一种航空器的泊位引导方法、装置、介质和无人引导车与流程

1.本发明涉及航空器领域，特别涉及一种航空器的泊位引导方法、装置、介质和无人引导车。


背景技术：

2.目前国内外机场通常采用人工指挥或自动泊位系统的方式引导航空器停靠在相应停机位的停止线。人工指挥是机务人员利用指挥棒按照规定的动作对航空器的飞行员进行指挥，由于每个人对于快慢的控制程度不一样以及不同航空器飞行员理解的偏差，很容易造成航空器没有停到最优位置，比如造成航空器过线。对于过线的处理通常是使用拖车移动航空器至规定停止线，从而造成航空器的延误以及增加人员工作量。而自动泊位系统则是利用固定安装的传感器实时采集航空器与对应停止线的距离，并通过固定安装的指示屏进行显示，由飞行人员依靠刹车系统使航空器停留在停止线上。这种方式因传感器和指示屏都是固定安装，且为了保证指示效果对机场布局有一定要求，适用性难以满足需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种航空器的泊位引导方法、装置、介质和无人引导车，解决了以上所述的航空器泊位引导方法灵活性不足等技术问题。
4.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种航空器的泊位引导方法，应用于无人引导车，包括以下步骤：
5.步骤1，获取目标航空器的泊位信息，所述泊位信息包括航空器型号、目标停机位编号以及目标泊位停止线编号；
6.步骤2，获取所述目标停机位的环境图像，根据所述泊位信息和所述环境图像生成所述目标航空器对应的目标引导位置；
7.步骤3，控制自身车辆行驶至所述目标引导位置；
8.步骤4，实时计算并显示所述目标航空器与目标泊位停止线的第一距离，以通过所述第一距离对所述目标航空器的飞行员进行泊位引导。
9.为了解决上述技术问题，本发明实施例的第二方面提供了一种航空器的泊位引导装置，包括获取模块、引导位置生成模块、控制模块和引导模块，
10.所述获取模块用于获取目标航空器的泊位信息，所述泊位信息包括航空器型号、目标停机位编号以及目标泊位停止线编号；
11.所述引导位置生成模块用于获取所述目标停机位的环境图像，根据所述泊位信息和所述环境图像生成所述目标航空器对应的目标引导位置；
12.所述控制模块用于控制自身车辆行驶至所述目标引导位置；
13.所述引导模块用于实时计算并显示所述目标航空器与目标泊位停止线的第一距离，以通过所述第一距离对所述目标航空器的飞行员进行泊位引导。
14.本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，
所述计算机程序被处理器执行时，实现以上所述的航空器的泊位引导方法。
15.本发明实施例的第四方面提供了一种无人引导车，包括所述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述航空器的泊位引导方法的步骤。
16.本发明提出了一种航空器的泊位引导方法、装置、介质和无人引导车，可以根据机场布局情况灵活设置无人引导车的引导位置以及引导信息在无人引导车的显示位置，不仅可以帮助飞行员更准确地将航空器停靠在停机位的对应停止线，而且对机场布局要求较小，适应范围更广；同时无人引导车可以在引导任务完成后驶离或者执行下一任务，减小机场上固定设备的占用空间，提高机场利用率。
附图说明
17.图1为本发明实施例1提供的一种航空器的泊位引导方法的流程示意图；
18.图2为本发明实施例1提供的一种航空器的泊位引导方法中目标引导位置在正前方的泊位示意图；
19.图3为本发明实施例1提供的一种航空器的泊位引导方法中目标引导位置在正左侧的泊位示意图；
20.图4为本发明实施例2提供的一种航空器的泊位引导装置的结构示意图；
21.图5为本发明实施例3提供的一种无人引导车中控制器的电路结构图。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
24.本发明实施例的无人引导车一般包括车体、运动装置、传感器、车顶显示屏以及控制器。传感器单元用于采集无人引导车的一些运动参数及环境空间各类数据。在一些实施例中，传感器单元包括至少一个激光雷达,激光雷达安装于无人引导车车身的各个部位，用于检测无人引导车与障碍物之间的障碍物距离从而在行驶过程中避开各种障碍物。在本实施例中，该激光雷达还用于在对航空器进行泊位引导时，对航空器进行扫描，从而获得航空器，比如航空器前轮的激光点云信息以及航空器整体的激光点云信息。优选实施例中还可以在无人引导车的车身上设置多个激光雷达，从而对多个激光雷达采集的数据进行融合，得到更加准备的距离检测结果。在一些实施例中，传感器单元还可以包括惯性测量单元、陀螺仪、磁场计、加速度计或速度计、光学摄像头等等。
25.控制器分别与运动装置、传感器以及显示屏等电连接。控制器作为无人引导车的
控制核心，用于控制无人引导车行走、后退以及一些业务逻辑处理。在一些实施例中，控制器可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(as i c)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、ar(acornr i scmach i ne)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
26.请参阅图1，为本发明实施例1提供一种航空器的泊位引导方法的流程示意图，应用于无人驾驶航空器地面滑行引导车，简称为无人引导车，如图1所示，方法包括以下步骤：
27.步骤1，无人引导车获取目标航空器对应的泊位信息，泊位信息包括航空器型号、目标停机位编号以及目标泊位停止线编号等等。具体来说，每辆航班在进港后都会根据航空器型号、机场调度状态等分配一个停机位。一个优选实施例中，车辆调度管理平台根据当前机场内所有无人引导车的任务状态、自身状态(比如连续工作时间、电量等等)为每个空闲无人引导车分配航空器引导任务。这时，无人引导车可以在车路云协同系统的作用下，与机场的上位系统，比如用于塔台管制的a-smgcs系统、用于机场指挥的orms系统和fi ms系统以及车辆调度管理平台等进行通信，从而获取目标停机位编号，以及需要停泊在目标停机位的目标航空器编号、型号以及目标泊位停止线编号等等。优选实施例中，一个停机位不止停靠一种机型的航空器，因此可以在每个停机位设置多个泊位停止线，每个泊位停止线分别用于一种机型的航空器停车。
28.然后执行步骤2，无人引导车获取所述目标停机位的环境图像，并根据所述泊位信息和所述环境图像生成所述目标航空器对应的目标引导位置。本实施例的优势就是基于无人引导车位置灵活多变的特点，从而针对不同机场的布局情况或者同一机场的不同使用状态，甚至天气情况对航空器的引导位置进行灵活设置，从而取得广泛适用的泊位引导效果。
29.一个优选实施例中，上述步骤2获取目标停机位的环境图像，根据泊位信息和环境图像生成目标航空器对应的目标引导位置具体包括以下步骤：
30.步骤201，无人引导车通过上位系统获取所述目标停机位的环境图像。比如上位系统通过设置在机场内对应位置的场地传感器或者其他图像采集装置采集目标停机位的环境图像，然后将该环境图像远程发送给无人引导车。
31.步骤202，无人引导车对所述环境图像进行识别分析，生成所述目标停机位的场地特征参数，比如该目标停机位前方、左侧、右侧和 /或后方的可用空间大小等等。
32.步骤203，无人引导车根据所述场地特征参数和所述泊位信息，生成所述目标航空器对应的目标引导位置。一个优选实施例中，具体包括以下步骤：
33.步骤2031，根据泊位信息判定所述目标停机位为远机位或者近机位，根据判定结果获取对应的预设位置方案。
34.步骤2032，根据所述预设位置方案生成设置在目标泊位停止线正前方、左侧、左前侧和/或左后侧的多个初选引导位置。具体实施例中，对远机位或者近机位可以设置不同或者相同的引导位置设置方案，比如对于远机位，可以在目标泊位停止线正前方的不同距离设置多个初选引导位置和/或在目标泊位停止线正左侧、左前侧、左后侧的不同距离设置多个初选引导位置。而对于近机位，即廊桥位置，因为一般正前方空间较小，因此可以只在目标泊位停止线正左侧、左前侧、左后侧的不同距离设置多个初选引导位置。
35.然后执行步骤2033，删除与所述场地特征参数不相匹配的初选引导位置，即从目标泊位停止线正前方、正左侧、左前侧、左后侧不同距离的所有初选引导位置中，删除掉根据所述场地特征参数判断明显没有空间可以停泊无人引导车的初选引导位置，从而生成优选引导位置。
36.然后执行步骤2034，根据所述第一距离的显示效果生成每个优选引导位置的得分，并选择得分最高的优选引导位置作为所述目标航空器对应的目标引导位置。而显示效果可以根据显示屏的设置角度、高度、显示清晰度等等进行衡量。比如用于显示第一距离的显示屏设置在无人引导车的车顶，若该显示屏的显示角度不能调整，且只有前后两面可以显示第一距离信息，那么正前方的优选引导位置得分较高。若该显示屏四面均可显示，那么正前方、正侧方的优选引导位置得分较高。若该显示屏的显示角度可以调整，那么可以根据各角度的显示效果给不同方位的优选引导位置预设得分。
37.另一优选实施例的步骤2034中还包括得分调整步骤，具体为：无人引导车获取机场的当前可见度，若当前可见度小于预设值，则根据所述当前可见度调整每个优选引导位置的得分，并根据调整后的得分生成目标引导位置。比如当采用远机位泊位时，在目标泊位停止线的正前方存在一个优选引导位置c1，得分为a1；正侧方存在一个优选引导位置c2，得分为a2。其中c1距离目标泊位停止线的前后距离相对较远，但是因为计算第一距离的公式较简单、计算速度较快且航空器驾驶员获取正前方的信息更加直观方便，c1位置的得分a1在常规情况下设置得大于c2位置的得分，因此通常在正前方进行泊位引导。但是，当机场大雾天气能见度较低时，距离越远驾驶员越难快速获取到第一距离信息。此时，即可对a1和a2的得分进行调整，比如给a2补偿一个分值，使其大于a1，这样可以调整为通过正侧方引导的方式让航空器停泊至目标停止线。
38.一个优选实施例中，目标引导位置设置在目标泊位停止线正前方的泊位示意图如图2所示。当一个无人引导车获取到引导任务和目标引导位置后，该无人引导车的控制器可以采用预设进港引导流程将目标航空器引导至预设位置后立即行驶至所述目标引导位置，完成航空器的泊位引导。另一优选实施例中，当执行预设进港引导流程的对应无人引导车出现故障或者电量不足时，也可以给另一空闲无人引导车下发泊位引导命令，该空闲无人引导车根据泊位引导命令并按照当前位置至所述目标引导位置的移动路径行驶至所述目标引导位置，完成泊位引导任务。具体来说，该实施例中，计算所述目标航空器与目标泊位停止线的第一距离具体为：
39.步骤401，通过设置在无人引导车上的至少一个第一激光雷达实时对后方的目标航空器进行激光扫描，根据扫描结果获取所述无人引导车与目标航空器最前端位置的基础距离；
40.步骤402，查询预设对应关系表，根据所述航空器型号生成所述目标航空器的前轮位置信息；
41.步骤403，根据所述前轮位置信息和所述基础距离计算所述无人引导车与目标航空器前轮的距离，并作为所述无人引导车与所述目标航空器的第三距离da；
42.步骤404，获取目标引导位置与目标泊位停止线的第二距离d
p
，根据所述第三距离da和第二距离d
p
计算所述目标航空器与所述目标泊位停止线的第一距离d，计算公式为第一距离d＝第三距离d
a-第二距离d
p
。
43.优选实施例中还包括对目标航空器与目标停机位之间第一距离d 进行误差标定的步骤。具体来说，针对每种机型采用上述步骤401
‑ꢀ
404计算出第一距离后，再采用人工方式对目标航空器前轮与目标停机位之间的实际距离进行测量，从而得到每种机型对应的标定误差。然后在进行泊位引导时，根据待泊位的实际机型获取对应的标定误差，并通过该标定误差对计算得到的第一距离d进行误差补偿，从而使航空器在每次泊位时均可停留在最优位置。
44.另一个优选实施例中，目标引导位置设置在目标泊位停止线正左侧的泊位示意图如图3所示。此时，计算所述目标航空器与目标泊位停止线的第一距离具体为：
45.步骤406，通过设置在无人引导车上的至少一个第二激光雷达实时对侧方的目标航空器进行激光扫描，生成目标航空器的激光点云数据；
46.步骤407，通过预设聚类方法从所述激光点云数据中生成目标航空器前轮对应的聚类图像；
47.步骤408，基于所述聚类图像以及所述无人引导车在机场全局坐标系的位置和方向生成所述目标航空器在机场全局坐标系的前轮坐标(xa，ya)；
48.步骤409，根据所述目标航空器的前轮坐标(xa，ya)以及目标泊位停止线在机场全局坐标系的预设坐标(xp，yp)计算所述目标航空器与所述目标泊位停止线的第一距离d，计算公式为：
[0049][0050]
当然其他实施例中，当所述目标停机位在目标泊位停止线的左前侧或者左后侧时，也可以采用上述406-409的方法计算第一距离，并通过第一距离对飞机进行泊位引导。
[0051]
上述实施例提供了一种航空器的泊位引导方法，可以根据机场布局情况灵活设置无人引导车的引导位置以及引导信息在无人引导车的显示位置，不仅可以帮助飞行员更准确地将航空器停靠在停机位的对应停止线，而且对机场布局要求较小，适应范围更广；同时无人引导车可以在引导任务完成后驶离或者执行下一任务，减小机场上固定设备的占用空间，提高机场利用率。
[0052]
需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
[0053]
作为本发明实施例的另一方面，本发明实施例还提供一种航空器的泊位引导装置。其中，航空器的泊位引导装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施例所阐述的航空器的泊位引导方法。
[0054]
在一些实施例中，航空器的泊位引导装置亦可以由硬件器件搭建成的，例如，航空器的泊位引导装置可以由一个或两个以上的芯片搭建而成，各个芯片可以互相协调工作，以完成上述各个实施例所阐述的航空器的泊位引导方法。再例如，航空器的泊位引导装置还可以由各类逻辑器件搭建而成，诸如由通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、 arm(acornriscmachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合而搭建成。
[0055]
图4是本发明实施例2提供一种航空器的泊位引导装置的结构示意图，如图4所示，包括获取模块100、引导位置生成模块200、控制模块300和引导模块400，
[0056]
所述获取模块100用于获取目标航空器的泊位信息，所述泊位信息包括航空器型号、目标停机位编号以及目标泊位停止线编号；
[0057]
所述引导位置生成模块200用于获取所述目标停机位的环境图像，根据所述泊位信息和所述环境图像生成所述目标航空器对应的目标引导位置；
[0058]
所述控制模块300用于控制自身车辆行驶至所述目标引导位置；
[0059]
所述引导模块400用于实时计算并显示所述目标航空器与目标泊位停止线的第一距离，以通过所述第一距离对所述目标航空器的飞行员进行泊位引导。
[0060]
一个优选实施例中，所述引导位置生成模块200具体包括：
[0061]
图像获取单元201，用于通过上位系统获取所述目标停机位的环境图像；
[0062]
分析识别单元202，用于对所述环境图像进行识别分析，生成所述目标停机位的场地特征参数；
[0063]
引导位置生成单元203，用于根据所述场地特征参数和所述泊位信息，生成所述目标航空器对应的目标引导位置。
[0064]
另一个优选实施例中，所述引导位置生成单元203具体包括：
[0065]
判定单元2031，用于根据泊位信息判定所述目标停机位为远机位或者近机位，根据判定结果获取对应的预设位置方案；
[0066]
生成单元2032，用于根据所述预设位置方案生成设置在目标泊位停止线正前方、左侧、左前侧和/或左后侧的多个初选引导位置；
[0067]
第一筛选单元2033，用于删除与所述场地特征参数不相匹配的初选引导位置，生成优选引导位置；
[0068]
第二筛选单元2034，用于根据所述第一距离的显示效果生成每个优选引导位置的得分，并选择得分最高的优选引导位置作为所述目标航空器对应的目标引导位置。
[0069]
另一优选实施例中，还包括得分调整单元2035，用于获取机场的当前可见度，若当前可见度小于预设值，则根据所述当前可见度调整每个优选引导位置的得分，并根据调整后的得分生成目标引导位置。
[0070]
另一优选实施例中，所述引导模块400具体包括：
[0071]
第一获取单元401，用于通过设置在无人引导车上的至少一个第一激光雷达实时对后方的目标航空器进行激光扫描，根据扫描结果获取所述无人引导车与目标航空器最前端位置的基础距离；
[0072]
第二获取单元402，用于查询预设对应关系表，根据所述航空器型号生成所述目标航空器的前轮位置信息；
[0073]
第一计算单元403,用于根据所述前轮位置信息和所述基础距离计算所述无人引导车与目标航空器前轮的距离，并作为所述无人引导车与所述目标航空器的第三距离da；
[0074]
第二计算单元，用于获取目标引导位置与目标泊位停止线的第二距离d
p
，根据所述第三距离da和第二距离d
p
计算所述目标航空器与所述目标泊位停止线的第一距离d，计算公式为第一距离d＝第三距离 d
a-第二距离d
p
。
[0075]
另一优选实施例中，所述引导模块400还包括：
[0076]
扫描单元406，用于通过设置在无人引导车上的至少一个第二激光雷达实时对侧方的目标航空器进行激光扫描，生成目标航空器的激光点云数据；
[0077]
聚类单元407，用于通过预设聚类方法从所述激光点云数据中生成目标航空器前轮对应的聚类图像；
[0078]
第三计算单元408，用于基于所述聚类图像以及所述无人引导车在机场全局坐标系的位置和方向生成所述目标航空器在机场全局坐标系的前轮坐标(xa，ya)；
[0079]
第四计算单元409，用于根据所述目标航空器的前轮坐标(xa， ya)以及目标泊位停止线的预设坐标(xp，yp)计算所述目标航空器与所述目标泊位停止线的第一距离d，计算公式为：
[0080][0081]
上述实施例提供了一种航空器的泊位引导装置，可以根据机场布局情况灵活设置无人引导车的引导位置以及引导信息在无人引导车的显示位置，不仅可以帮助飞行员更准确地将航空器停靠在停机位的对应停止线，而且对机场布局要求较小，适应范围更广；同时无人引导车可以在引导任务完成后驶离或者执行下一任务，减小机场上固定设备的占用空间，提高机场利用率。
[0082]
需要说明的是，上述航空器的泊位引导装置可执行本发明实施例所提供的航空器的泊位引导方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在航空器的泊位引导装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的航空器的泊位引导方法。
[0083]
图5是本发明实施例提供的一种无人引导车中控制器的电路结构示意图。如图5所示，该控制器600包括一个或多个处理器61以及存储器62。其中，图5中以一个处理器61为例。
[0084]
处理器61和存储器62可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
[0085]
存储器62作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的航空器的泊位引导方法对应的程序指令/模块。处理器61 通过运行存储在存储器62中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行航空器的泊位引导装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例提供的航空器的泊位引导方法以及上述装置实施例的各个模块或单元的功能。
[0086]
存储器62可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器62可选包括相对于处理器61 远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器61。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0087]
所述程序指令/模块存储在所述存储器62中，当被所述一个或者多个处理器61执行时，执行上述任意方法实施例中的航空器的泊位引导方法。
[0088]
本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图5中的一个处理器61，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的航空器的泊位引导方法。
[0089]
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非易失性计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被电子设备执行时，使所述电子设备执行任一项所述的航空器的泊位引导方法。
[0090]
以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0091]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0092]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。