一种便携式飞机泊位自动引导装置

1.本实用新型涉及飞机停泊引导的技术领域，尤其是涉及一种便携式飞机泊位自动引导装置。


背景技术：

2.机场运行中，飞机泊位是其中关键一环，飞机泊位准确，机场运行可以更加顺利，乘客乘坐体验更好。飞机泊位时，飞行员只能看到机头前10多米的地面，无法看到滑行过程中的飞机前车轮的准确位置，更无法通过自身经验来确定飞机泊位进程，必须通过人或者仪器提供滑行信号。虽然目前较为先进的停机位上有“自动泊位”功能。在设置好机型后，它就能通过显示屏准确地引导飞机停到正确的位置。但因为其造价昂贵，需要配合机场建设时一并设计难以实现普及等。
3.经过专利研读和现场考察，发现了现有自动泊机系统存在的弊病，首先是测距模块与机型识别模块的选型问题，三维雷达价格昂贵，再加上数据量庞大，计算资源浪费过多，但并没有提升检测精度。而在视觉部分，现有的几种方案里都是将视觉信息与点云信息融合判断飞机的位置，加入视觉模块的主要目的在于提高识别的可靠性和精确度，同时识别飞机型号，而飞机点云数据与视觉数据量庞大，数据处理困难，反而增加了机型识别的困难程度，也降低了识别准确度。其次是装置的便携性问题，较为先进的停机位上的自动泊位装置不可移动，只能用在某个特定的停机位上，要给所有停机位都配备一台自动泊机设备大大增加机场运营成本，并且其可移植性和可改进能力都比较弱，无法快速进行更新换代。
4.综上所述，现有技术中的飞机泊机引导装置的便携性差，成本高，机型识别难度大。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种便携式飞机泊位自动引导装置，以缓解现有技术中飞机泊机引导装置的便携性差，成本高，机型识别难度大的技术问题。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种便携式飞机泊位自动引导装置，其特征在于，包括：支座、微控制器、二维激光雷达探测单元、运动单元、三段式led屏以及摄像单元；
7.所述微控制器与所述二维激光雷达探测单元、所述运动单元、所述三段式led屏以及所述摄像单元均相连；
8.所述微控制器获取所述摄像单元采集的图像；
9.所述摄像单元安装于所述三段式led屏顶部；
10.所述三段式led屏安装于所述运动单元上方；
11.所述支座底部设有凸台，所述运动单元安装于所述支座底部，所述运动单元输出轴连有光杆，所述支座底部的凸台上部设有光杆槽以使所述光杆位于所述光杆槽内部，所述二维激光雷达探测单元通过运动转换机构实现在光杆的上下运动。
12.优选的，所述运动单元包括步进电机、步进电机驱动器；
13.所述步进电机通过所述步进电机驱动器与所述微控制器相连，所述步进电机的输出轴连有所述光杆以使所述光杆轴向运动，所述光杆设有外螺纹；
14.所述运动转换机构设有通孔，所述运动转换机构的通孔设有内螺纹且与所述光杆的外螺纹啮合，所述通孔的宽度大于所述光杆槽的宽度以使所述运动转换机构沿预定方向运动，所述二维激光雷达探测单元与所述运动转换机构相连。
15.优选的，所述微控制器的芯片的型号为勘智k210，所述二维激光雷达探测单元的型号为rplidar-s1。
16.本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供了一种便携式飞机泊位自动引导装置，涉及飞机停泊的技术领域，包括：支座、微控制器、二维激光雷达探测单元、运动单元、三段式led屏以及摄像单元；微控制器与二维激光雷达探测单元、运动单元、三段式led屏以及摄像单元相连；微控制器获取摄像单元采集的图像；摄像单元安装于三段式led屏顶部；三段式led屏安装于运动单元上方；支座底部设有凸台，运动单元安装于支座底部，运动单元输出轴连有光杆，支座底部的凸台上部设有光杆槽以使光杆位于光杆槽内部，二维激光雷达探测单元通过运动转换机构实现在光杆的上下运动。通过本实用新型可以缓解现有技术中飞机泊机引导装置的便携性差，成本高，机型识别难度大的技术问题。
17.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的一种便携式飞机泊位自动引导装置结构图；
21.图2为本实用新型实施例提供的种便携式飞机泊位自动引导装置后视图；
22.图3为本实用新型实施例提供的种便携式飞机泊位自动引导装置主视图；
23.图4为本实用新型实施例提供的种便携式飞机泊位自动引导装resnet结构图。
24.图标：1—二维激光雷达探测单元；2—运动转换机构；3—三段式led屏；4—摄像单元；5—支座。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出
创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.目前，现有的几种方案里都是将视觉信息与点云信息融合判断飞机的位置，加入视觉模块的主要目的在于提高识别的可靠性和精确度，同时识别飞机型号，而飞机点云数据与视觉数据量庞大，数据处理困难，反而增加了机型识别的困难程度，也降低了识别准确度。其次是装置的便携性问题，较为先进的停机位上的自动泊位装置不可移动，只能用在某个特定的停机位上，要给所有停机位都配备一台自动泊机设备大大增加机场运营成本，并且其可移植性和可改进能力都比较弱，无法快速进行更新换代，基于此，本实用新型实施例提供的一种便携式飞机泊位自动引导装置，可以缓解现有技术中飞机泊机引导装置的便携性差，成本高，机型识别难度的大术问题。
27.为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种便携式飞机泊位自动引导装置进行详细介绍。
28.实施例一：
29.本实用新型实施例一提供了一种便携式飞机泊位自动引导装置，其特征在于，包括：支座5、微控制器、二维激光雷达探测单元1、运动单元、三段式led屏3、以及摄像单元4；
30.所述微控制器与所述二维激光雷达探测单元1、所述运动单元、所述三段式led屏3以及所述摄像单元4均相连；
31.所述微控制器获取所述摄像单元采集的图像；
32.所述摄像单元安装于所述三段式led屏顶部；
33.所述三段式led屏3安装于所述运动单元上方；
34.所述支座底5部设有凸台，所述运动单元安装于所述支座5底部，所述运动单元输出轴连有光杆，所述支座5底部的凸台上部设有光杆槽以使所述光杆位于所述光杆槽内部，所述二维激光雷达探测单元1通过运动转换机构2实现在光杆的上下运动。
35.优选的，所述运动单元包括步进电机、步进电机驱动器；
36.所述步进电机通过所述步进电机驱动器与所述微控制器相连，所述步进电机的输出轴连有所述光杆以使所述光杆轴向运动，所述光杆设有外螺纹；
37.所述运动转换机构设有通孔，所述运动转换机构2的通孔设有内螺纹且与所述光杆的外螺纹啮合，所述通孔的宽度大于所述光杆槽的宽度以使所述运动转换机构2沿预定方向运动，所述二维激光雷达探测单元1与所述运动转换机构2相连。
38.优选的，所述微控制器的芯片的型号为勘智k210，所述二维激光雷达探测单元1的型号为rplidar-s1。
39.实施例二：
40.本实用新型实施例二对本实用新型实施例一提供的装置的工作流程进行了阐述，应用于微控制器，具体包括如下步骤：
41.获取便携式飞机泊位自动引导装置设备状态信息，并基于设备状态信息判定设备是否正常，
42.若设备异常，则获取设备异常信息并重新启动设备，
43.若设备正常，则获取所述摄像单元拍摄的飞机机头图片，
44.需要说明的是，当获取飞机摄像单元拍摄的飞机机头图片后，需对图像进行处理，具体采用resnet进行图像进行特征提取以及分类；
45.进一步的，resnet由五个阶段构成，包括卷积模块、残差模块，经训练后的resnet50模型可以通过飞机机头对飞机型号进行识别；
46.在获取所述摄像单元拍摄的飞机机头图片的步骤之后，利用二维激光雷达探测单元进行测距，在进行测距之前，需要调整所述二维激光雷达探测单元位于以使所述二维激光雷达探测单元与待引导飞机的机轮中心位于同一个二维平面；
47.进一步的，通过步进电机的转动，以使所述运动转换机构运动，从而带动所述二维激光雷达探测单元上下运动，并将获取的待引导的飞机前轮到飞机泊位处的距离信息传输至微控制器；
48.进一步的，在本实用新型提供的实施方式中，通过获取飞机机头的图片经过对比获取待引导的飞机的机型；
49.获取的待引导的飞机前轮到飞机泊位处的距离信息传输至微控制器的步骤之后，所述三段式led屏显示便携式飞机泊位自动引导装置的设备状态信息，机型航班信息，泊机进程等信息并判定待引导的飞机是否停泊到位；
50.若否，则执行所述三段式led屏显示便携式飞机泊位自动引导装置的设备状态信息，机型航班信息，泊机进程等信息并判定待引导的飞机是否停泊到位的步骤；
51.若是，则停止飞机停泊引导。
52.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。
53.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
54.另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。