一種飛機(jī)入塢引導(dǎo)和機(jī)型識(shí)別的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及泊位引導(dǎo)系統(tǒng)，特別是涉及一種飛機(jī)入塢引導(dǎo)和機(jī)型識(shí)別的系統(tǒng)及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛機(jī)泊位引導(dǎo)是指將到港飛機(jī)從滑行道末端導(dǎo)引至機(jī)坪的停機(jī)位置并準(zhǔn)確停泊 的過(guò)程。飛機(jī)泊位引導(dǎo)的目的是保障入塢飛機(jī)安全準(zhǔn)確停泊，能方便飛機(jī)與各種地勤接口 的準(zhǔn)確對(duì)接，并使登機(jī)橋能有效靠接飛機(jī)艙門(mén)，提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)行效率和安全。
[0003] 自動(dòng)飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)按使用傳感器的類(lèi)型不同主要分為：
[0004] (1)地埋線圈類(lèi)；（2)激光掃描測(cè)距類(lèi)；（3)視覺(jué)感知類(lèi)。
[0005] 由于激光掃描測(cè)距類(lèi)和視覺(jué)感知類(lèi)自動(dòng)引動(dòng)系統(tǒng)能有效獲取入塢飛機(jī)的可視化 信息，因此該兩類(lèi)自動(dòng)飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)又稱(chēng)為可視化泊位引導(dǎo)系統(tǒng)。
[0006] 地埋感應(yīng)線圈類(lèi)自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)是否有金屬物體經(jīng)過(guò)或停留來(lái)確定入塢 飛機(jī)的位置。地埋感應(yīng)線圈的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度快、成本低，對(duì)天氣和照度無(wú)要求，但誤差較 大、抗干擾能力低。同時(shí)，埋在地下的引線和電子元件容易被壓壞、可靠性不高，測(cè)量精度不 高，不能識(shí)別機(jī)型，可調(diào)試可維修性差。
[0007] 激光掃描測(cè)距類(lèi)自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)激光測(cè)距和激光掃描來(lái)確定飛機(jī)位置、速度和 機(jī)型等信息，不受環(huán)境照度的影響、且受天氣影響較小，精度較高，可調(diào)試可維修性好。
[0008] 視覺(jué)感知類(lèi)自動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)光學(xué)成像方式獲取飛機(jī)入塢過(guò)程的圖像信息，進(jìn)而 通過(guò)智能化信息處理技術(shù)確定入塢飛機(jī)的位置、速度和機(jī)型等信息，系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)單、成本 低，具有高的智能化水平，可調(diào)性可維護(hù)性較好，但對(duì)天氣和照度有要求、適應(yīng)性較差。
[0009] 隨著視覺(jué)感知成像技術(shù)、智能化信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，可 視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)技術(shù)能精確、快速獲取入塢飛機(jī)的入塢信息，已在機(jī)場(chǎng)的泊位引導(dǎo)系統(tǒng) 中得到應(yīng)用。
[0010] 美國(guó)Honeywell公司研制的可視化飛機(jī)泊位引導(dǎo)系統(tǒng)（VDGS)和德國(guó)西門(mén)子公司 研制的視頻泊位引導(dǎo)系統(tǒng)（VDOCKS)作為國(guó)際領(lǐng)先水平的視覺(jué)引導(dǎo)設(shè)備也在國(guó)際上一些機(jī) 場(chǎng)得到應(yīng)用。
[0011] 但這些系統(tǒng)對(duì)天氣和照度要求較高、適應(yīng)性較差，且缺乏智能化的信息處理能力， 且不具備較高的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)入塢泊位引導(dǎo)，并有效提高飛機(jī)入塢過(guò)程 中，在確認(rèn)飛機(jī)前輪偏離情況方面的精確性。
[0013] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種飛機(jī)入塢引導(dǎo)和機(jī)型識(shí)別的方法，執(zhí)行于包 括機(jī)器視覺(jué)子系統(tǒng)、激光掃描子系統(tǒng)和融合模塊的飛機(jī)入塢引導(dǎo)和機(jī)型識(shí)別的系統(tǒng)中，該 方法包括：
[0014] 步驟1000,該機(jī)器視覺(jué)子系統(tǒng)通過(guò)圖像拍攝方式獲取圖像，并從中計(jì)算得到第一 飛機(jī)前輪位置；
[0015] 步驟2000,該激光掃描子系統(tǒng)通過(guò)激光掃描方式獲取飛機(jī)的機(jī)鼻位置，并推算得 到第二飛機(jī)前輪位置；
[0016] 步驟3000,針對(duì)該第一飛機(jī)前輪位置和該第二飛機(jī)前輪位置，根據(jù)一融合規(guī)則進(jìn) 行融合，得到飛機(jī)前輪偏離情況。
[0017] 該步驟1000進(jìn)一步包括：步驟S1，飛機(jī)泊位場(chǎng)景設(shè)置步驟，將監(jiān)測(cè)場(chǎng)景劃分為不 同的信息處理功能區(qū)；步驟S2,圖像預(yù)處理步驟，對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行預(yù)處理；步驟S3,飛 機(jī)捕獲步驟，通過(guò)在該圖像中識(shí)別飛機(jī)的引擎和前輪，以確認(rèn)該圖像中出現(xiàn)飛機(jī)；步驟S4， 飛機(jī)跟蹤步驟，對(duì)步驟S3所捕獲到的飛機(jī)的引擎和前輪的圖像進(jìn)行連續(xù)跟蹤和實(shí)時(shí)更新； 步驟S5,飛機(jī)定位步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)實(shí)時(shí)定位并準(zhǔn)確判斷飛機(jī)相對(duì)于引導(dǎo)線的偏離程度。
[0018] 該圖像預(yù)處理步驟進(jìn)一步包括：
[0019] 步驟S21，根據(jù)該圖像的平均灰度值判斷該圖像為低照度圖像、強(qiáng)光照?qǐng)D像還是正 常光照?qǐng)D像，對(duì)低照度圖像執(zhí)行低照度圖像處理步驟，對(duì)強(qiáng)光照?qǐng)D像執(zhí)行強(qiáng)光照?qǐng)D像處理 步驟；
[0020] 步驟S22,根據(jù)該圖像的方差判斷該正常光照?qǐng)D像是否為正常圖像；
[0021] 步驟S23,對(duì)于非正常圖像，判斷其為雨雪圖像還是霧圖像，對(duì)雨雪圖像執(zhí)行雨雪 圖像處理步驟，對(duì)霧圖像執(zhí)行霧圖像處理步驟。
[0022] 該低照度圖像處理步驟包括：
[0023] g (x, y) = f (x, y) +af (x, y) (255-f (x, y))
[0024] f(x，y)為原圖像，（x,y)為圖像中的像素點(diǎn)坐標(biāo),g(x，y)為處理之后的圖像,a為 低照度圖像處理參數(shù)。
[0025] 該雨雪圖像處理步驟包括：
[0026] 利用光度測(cè)定模型尋找被雨雪污染的待處理像素；
[0027] 對(duì)于當(dāng)前圖像的待處理像素，提取與該當(dāng)前圖像前后相鄰的圖像的相應(yīng)像素的亮 度值，根據(jù)該亮度值判斷與該當(dāng)前圖像前后相鄰的圖像的相應(yīng)像素是否均為待處理像素， 如果是，取該當(dāng)前圖像的待處理像素的所有相鄰像素的亮度值的平均值，用該平均值代替 該當(dāng)前圖像的待處理像素的亮度值，如果否，利用該當(dāng)前圖像前后相鄰的圖像的相應(yīng)像素 的亮度值中的最小值或最小的兩個(gè)值的平均值，代替該當(dāng)前圖像的待處理像素的亮度值。
[0028] 通過(guò)同態(tài)濾波進(jìn)行該霧圖像處理步驟。
[0029] 該飛機(jī)捕獲步驟進(jìn)一步包括：
[0030] 步驟S31，背景消除步驟，利用單高斯背景模型來(lái)模擬場(chǎng)景中背景的動(dòng)態(tài)分布并進(jìn) 行背景建模，然后將當(dāng)前圖像與背景模型作差分以消除背景，得到前景區(qū)域；
[0031] 步驟S32,陰影消除步驟，統(tǒng)計(jì)該前景區(qū)域的灰度值，找出最大灰度值gmax和最小 灰度值gmin，然后在灰度值小于T = gmin+(gmax-gmin)*0· 5的區(qū)域進(jìn)行陰影消除；
[0032] 步驟S33,區(qū)域分類(lèi)步驟，建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正面飛機(jī)區(qū)域模板，經(jīng)過(guò)變化檢測(cè)提取目 標(biāo)區(qū)域并求取該區(qū)域的垂直投影曲線，然后求取該垂直投影曲線與所述標(biāo)準(zhǔn)正面飛機(jī)區(qū) 域模板的垂直投影曲線的相關(guān)系數(shù)，若該相關(guān)系數(shù)大于或等于一分類(lèi)閾值，則該目標(biāo)為飛 機(jī)；
[0033] 步驟S34,特征驗(yàn)證步驟，通過(guò)檢測(cè)捕獲到的飛機(jī)的引擎和前輪來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證該目 標(biāo)是否為飛機(jī)。
[0034] 該特征驗(yàn)證步驟進(jìn)一步包括：
[0035] 步驟S341，圖像極黑區(qū)域提取，對(duì)當(dāng)前圖像的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行灰度直方圖統(tǒng)計(jì)，在灰 度級(jí)中間1 %~99 %范圍內(nèi)獲得最大灰度值、最小灰度值，借助預(yù)設(shè)的極黑判定閾值以及 該最大灰度值、最小灰度值提取圖像中最黑的部分，得到一幅極黑區(qū)域；
[0036] 步驟S342,類(lèi)圓形檢測(cè)，提取該極黑區(qū)域的所有外層邊界，對(duì)每一個(gè)邊界使用邊界 的矩計(jì)算邊界的重心坐標(biāo)，邊界的第ji階矩定義如下：
[0038] 重心坐標(biāo)0,歹>:
[0040] 對(duì)于當(dāng)前邊界的所有像素點(diǎn)，計(jì)算其與該重心的距離，若計(jì)算得到的最大距離與 最小距離的比值大于一圓形判定閾值，則認(rèn)為該區(qū)域非圓形，進(jìn)行下一區(qū)域的判定，否則認(rèn) 為該區(qū)域?yàn)轭?lèi)圓形，記錄類(lèi)圓形區(qū)域的重心坐標(biāo)和半徑；
[0041] 步驟S343,在類(lèi)圓形區(qū)域中通過(guò)判斷相似度檢測(cè)飛機(jī)引擎；
[0042] 步驟S344,檢測(cè)飛機(jī)前輪，得到第一飛機(jī)前輪位置。
[0043] 在步驟S343中，對(duì)于檢測(cè)到的M個(gè)類(lèi)圓形區(qū)域，其中第i個(gè)和第j個(gè)的相似度 Similarityij 為：
[0044] Similarityij = I Heighti-Heightj I * I Radiusi-Radiusj I
[0045] 其中，Height為重心高度，Radius為半徑，當(dāng)相似度Similarityu小于預(yù)設(shè)的相 似度閾值時(shí)，則認(rèn)為類(lèi)圓形區(qū)域i和j為飛機(jī)引擎。
[0046] 在步驟S343中，若沒(méi)有檢測(cè)出飛機(jī)引擎，則進(jìn)行迭代檢測(cè)，將所述極黑判定閾值、 圓形判定閾值、相似度閾值分別增大，再進(jìn)行步驟S341-343 ;若仍然沒(méi)有檢測(cè)出飛機(jī)引擎， 則對(duì)所有的極黑區(qū)域使用7*7的圓形模板進(jìn)行開(kāi)操作，再進(jìn)行步驟S342-343 ;
[0047] 若仍然沒(méi)有檢測(cè)出飛機(jī)引擎，則再進(jìn)行2次上述迭代檢測(cè)；
[0048] 若仍然沒(méi)有檢測(cè)出飛機(jī)引擎，則判定圖像中無(wú)引擎存在。
[0049] 所述極黑判定閾值、圓形判定閾值、相似度閾值的增加量分別為0. 05、0. 5、20。
[0050] 該步驟S344進(jìn)一步包括：
[0051] 在圖像的搜索區(qū)域中，將256級(jí)的灰度級(jí)量化至64級(jí)，搜索量化為64級(jí)的灰度直 方圖中的第一個(gè)波峰和波谷，原始256級(jí)灰度的灰度直方圖中的最優(yōu)波峰位置BestPeak、 最優(yōu)波谷BestValley位置定義如下：
[0054] 其中hist256⑴為256級(jí)灰度的灰度直方圖中，灰度為i的像素總數(shù)；
[0055] 以此最優(yōu)波谷BestValley對(duì)灰度進(jìn)行分割，對(duì)小于最優(yōu)波谷BestValley的部分， 除去面積較小的雜點(diǎn)，使用一個(gè)扁平橢圓型結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像進(jìn)行閉操作；
[0056] 接著對(duì)所有圖形計(jì)算邊界的7階Hu矩特征，與預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)前輪模型的矩特征進(jìn)行 比對(duì)，當(dāng)相似度低于一閾值時(shí)則判定中間一個(gè)為前輪。
[0057] 該飛機(jī)跟蹤步驟進(jìn)一步包括：
[0058] 步驟S41，在獲得上一幀圖像的引擎位置后，采用洪水填充法跟蹤確定當(dāng)前幀的引 擎區(qū)域；
[0059] 步驟S42,如果步驟S41的填充結(jié)果無(wú)效，執(zhí)行陰暗環(huán)境檢測(cè)跟蹤步驟，使用上一 幀的參數(shù)進(jìn)行步驟S341和步驟S342來(lái)檢測(cè)跟蹤引擎區(qū)域；
[0060] 步驟S43,在獲取到引擎區(qū)域的信息之后，使用步驟S344檢測(cè)飛機(jī)前輪，得到該第 一飛機(jī)前輪位置；
[0061] 步驟S44,前輪跟蹤應(yīng)急處理步驟，在檢測(cè)前輪形狀不正確或前輪位置與之前多幀 圖像相比發(fā)生明顯偏離時(shí)，根據(jù)上一幀圖像和當(dāng)前圖像的信息，利用相鄰兩幀圖像引擎的 位移對(duì)該幀的前輪位移進(jìn)行估計(jì)，將估計(jì)結(jié)果作為前輪跟蹤結(jié)果，如果超出N幀仍檢測(cè)不 到，則輸出錯(cuò)誤信息。
[0062] 該飛機(jī)定位步驟包括：步驟S51，攝像裝置標(biāo)定與圖像矯正步驟，用于確定攝像裝 置的光學(xué)參數(shù)與地理坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟S52,飛機(jī)前輪偏離程度解算步驟；步驟 S53,飛機(jī)前輪實(shí)際距離解算步驟。
[0063] 該步驟S51進(jìn)一步包括：
[0064] 步驟S511，讀取N幅標(biāo)定圖片；
[0065] 步驟S512,使用OpenCV的cvFindChessboardCorners ()函數(shù)尋找棋盤(pán)角點(diǎn)，將讀 取的所述N幅標(biāo)定圖片分別代入所述cvFindChessboardCorners ()函數(shù)，如果成功尋找到 所有的角點(diǎn)，則函數(shù)返回1，并得到角點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下坐標(biāo)；如果不成功則返回〇 ;
[0066] 步驟S513,將成功尋找到的所述角點(diǎn)在標(biāo)定模板上的坐標(biāo)代入函數(shù) cvCalibrateCamera2 ()中，返回得到攝像裝置的參數(shù)矩陣、畸變系數(shù)、旋轉(zhuǎn)向量和平移向 量。
[0067] 該步驟S52進(jìn)一步包括：
[0068] 根據(jù)由步驟S43得到該第一飛機(jī)前輪位置（X。，y。)，利用所述位置坐標(biāo)點(diǎn)與引導(dǎo) 線和停止線的關(guān)系，求得引導(dǎo)線的直線方程為 ：yi = klXl+bi，停止線的直線方程為：y2 = k2x2+b2，所述位置坐標(biāo)點(diǎn)到直線的距離為：
[0070] 將（X。，y。）代入兩個(gè)直線方程分別求得Cl1和d2, d2 > 0表示飛機(jī)前輪超出停止線， d2 < 0表示飛機(jī)前輪未到達(dá)停止線，此時(shí)若Ic1 > 0, (I1 > 0則表示飛機(jī)偏左，(I1 < 0表示飛 機(jī)偏右；若h < 0,則Cl1 < 0表示飛機(jī)偏左，Cl1 > 0表示飛機(jī)偏右。
[0071] 該步驟S52還包括，判斷I (I11 > width/2是否成立，width為一等于檢測(cè)的飛機(jī)前 輪的寬度的閾值，如果成立，認(rèn)為飛機(jī)已經(jīng)偏離引導(dǎo)線。
[0072] 該步驟S53進(jìn)一步包括：
[0073] 建立圖像坐標(biāo)與大地坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0074] 由步驟SI的場(chǎng)景設(shè)置中的標(biāo)記點(diǎn)得到圖像坐標(biāo)，采用最小二乘法對(duì)該圖像坐標(biāo) 進(jìn)行二次曲線擬合，得到曲線方程y = ax2+bx+c，X是圖像上的距離，y是實(shí)際距離；
[0075] 對(duì)于飛機(jī)前輪在圖像上的位置，沿停止線方向?qū)⑵渫队暗揭龑?dǎo)線上，計(jì)算投影點(diǎn) 到停止點(diǎn)的歐氏距離作為X，則通過(guò)y = ax2+bx+c可得到飛機(jī)前輪到停止線的實(shí)際距離。
[0076] 該步驟S3之后還可執(zhí)行步驟S7,飛機(jī)識(shí)別及身份驗(yàn)證步驟，步驟S7進(jìn)一步包括：
[0077] 步驟S71，參數(shù)驗(yàn)證，提取圖像中的飛機(jī)參數(shù)并與預(yù)置于數(shù)據(jù)庫(kù)中的機(jī)型數(shù)據(jù)進(jìn)行 比對(duì)，得到機(jī)型相似度參數(shù)；
[0078] 步驟S72,模板匹配，將圖像與預(yù)置于所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的機(jī)型模板進(jìn)行比對(duì)，得到模 板相似度參數(shù)；
[0079] 步驟S73,綜合判斷，所述機(jī)型數(shù)據(jù)相似度參數(shù)與所述模板相似度參數(shù)大于或等于 一驗(yàn)證閾值時(shí)，視為通過(guò)身份驗(yàn)證。
[0080] 步驟S71進(jìn)一步包括：
[0081] 步驟S711，提取圖像中的飛機(jī)引擎參數(shù)并與預(yù)置于數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)機(jī)型的飛機(jī)引擎 參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，得到第一比值；
[0082] 步驟S712,提取圖像中的飛機(jī)機(jī)翼參數(shù)并與預(yù)置于數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)機(jī)型的飛機(jī)機(jī)翼 參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，得到第二比值；
[0083] 步驟S713,提取圖像中的飛機(jī)機(jī)頭參數(shù)并與預(yù)置于數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)機(jī)型的飛機(jī)機(jī)頭 參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，得到第三比值；
[0084] 步驟S714,提取圖像中的飛機(jī)尾翼參數(shù)并與預(yù)置于數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)機(jī)型的飛機(jī)尾翼 參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，得到第四比值；以及
[0085] 步驟S715,取第一比值、第二比值、第三比值、第四比值這四者中的最小值以及最 大值，將最小值/最大值，作為該機(jī)型相似度參數(shù)。
[0086] 步驟S72進(jìn)一步包括：
[0087] 步驟S721，全局模板匹配，以整幅圖像為被搜索圖像，標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)圖像為模板，計(jì)算 全局模板相似度參數(shù)；
[0088] 步驟S722,局部模板匹配，分別以步驟S711-S714中提取得到的所述飛機(jī)引擎、飛 機(jī)機(jī)翼、飛機(jī)機(jī)頭和所述飛機(jī)尾翼為被搜索圖像，分別以標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)圖像的引擎、機(jī)翼、機(jī)頭 和尾翼為模板，計(jì)算被搜索圖像與模板的4個(gè)相似度，去掉所述4個(gè)相似度中的最小值，計(jì) 算所述4個(gè)相似度中其余3個(gè)相似度的平均數(shù)為局部模板相似度參數(shù)。
[0089] 步驟S73進(jìn)一步包括：若所述機(jī)型相似度參數(shù)、全局模板相似度參數(shù)和所述局部 模板相似度參數(shù)中至少有2個(gè)大于或等于第一驗(yàn)證閾值，視為通過(guò)身份驗(yàn)證，或，所述機(jī)型 相似度參數(shù)、全局模板相似度參數(shù)和所述局部模板相似度參數(shù)都大于第二驗(yàn)證閾值，視為 通過(guò)身份驗(yàn)證。
[0090] 該步驟2000進(jìn)一步包括：
[0091] 捕獲步驟，對(duì)飛機(jī)機(jī)頭的預(yù)計(jì)出現(xiàn)位置進(jìn)行水平方向的激光掃描，獲取激光掃描 的回波數(shù)據(jù)，根據(jù)一判斷條件對(duì)該回波數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以識(shí)別飛機(jī)是否出現(xiàn)；
[0092] 引導(dǎo)步驟，在飛機(jī)出現(xiàn)后，對(duì)飛機(jī)機(jī)頭進(jìn)行水平方向的激光掃描，獲取激光掃描的 回波數(shù)據(jù)并據(jù)以判斷飛機(jī)的機(jī)鼻位置；
[0093] 跟蹤步驟，在飛機(jī)行進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整該激光掃描的垂直掃描角度，跟蹤該機(jī)鼻 位置。
[0094] 該捕獲步驟之前還包括零點(diǎn)標(biāo)定步驟，該零點(diǎn)標(biāo)定步驟包括設(shè)備安裝零點(diǎn)標(biāo)定步 驟，執(zhí)行于掃描系統(tǒng)初次安裝時(shí)，該設(shè)備安裝零點(diǎn)標(biāo)定步驟包括水平零點(diǎn)測(cè)量步驟和垂直 零點(diǎn)測(cè)量步驟；
[0095] 該水平零點(diǎn)測(cè)量步驟包括：
[0096] 掃描系統(tǒng)以固定垂直掃描角度向地面的一標(biāo)定區(qū)域進(jìn)行水平掃描，將該標(biāo)定區(qū)域 等分為N個(gè)小區(qū)域，對(duì)每個(gè)小區(qū)域的邊界點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距，從獲得的測(cè)距值中找出最小值，以具 有最小值的邊界點(diǎn)為中心，確定一擴(kuò)展區(qū)域，以該擴(kuò)展區(qū)域中的具有最小測(cè)距值的點(diǎn)作為 水平零點(diǎn)；
[0097] 該垂直零點(diǎn)測(cè)量步驟包括：
[0098] 該掃描系統(tǒng)在垂直掃描角度β i進(jìn)行測(cè)距得到第一距離值L1，針對(duì)該垂直掃描角 度P1調(diào)整λ度再次測(cè)距得到第二距離值L 2，利用公式
[0099] Ldsin β ! = L2*sin ( β「λ )
[0100] 計(jì)算β i，確認(rèn)以L1所在直線為斜邊，以該斜邊在地面投影為直角邊，該斜邊與該 直角邊的夾角為P1的直角三角形的直角頂點(diǎn)為垂直零點(diǎn)。
[0101] 該零點(diǎn)標(biāo)定步驟還包括零點(diǎn)修正步驟，該零點(diǎn)修正步驟包括：
[0102] 在該設(shè)備安裝零點(diǎn)標(biāo)定步驟執(zhí)行完畢后，該掃描系統(tǒng)從零點(diǎn)起逐步調(diào)整掃描角度 直至掃描到一預(yù)設(shè)參照物，記錄此時(shí)的掃描角度作為修正角度；
[0103] 當(dāng)該掃描系統(tǒng)重新開(kāi)機(jī)時(shí)，該掃描系統(tǒng)在掃描到該預(yù)設(shè)參照物后，回調(diào)該修正角 度，以找到該零點(diǎn)。
[0104] 該判斷條件進(jìn)一步包括：
[0105] A、判斷具有連續(xù)且具有最小測(cè)距值的感興趣點(diǎn)的個(gè)數(shù)與回波數(shù)據(jù)的總數(shù)之比是 否大于一閾值；
[0106] B、根據(jù)該回波數(shù)據(jù)的總數(shù)計(jì)算飛機(jī)寬度，判斷該飛機(jī)寬度是否不小于一寬度閾 值；以及
[0107] C、計(jì)算飛機(jī)高度，判斷計(jì)算得到的飛機(jī)高度是否處于預(yù)定范圍；
[0108] 其中，該感興趣點(diǎn)的測(cè)距值在一預(yù)測(cè)長(zhǎng)度兩側(cè)的規(guī)定范圍。
[0109] 該捕獲步驟在獲取該回波數(shù)據(jù)時(shí)，先對(duì)該回波數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波，再識(shí)別飛機(jī)是 否出現(xiàn)。
[0110] 該引導(dǎo)步驟進(jìn)一步包括：
[0111] 從該回波數(shù)據(jù)中，截取落在機(jī)頭的目標(biāo)點(diǎn)，將該目標(biāo)點(diǎn)從極坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維 空間數(shù)據(jù)；
[0112] 從該目標(biāo)點(diǎn)中提取Y方向最短的點(diǎn)作為最近點(diǎn)；
[0113] 利用該目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，獲取曲線的頂點(diǎn)；
[0114] 根據(jù)該最近點(diǎn)的X值與該頂點(diǎn)的X值的差值，確定該最近點(diǎn)以及該頂點(diǎn)中之一為 該機(jī)鼻位置。
[0115] 該跟蹤步驟進(jìn)一步包括：
[0116] 在飛機(jī)進(jìn)行過(guò)程中以預(yù)定垂直掃描角度掃描飛機(jī)的機(jī)鼻位置；
[0117] 根據(jù)回波數(shù)據(jù)計(jì)算飛機(jī)的當(dāng)前機(jī)鼻點(diǎn)；
[0118] 對(duì)該當(dāng)前機(jī)鼻點(diǎn)進(jìn)行垂直掃描，根據(jù)掃描得到的拋物線的頂點(diǎn)計(jì)算垂直掃描角度 的改變量，并據(jù)以改變?cè)摯怪睊呙杞嵌?，或者，根?jù)該當(dāng)前機(jī)鼻點(diǎn)計(jì)算垂直掃描角度的改變 量，并據(jù)以改變?cè)摯怪睊呙杞嵌取?br>[0119] 所述的方法還包括機(jī)型識(shí)別的步驟，包括：機(jī)鼻高度驗(yàn)證、機(jī)艙寬度驗(yàn)證、機(jī)頭俯 視輪廓驗(yàn)證、機(jī)頭側(cè)視輪廓驗(yàn)證和飛機(jī)引擎驗(yàn)證中的一種或幾種；
[0120] 該機(jī)鼻高度驗(yàn)證包括：如果機(jī)鼻高度與預(yù)設(shè)機(jī)鼻高度之差在一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，視為 通過(guò)機(jī)鼻高度驗(yàn)證；
[0121] 該機(jī)艙寬度驗(yàn)證包括：尋找該回波數(shù)據(jù)中X坐標(biāo)相差最大的兩個(gè)點(diǎn)，將這兩個(gè)點(diǎn) 的直線距離作為機(jī)艙寬度，如果該機(jī)艙寬度大于理論機(jī)艙寬度與一寬度系數(shù)的乘積，視為 通過(guò)機(jī)艙寬度驗(yàn)證；
[0122] 該機(jī)頭俯視輪廓驗(yàn)證包括：將水平方向的激光掃描獲得的回波數(shù)據(jù)（Xl，yi，Z 1)代 入預(yù)設(shè)的俯視輪廓方程y = fn(x)，水平擬合點(diǎn)誤差為
水平擬合最大誤 差
若Dh < Λ DH，則可認(rèn)為機(jī)頭的俯視輪廓驗(yàn)證通過(guò)，Λ Dh為俯視驗(yàn)證閾 值，i為回波數(shù)據(jù)的目標(biāo)點(diǎn)的序號(hào)，η為俯視方程的擬合次數(shù)；
[0123] 該機(jī)頭側(cè)視輪廓驗(yàn)證包括：將垂直方向的激光掃描獲得的回波數(shù)據(jù)（Xl，yi，Z 1)代 入預(yù)設(shè)的俯視輪廓方程z = gm(y)，垂直擬合點(diǎn)誤差為
垂直擬合最大誤 差
若Dv < Λ Dv，則可認(rèn)為機(jī)頭的側(cè)視輪廓驗(yàn)證通過(guò)，Λ Dv為側(cè)視驗(yàn)證閾值， i為回波數(shù)據(jù)的目標(biāo)點(diǎn)的序號(hào)，m為側(cè)視方程的擬合次數(shù)；
[0124] 該飛機(jī)引擎驗(yàn)證包括：
[0125] 根據(jù)該機(jī)鼻位置計(jì)算引擎位置，對(duì)該引擎位置進(jìn)行水平方向的激光掃描以及垂直 方向的激光掃描；
[0126] 將水平方向的激光掃描得到的回波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到x-y-z三維坐標(biāo)，尋找距離理論引 擎中心最近的坐標(biāo)點(diǎn)，并尋找與該最近的坐標(biāo)點(diǎn)連續(xù)的點(diǎn)，得到一點(diǎn)集，點(diǎn)集中最左端和最 右端的兩個(gè)點(diǎn)的距離作為引擎寬度，該兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn)為引擎中心的水平坐標(biāo)；
[0127] 將垂直方向的激光掃