飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置。其包括紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置、紅外傳感器、固定支架和主控裝置；紅外光源安裝在固定支架的中部；紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器分別安裝在固定支架的一端；主控裝置同時(shí)與紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器通過(guò)導(dǎo)線相連。本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置是基于除冰過(guò)程中飛機(jī)殘冰的多光譜特征，采用非接觸的紅外傳感器與紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置相結(jié)合的方式，通過(guò)裝置相對(duì)于飛機(jī)的姿態(tài)估計(jì)算法、坐標(biāo)變換方法確定除冰區(qū)域內(nèi)殘冰的相對(duì)位置并對(duì)殘冰進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。本裝置可以實(shí)現(xiàn)除冰區(qū)域內(nèi)殘冰的自動(dòng)識(shí)別和定位、監(jiān)測(cè)過(guò)程的自動(dòng)控制，具有測(cè)量速度快、效率高等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)檢測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種針對(duì)飛機(jī)除冰過(guò)程中的殘冰進(jìn)行識(shí)別和除冰區(qū)域監(jiān)測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，大型機(jī)場(chǎng)航班起降架次迅速增加。但是，伴隨著極端天氣的增多，一旦遇到降雪天氣，就需要對(duì)飛機(jī)上的積雪進(jìn)行除冰作業(yè)。一旦飛機(jī)表面受到冰、雪、霜等污染物的影響，將會(huì)直接影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)特性和飛行安全。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1969年到2005年，世界上由于結(jié)冰引起的飛行事故已經(jīng)造成500多人死亡，并且造成財(cái)產(chǎn)的重大損失。針對(duì)上述問(wèn)題，各民航組織對(duì)飛機(jī)表面殘冰均建立了嚴(yán)格的規(guī)范，要求在冬天結(jié)冰條件下，飛機(jī)起飛前的檢查必須確保沒(méi)有冰、雪或霜附著在飛機(jī)關(guān)鍵部位表面，一旦發(fā)現(xiàn)必須進(jìn)行除冰作業(yè)。
[0003]除冰作業(yè)時(shí)是將加熱好的除冰液向飛機(jī)表面噴射，以清除表面冰雪。由于高溫的除冰液在除冰過(guò)程中會(huì)在機(jī)身周?chē)a(chǎn)生大量的濃霧，從而嚴(yán)重地影響操作人員的視線。另夕卜，為了確保沒(méi)有殘冰存在，一般會(huì)使用過(guò)量的除冰液，使得除冰成本大大提高，結(jié)果造成一定的浪費(fèi)。我國(guó)一直大力提倡綠色環(huán)保，節(jié)約成本，避免浪費(fèi)。針對(duì)上述飛機(jī)除冰過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，如何克服除冰作業(yè)中出現(xiàn)的濃霧帶來(lái)的影響，并且能夠隨時(shí)了解除冰區(qū)域的殘冰情況，如何第一時(shí)間確定完成除冰工作都是需要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其能夠在飛機(jī)除冰過(guò)程中對(duì)除冰區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察、對(duì)除冰區(qū)域內(nèi)的殘冰進(jìn)行識(shí)別定位，以提高除冰效率，并且一定程度上提高除冰作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置包括紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置、紅外傳感器、固定支架和主控裝置；其中:
[0006]紅外光源安裝在固定支架的中部，用于為飛機(jī)除冰監(jiān)測(cè)提供穩(wěn)定的檢測(cè)波長(zhǎng)的輻射，有助于紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器得到有效的檢測(cè)信號(hào)；
[0007]紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置安裝在固定支架的一端，利用其上的紅外多光譜像機(jī)在不同波長(zhǎng)下對(duì)除冰區(qū)域內(nèi)的殘冰進(jìn)行檢測(cè)，以確定除冰區(qū)域內(nèi)是否存在殘冰以及殘冰的位置，然后將采集的圖像信息傳送給主控裝置；
[0008]紅外傳感器安裝在固定支架的另一端，其利用紅外成像的特點(diǎn)，消除除冰時(shí)產(chǎn)生的霧氣所帶來(lái)的影響，并通過(guò)其上的紅外鏡頭對(duì)除冰過(guò)程中除冰區(qū)域的圖像進(jìn)行連續(xù)的采集，之后將采集的圖像信息傳送給主控裝置；
[0009]固定支架用于保證安裝在其上的紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器三者之間的相對(duì)固定位姿關(guān)系，并通過(guò)固定位姿關(guān)系的預(yù)校準(zhǔn)來(lái)確保紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置與紅外傳感器在一定檢測(cè)距離下能夠覆蓋住同一除冰區(qū)域；[0010]主控裝置同時(shí)與紅外光源、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器通過(guò)導(dǎo)線相連，用于對(duì)紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置和紅外傳感器傳送的圖像信息進(jìn)行計(jì)算和處理，并實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示。
[0011]所述的紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置上的紅外多光譜像機(jī)為XENICS XEVA2858 ;紅外傳感器為頂PERX的IGV-B2020 ;紅外光源為CrownTech的CT-TH-150W鹵鎢燈光源。
[0012]本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置是基于除冰過(guò)程中飛機(jī)殘冰的多光譜特征，采用非接觸的紅外傳感器與紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置相結(jié)合的方式，通過(guò)裝置相對(duì)于飛機(jī)的姿態(tài)估計(jì)算法、坐標(biāo)變換方法確定除冰區(qū)域內(nèi)殘冰的相對(duì)位置并對(duì)殘冰進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。本裝置可以實(shí)現(xiàn)除冰區(qū)域內(nèi)殘冰的自動(dòng)識(shí)別和定位、監(jiān)測(cè)過(guò)程的自動(dòng)控制，具有測(cè)量速度快、效率高等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置使用狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]如圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置包括紅外光源1、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2、紅外傳感器3、固定支架4和主控裝置；其中:
[0017]紅外光源I安裝在固定支架4的中部，用于為飛機(jī)除冰監(jiān)測(cè)提供穩(wěn)定的檢測(cè)波長(zhǎng)的輻射，有助于紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2和紅外傳感器3得到有效的檢測(cè)信號(hào)；
[0018]紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2安裝在固定支架4的一端，利用其上的紅外多光譜像機(jī)在不同波長(zhǎng)下對(duì)除冰區(qū)域內(nèi)的殘冰進(jìn)行檢測(cè)，以確定除冰區(qū)域內(nèi)是否存在殘冰以及殘冰的位置，然后將采集的圖像信息傳送給主控裝置；
[0019]紅外傳感器3安裝在固定支架4的另一端，其利用紅外成像的特點(diǎn)，消除除冰時(shí)產(chǎn)生的霧氣所帯來(lái)的影響，并通過(guò)其上的紅外鏡頭對(duì)除冰過(guò)程中除冰區(qū)域的圖像進(jìn)行連續(xù)的采集，之后將采集的圖像信息傳送給主控裝置；
[0020]固定支架4用于保證安裝在其上的紅外光源1、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2和紅外傳感器3三者之間的相對(duì)固定位姿關(guān)系，并通過(guò)固定位姿關(guān)系的預(yù)校準(zhǔn)來(lái)確保紅外光源1、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2與紅外傳感器3在一定檢測(cè)距離下能夠覆蓋住同一除冰區(qū)域；
[0021]主控裝置同時(shí)與紅外光源1、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2和紅外傳感器3通過(guò)導(dǎo)線相連，用于對(duì)紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2和紅外傳感器3傳送的圖像信息進(jìn)行計(jì)算和處理，并實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示。
[0022]所述的紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2的上紅外多光譜像機(jī)為XENICS XEVA2858 ;紅外傳感器3為頂PERX的IGV-B2020 ;紅外光源I為CrownTech的CT-TH-150W鹵鎢燈光源。
[0023]現(xiàn)將本發(fā)明提供的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置工作原理闡述如下:當(dāng)需要對(duì)飛機(jī)表面上的積冰進(jìn)行檢測(cè)吋，首先將本飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置放置在待檢測(cè)的飛機(jī)5 —側(cè)，并使光源I的發(fā)射ロ、紅外傳感器3上的紅外鏡頭和紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2上的紅外多光譜像機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)飛機(jī)5，然后開(kāi)啟本裝置進(jìn)行檢測(cè)。除冰監(jiān)測(cè)過(guò)程中，光源I發(fā)出的光將照射在飛機(jī)5上，紅外傳感器3利用其上的紅外鏡頭在固定參考波長(zhǎng)下連續(xù)獲得除冰區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，然后傳送給主控裝置；與此同時(shí)，紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置2將通過(guò)其上紅外多光譜像機(jī)在不通過(guò)測(cè)量通道下獲得除冰區(qū)域圖像數(shù)據(jù)，然后傳送給主控裝置；主控裝置利用其內(nèi)安裝的軟件采用本裝置相對(duì)于飛機(jī)5的姿態(tài)估計(jì)算法、坐標(biāo)變換方法對(duì)多光譜殘冰檢測(cè)裝置2和紅外傳感器3傳送的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以對(duì)除冰區(qū)域內(nèi)的殘冰進(jìn)行快速識(shí)別和定位，并將結(jié)果在顯示器上進(jìn)行顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:其包括紅外光源(I)、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)、紅外傳感器(3)、固定支架(4)和主控裝置；其中: 紅外光源(I)安裝在固定支架(4)的中部，用于為飛機(jī)除冰監(jiān)測(cè)提供穩(wěn)定的檢測(cè)波長(zhǎng)的輻射，有助于紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)和紅外傳感器(3)得到有效的檢測(cè)信號(hào)；紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)安裝在固定支架(4)的一端，利用其上的紅外多光譜像機(jī)在不同波長(zhǎng)下對(duì)除冰區(qū)域內(nèi)的殘冰進(jìn)行檢測(cè)，以確定除冰區(qū)域內(nèi)是否存在殘冰以及殘冰的位置，然后將采集的圖像信息傳送給主控裝置； 紅外傳感器(3)安裝在固定支架(4)的另一端，其利用紅外成像的特點(diǎn)，消除除冰時(shí)產(chǎn)生的霧氣所帯來(lái)的影響，并通過(guò)其上的紅外鏡頭對(duì)除冰過(guò)程中除冰區(qū)域的圖像進(jìn)行連續(xù)的采集，之后將采集的圖像信息傳送給主控裝置； 固定支架(4)用于保證安裝在其上的紅外光源(I)、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)和紅外傳感器(3)三者之間的相對(duì)固定位姿關(guān)系，并通過(guò)固定位姿關(guān)系的預(yù)校準(zhǔn)來(lái)確保紅外光源(I)、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)與紅外傳感器(3)在一定檢測(cè)距離下能夠覆蓋住同一除冰區(qū)域； 主控裝置同時(shí)與紅外光源(I)、紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2 )和紅外傳感器(3 )通過(guò)導(dǎo)線相連，用于對(duì)紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)和紅外傳感器(3)傳送的圖像信息進(jìn)行計(jì)算和處理，并實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)除冰實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的紅外多光譜殘冰檢測(cè)裝置(2)上的紅外多光譜像機(jī)為XENICS XEVA2858 ;紅外傳感器(3)為頂PERX的IGV-B2020 ;紅外光源(I)為CrownTech的CT-TH-150W鹵鎢燈光源。
【文檔編號(hào)】B64D15/20GK103448913SQ201310413164
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】于之靖, 諸葛晶昌, 高建樹(shù), 鄭大川 申請(qǐng)人:中國(guó)民航大學(xué)