的距离值依序形成第一标准向量，所述多个第二扫描点的距离值依序形成第二标准向量，所述第一标准向量和所述第二标准向量为预存信息；

17、数据组织模块，用于从当前校准轮次扫描得到的各扫描点中，按照第一标准向量中第一扫描点的激光出射角度序列依序选取扫描点，选取出的扫描点的距离值依序形成第一测试向量，按照第二标准向量中第二扫描点的激光出射角度序列依序选取扫描点，选取出的扫描点的距离值依序形成第二测试向量；

18、比较模块，用于将第一测试向量与第一标准向量进行比较，将第二测试向量与第二标准向量进行比较，根据2个比较结果判断是否需要对所述飞机泊位引导设备进行校准。

19、本发明提供以下技术方案：一种飞机泊位引导校准系统，包括飞机泊位引导设备和校准板，所述飞机泊位引导设备为前述的飞机泊位引导设备，校准板设置在所述飞机泊位引导设备的前方或侧方，所述校准板具有直边。

20、本发明的校准方法相当于在2个相交的方向上对校准板进行扫描。飞机泊位引导设备的位姿如果发生轻微的变化，将对扫描点的距离值大小和距离值的分布产生明显的影响，从而能够精确地判断飞机泊位引导设备的位姿是否发生变化。进一步，该校准方法的建设成本非常低。系统硬件结构非常简单。进一步，飞机泊位引导设备也无需专门寻找校准点。即使天气情况较差，也不会影响校准的精度。