本發(fā)明涉及一種對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng)和方法，更具體而言，本發(fā)明涉及一種監(jiān)控飛行器精確位置的系統(tǒng)及其監(jiān)管方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的進步，已經(jīng)能夠?qū)o線電信標集成在普通的信號燈中，并且借助信號燈的電源穩(wěn)定工作。同時現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有對機場區(qū)域飛行器進行定位的方法，例如申請?zhí)枮閏n201310533832.5的中國發(fā)明專利提出了一種相對于機場跑道光學(xué)定位飛行器的方法，所述機場具有標準化標志，包括標記，所述方法包括：從安裝在所述飛行器上的光學(xué)傳感器生成所述機場的至少一部分的圖像；確定所述飛行器的位置；并且在所述飛行器內(nèi)提供所述確定位置的指示。但是該方法不能使機場管理部門直觀地即時掌握飛行器的位置，而且由于飛行器尺寸較大，該方法也不能精確反映飛行器的每一部分相對場面設(shè)施的位置關(guān)系。同時由于航空領(lǐng)域適航認證的周期性較長，該技術(shù)方法需要增加和改變機載設(shè)備，這將經(jīng)歷冗長的取證周期，難以在較快時間內(nèi)對提高機場運行效率起到促進作用。

基于此，迫切需要一種對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng)和方法，減少或者避免改動機上電子設(shè)備，以避免或減少冗長的適航取證過程，以提高機場區(qū)域運行的安全性，并提高機場區(qū)域的運行效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng)和方法。

一般而言，傳統(tǒng)的固定翼飛行器有三只航行燈，分別設(shè)于左右翼尖以及機尾，顏色依次為紅綠白，本發(fā)明中借助這種常見布置解釋發(fā)明內(nèi)容。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:

對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)，其包括：

多個航行燈，設(shè)在飛行器上，其中每個所述航行燈都集成有定位信標；以及

監(jiān)測裝置，其設(shè)在機場內(nèi)，與所述的多個航行燈通信；

其中所述的定位信標用于向所述監(jiān)測裝置發(fā)射無線電信號，該信號中包括當前飛行器的識別信息；

所述的監(jiān)測裝置用以接收所述的無線電信號，并根據(jù)該無線電信號計算得到所有飛行器的精確位置，以判斷當前飛行器是否安全的進行調(diào)度。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的識別信息包括所述航行燈所在飛行器的識別號、該航行燈在飛行器上的安裝位置以及所在飛行器的翼展和機長的數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的航行燈內(nèi)包括存儲裝置，以存儲當前飛行器的航行燈在當前飛行器上的安裝位置和該飛行器的識別信息。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述監(jiān)測裝置包括：

通信模塊，設(shè)在所述的監(jiān)測裝置內(nèi)，用以與所述的定位信標通信；

判斷模塊，與所述的通信模塊通信，以接收定位信標發(fā)出的無線電信號，以根據(jù)無線電三角定位原理計算出多個航行燈的精確位置，并基于多個航行燈的精確位置計算出該架飛行器在當前機場區(qū)域的精確占地布局圖，再基于所述的占地布局圖判斷當前飛行器的調(diào)度是否安全。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的監(jiān)測裝置包括存儲模塊，用于存儲接收到的當前區(qū)域內(nèi)所有飛行器的實時的精確位置，當需要判斷當前飛行器的調(diào)度是否安全時，所述的判斷模塊對得到的當前飛行器的精確位置與存儲的其它飛行器的精確位置進行比較，并得出當前飛行器的調(diào)度是否安全。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的系統(tǒng)包括警報器，其設(shè)在所述的航行燈外或集成在所述的航行燈內(nèi)，以在所述的監(jiān)測裝置判斷當前飛行器不能安全調(diào)度時，發(fā)出報警信息。

進一步，所述的定位信標安裝在機場的作業(yè)車輛的安全警示燈內(nèi)，以實現(xiàn)對該作業(yè)車輛精確定位和安全調(diào)度。

對機場區(qū)域飛行器精確定位的方法，該方法包括:

s1、使安裝在飛行器上的多個航行燈上的定位信標發(fā)射無線電信號；

s2、監(jiān)測裝置接收發(fā)出的無線電信號，并根據(jù)該無線電電信號，利用三角定位原理計算出多個航行燈的精確位置；以及

s3、監(jiān)測裝置根據(jù)各航行燈的精確位置，計算出當前飛行器在當前機場區(qū)域的精確占地布局圖，以判斷出當前飛行器的調(diào)度是否安全。

進一步，該方法還包括：監(jiān)測裝置實時地存儲接收到的當前區(qū)域內(nèi)所有飛行器的實時的精確位置，并對當前飛行器的精確位置與存儲的其它飛行器的精確位置進行比較，以得出當前飛行器的調(diào)度是否安全和是否發(fā)出報警信號。

進一步，其中所述的定位信標安裝在機場的作業(yè)車輛的安全警示燈內(nèi)，以實現(xiàn)對該作業(yè)車輛精確定位和安全調(diào)度。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域飛行器精確定位的方法中，還包含場面作業(yè)車輛可能碰撞飛行器的預(yù)警方法，具體步驟為：

s1、本發(fā)明的監(jiān)測裝置實時監(jiān)控場面作業(yè)車輛的精確位置；

s2、本發(fā)明的監(jiān)測裝置實時將作業(yè)車輛的位置和其存儲裝置保存的當前機場區(qū)域各飛行器的精確位置相比較；

s3、本發(fā)明的監(jiān)測裝置判斷場面作業(yè)車輛過于接近飛行器時，警報器發(fā)出警報信息。

采用本發(fā)明的方法，利用帶有定位信標的安全警示燈實時監(jiān)控場面作業(yè)車輛的精確位置，能夠?qū)崟r掌握所有作業(yè)車輛的位置，對其進行精確管理，避免作業(yè)車輛和航空器發(fā)生沖突干涉。

【附圖說明】

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的說明，以更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，其中：

圖1所示為本發(fā)明的航行燈和監(jiān)測裝置的工作示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的航行燈的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3所示為本發(fā)明的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖4所示為機場區(qū)域應(yīng)用本發(fā)明的平面示意圖；以及

圖5所示為本發(fā)明的航行燈安裝在飛行器上時和監(jiān)測裝置工作關(guān)系的示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的機場區(qū)域飛行器精確定位的系統(tǒng)和方法做詳細的說明。

結(jié)合5和圖2所示，多個航行燈10，設(shè)在飛行器上，其中每個所述航行燈都集成有定位信標11；以及結(jié)合圖3所示的監(jiān)測裝置20，其設(shè)在機場內(nèi)，與所述的多個航行燈10通信；以及如圖5所示，航行燈10借助其中所述的定位信標11用于向所述監(jiān)測裝置20發(fā)射無線電信號，該信號中包括當前飛行器的識別信息；以及所述的監(jiān)測裝置20用以接收所述的無線電信號，并根據(jù)該無線電信號計算得到所有飛行器的精確位置，以判斷當前飛行器是否安全的進行調(diào)度。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的識別信息包括所述航行燈10所在飛行器的識別號、該航行燈在飛行器上的安裝位置以及所在飛行器的翼展和機長的數(shù)據(jù)。

如圖2所示，在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的航行燈10內(nèi)包括存儲裝置12，以存儲當前飛行器的航行燈10在當前飛行器上的安裝位置和該飛行器的識別信息。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng)的一個實施例中，進一步還包含定位信標11發(fā)出的信號編碼的方式，例如應(yīng)用在飛機上的編碼方式，其編碼內(nèi)容依次為：

定位信標安裝位置（安裝于飛機的左、右、尾部分別定義為：1、2、3）/飛機注冊號/型號/翼展（單位為分米）/機長（單位為分米）；

結(jié)合本發(fā)明的一個實施例，一架注冊號為b-5678的波音737-300飛機，其機翼左側(cè)紅色航行燈1的定位信標發(fā)出的信號為：1/b5678/733/289/334，對該編碼解釋為：其中1為航行燈位置，5678為機號，733為機型，289為機長（單位為分米），334為翼展（單位為分米）；機翼右側(cè)綠色航行燈2的定位信標發(fā)出的信號為：2/b5678/733/289/334（為方便闡述，將該信號命名為信號2，圖未示）；其機尾白色航行燈3的定位信標發(fā)出的信號為：3/b5678/733/289/334（為方便闡述，將該信號命名為信號3，未圖示）。

進一步，如圖3所示，在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述監(jiān)測裝置20包括：

通信模塊21，設(shè)在所述的監(jiān)測裝置20內(nèi)，用以與所述的定位信標11通信；

判斷模塊22，與所述的通信模塊21通信，以接收定位信標11發(fā)出的無線電信號。

如圖4所示，本發(fā)明在機場應(yīng)用的一個典型的實施例，其中51是機場的跑道、52是聯(lián)絡(luò)道，用于連接跑道和滑行道以及停機坪、53是滑行道，60是停機坪，在圖4所示的本發(fā)明的布置方式中，監(jiān)測裝置20僅安裝在停機坪60、61、6n的邊緣，在實際的機場應(yīng)用中，當停機坪靠近航站樓等較高的建筑物時，還可將監(jiān)測裝置20安裝在這些建筑的外側(cè)適宜高度的位置，以更有利于接收航行燈10的信號。

如圖4和圖5所示，在本發(fā)明的一個實施例中，所述的檢測裝置20以適宜的數(shù)量布置在機場的合適位置，用于接收定位信標11發(fā)出的無線電信號1、2和3，并根據(jù)無線電三角定位原理計算出多個航行燈10的精確位置；結(jié)合前文所述，例如當計算出發(fā)出信號1的航行燈位置時，即可得知當前飛機安裝左側(cè)航行燈的左側(cè)翼尖的位置、當計算出發(fā)出信號2的航行燈位置時，即可得知當前飛機安裝右側(cè)航行燈的右側(cè)翼尖的位置、當計算出發(fā)出信號3的航行燈位置時，即可得知當前飛機安裝尾部航行燈的機尾的位置，按此方法基于多個航行燈10的精確位置以及各航行燈在飛行器的安裝位置，即可計算出該架飛行器在當前機場區(qū)域的精確占地布局圖，再基于所述的占地布局圖判斷當前飛行器的調(diào)度是否安全。

結(jié)合圖3、圖4和圖5所示，在本發(fā)明的一個更優(yōu)的實施例中，在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的監(jiān)測裝置20包括存儲模塊23，用于存儲接收到的當前區(qū)域內(nèi)所有飛行器的實時的精確位置，當需要判斷當前飛行器的調(diào)度是否安全時，所述的判斷模塊22對得到的當前飛行器的精確位置與存儲的其它飛行器的精確位置進行比較，并得出當前飛行器的調(diào)度是否安全。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域的飛行器進行精確定位的系統(tǒng)中，所述的系統(tǒng)包括警報器13，其設(shè)在所述的航行燈10外或集成在所述的航行燈10內(nèi)（圖2示意為將警報器13集成在其內(nèi)），以在所述的監(jiān)測裝置20判斷當前飛行器不能安全調(diào)度時，發(fā)出報警信息。

在本發(fā)明的一個更進一步的應(yīng)用中，所述的定位信標11安裝在機場的作業(yè)車輛的安全警示燈內(nèi)（圖未示），以實現(xiàn)對該作業(yè)車輛精確定位和安全調(diào)度。

結(jié)合圖1至圖5所示，對機場區(qū)域飛行器精確定位的方法，該方法包括:

s1、使安裝在飛行器上的多個航行燈10上的定位信標11發(fā)射無線電信號；

s2、監(jiān)測裝置20接收發(fā)出的無線電信號，并根據(jù)該無線電電信號，利用三角定位原理計算出多個航行燈10的精確位置；以及

s3、監(jiān)測裝置20根據(jù)各航行燈10的精確位置，計算出當前飛行器在當前機場區(qū)域的精確占地布局圖，以判斷出當前飛行器的調(diào)度是否安全。

進一步，該方法還包括：監(jiān)測裝置20實時地存儲接收到的當前區(qū)域內(nèi)所有飛行器的實時的精確位置，并對當前飛行器的精確位置與存儲的其它飛行器的精確位置進行比較，以得出當前飛行器的調(diào)度是否安全和是否發(fā)出報警信號。

進一步，其中所述的定位信標11安裝在機場的作業(yè)車輛的安全警示燈內(nèi)，以實現(xiàn)對該作業(yè)車輛精確定位和安全調(diào)度。

在本發(fā)明的對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的方法中，還包含場面作業(yè)車輛可能碰撞飛行器的預(yù)警方法，具體步驟為：

s1、本發(fā)明的監(jiān)測裝置20實時監(jiān)控安裝有帶定位信標11的安全警示燈的場面作業(yè)車輛的精確位置；

s2、本發(fā)明的監(jiān)測裝置20實時將作業(yè)車輛的位置和其存儲裝置23保存的當前機場區(qū)域各飛行器的精確位置相比較；

s3、本發(fā)明的監(jiān)測裝置判斷場面作業(yè)車輛過于接近飛行器時，警報器發(fā)出警報信息。

根據(jù)本發(fā)明的對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng),其特征在于，所述的航行燈10可以安裝在傳統(tǒng)的固定翼飛機上，也可以安裝在載人的直升機或無人機上。

在本發(fā)明的一個實施例中，當本發(fā)明的航行燈10安裝在用于載貨的無人機上時，可以參照傳統(tǒng)固定翼飛機的航行燈布置方式，采用左側(cè)、右側(cè)、尾部三只航行燈布置；也可以在無人機較適宜前飛的一側(cè)布置一只航行燈，在尾部布置第二只航行燈，即采用最少兩只航行燈的布置方式，以便于監(jiān)測裝置通過2個定位信標，掌握該載貨無人機的精確位置和姿態(tài)。

顯而易見的是，隨著電子技術(shù)小型化技術(shù)的進步，本發(fā)明的對機場區(qū)域飛行器進行精確定位的系統(tǒng)的監(jiān)測裝置20，還可能集成在機場區(qū)域的照明燈光裝置上或其他易于接收定位信標11發(fā)出的信號且占用較少機場區(qū)域空間資源的優(yōu)選的位置。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利要求的范圍。任何人在本發(fā)明的權(quán)利要求的精神和原則之內(nèi)所作的任何的等同變化和改變，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。