專利名稱：一種精密進(jìn)近航道指示燈分界線的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精密進(jìn)近航道指示燈(Precision ApproachPath Indicator, PAPI)分界線的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
PAPI是現(xiàn)代機(jī)場(chǎng)儀表著陸系統(tǒng)中一種重要的目視航道指示系統(tǒng)，其一個(gè)重 要的光學(xué)技術(shù)指標(biāo)是分界線角度，國(guó)際民航組織(International Civil Aviation Organization, ICA0)中規(guī)定PAPI的分界線角度不大于3分。 傳統(tǒng)的PAPI分界線測(cè)量方法是目視法測(cè)量，即將PAPI發(fā)出的光打在白墻上，用肉 眼觀察紅白光的分界線，并用刻度尺進(jìn)行測(cè)量，這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但具有重復(fù)性差、 精確度不高的缺點(diǎn)。還有一種方法是采用數(shù)碼成像和圖像處理的方法，用數(shù)碼成像設(shè)備將 打在白墻上的光斑進(jìn)行成像，通過數(shù)字圖像處理的方法測(cè)量分界線的寬度，這種方法雖然 重復(fù)性好精度高，但由于它是按照灰度變化來分辨分界線，而ICAO對(duì)于分界線的規(guī)定是按 照顏色來進(jìn)行區(qū)分的，因而該方法存在原理性誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種精密進(jìn)近航道指示燈分界線的測(cè)量方法。
本發(fā)明提出的精密進(jìn)近航道指示燈分界線的測(cè)量方法，具體步驟如下
首先將光纖探頭夾具安裝于刻度尺上，光纖探頭固定于光纖探頭夾具上，光纖探 頭的入光口對(duì)準(zhǔn)待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈的出光口 ，光纖將光纖探頭收集到的待測(cè)精密進(jìn) 近航道指示燈發(fā)出的光傳輸?shù)焦庾V儀中，光譜儀測(cè)量光的顏色；接著將光纖探頭夾具從下 往上移動(dòng)，測(cè)得的光的色品坐標(biāo)一開始在紅光區(qū)域，當(dāng)色品坐標(biāo)剛移出紅光區(qū)域時(shí)，記錄光 纖探頭夾具的起始位置，當(dāng)色品坐標(biāo)剛進(jìn)入白光區(qū)域時(shí)，記錄光纖探頭夾具的結(jié)束位置，結(jié)
'△、
束位置與起始位置之間的距離A即為分界線寬度，而分界線角度a則為arctan
d
，其中d
為待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈與測(cè)量裝置之間的距離。 本發(fā)明采用光譜輻射的測(cè)量方法，對(duì)精密進(jìn)近航道指示燈的分界線進(jìn)行色品坐標(biāo) 分辨，即嚴(yán)格按照ICAO標(biāo)準(zhǔn)中的燈光顏色要求，對(duì)分界線進(jìn)行分辨，從而克服了灰度分辨 的缺陷，且靈敏度高、重復(fù)性好、精度高。另外，測(cè)試裝置的搭建也相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，實(shí)際 測(cè)試操作具有非常強(qiáng)的可操作性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所用裝置的結(jié)構(gòu)圖示。 圖2為ICAO所規(guī)定的PAPI的燈光顏色區(qū)域，其中中央空白多邊形區(qū)域?yàn)榘坠鈪^(qū) 域，右側(cè)黑色四邊形區(qū)域?yàn)榧t光區(qū)域。 圖中標(biāo)號(hào)1為光譜儀，2為光纖，3為光纖探頭夾具，4為光纖探頭，5為刻度尺，6為精密進(jìn)近航道指示燈'
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。 實(shí)施例1 :采用圖1所示裝置測(cè)量精密進(jìn)近航道指示燈，該測(cè)量包括光譜儀1、光纖 2、光纖探頭夾具3、光纖探頭4和刻度尺5，光纖探頭夾具3安裝在刻度尺5上并可上下移 動(dòng)，移動(dòng)的距離可通過刻度尺5讀出，光纖探頭4固定在光纖探頭夾具3上，并下對(duì)著待測(cè) PAPI6的投光方向，光纖2將光纖探頭4收集到的PAPI6發(fā)出的光傳輸?shù)焦庾V儀1中，光譜 儀1測(cè)量光的顏色。將PAPI6與測(cè)量裝置之間的距離d設(shè)置為10米。
測(cè)量時(shí)，將光纖探頭夾具3從下往上移動(dòng)，將所測(cè)得的光的色品坐標(biāo)標(biāo)注在圖2所 示的色品坐標(biāo)圖中，色品坐標(biāo)點(diǎn)一開始在紅光區(qū)域，當(dāng)色品坐標(biāo)剛移出紅光區(qū)域時(shí)，記錄光 纖探頭夾具3的起始位置，繼續(xù)移動(dòng)光纖探頭夾具3，當(dāng)色品坐標(biāo)剛進(jìn)入白光區(qū)域時(shí)，記錄 光纖探頭夾具3的結(jié)束位置，讀出結(jié)束位置與起始位置之間的距離A， A即為分界線寬度，
計(jì)算分界線角度a :a = arctan
d 刻度尺5的精度為lmm，所以系統(tǒng)的角度測(cè)量精度為arctan(lmm/10m) 度已能滿足測(cè)量3'角度的要求，如果將距離d安排得更遠(yuǎn)，則精度可達(dá)到更高。
20"，精
權(quán)利要求
一種精密進(jìn)近航道指示燈分界線的測(cè)量方法，其特征在于具體步驟如下首先將光纖探頭夾具安裝于刻度尺上，光纖探頭固定于光纖探頭夾具上，光纖探頭的入光口對(duì)準(zhǔn)待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈的出光口，光纖將光纖探頭收集到的待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈發(fā)出的光傳輸?shù)焦庾V儀中，光譜儀測(cè)量光的顏色；接著將光纖探頭夾具從下往上移動(dòng)，測(cè)得的光的色品坐標(biāo)一開始在紅光區(qū)域，當(dāng)色品坐標(biāo)剛移出紅光區(qū)域時(shí)，記錄光纖探頭夾具的起始位置，當(dāng)色品坐標(biāo)剛進(jìn)入白光區(qū)域時(shí)，記錄光纖探頭夾具的結(jié)束位置，結(jié)束位置與起始位置之間的距離Δ即為分界線寬度，分界線角度α則為其中d為待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈與測(cè)量裝置之間的距離。F2009101985029C00011.tif
全文摘要
本發(fā)明屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精密進(jìn)近航道指示燈分界線的測(cè)量方法。首先將光纖探頭夾具安裝于刻度尺上，光纖探頭固定于光纖探頭夾具上，光纖探頭的入光口對(duì)準(zhǔn)待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈的出光口，光纖將光纖探頭收集到的待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈發(fā)出的光傳輸?shù)焦庾V儀中，光譜儀測(cè)量光的顏色；接著將光纖探頭夾具從下往上移動(dòng)，測(cè)得的光的色品坐標(biāo)一開始在紅光區(qū)域，當(dāng)色品坐標(biāo)剛移出紅光區(qū)域時(shí)，記錄光纖探頭夾具的起始位置，當(dāng)色品坐標(biāo)剛進(jìn)入白光區(qū)域時(shí)，記錄光纖探頭夾具的結(jié)束位置，結(jié)束位置與起始位置之間的距離Δ即為分界線寬度，而分界線角度α則為d為待測(cè)精密進(jìn)近航道指示燈與測(cè)量裝置之間的距離。本方法靈敏度高、重復(fù)性好、精度高。
文檔編號(hào)G01M11/02GK101738306SQ20091019850
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉木清, 周小麗, 沈海平, 王拯民, 陸澤民 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)