機(jī)場fod檢測定位光電平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，屬于光電產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]F0D是Foreign Object Debris的縮寫，泛指可能損傷航空器或系統(tǒng)的某種外來的物質(zhì)，常稱為跑道異物。F0D的種類相當(dāng)多，如飛機(jī)和發(fā)動機(jī)的連接件(螺帽、螺釘、墊圈、保險絲等)、機(jī)械工具、飛行物品(釘子、私人證件、鋼筆、鉛筆等)、野生動物、樹葉、石頭和沙子、道面材料、木塊、塑料或聚乙烯材料、紙制品、運(yùn)行區(qū)的冰碴兒等等。F0D危害非常嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)和案例都表明，機(jī)場道面上的外來物可以很容易被吸入發(fā)動機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失效。碎片也會堆積在機(jī)械裝置中，影響起落架、襟翼等設(shè)備的正常運(yùn)行。據(jù)保守估計，每年全球因F0D造成的損失至少在30-40億美元，2007年5月至2008年5月，中國民航共發(fā)生4500多起F0D損傷輪胎的事件。
[0003]目前，國內(nèi)大多數(shù)機(jī)場監(jiān)測清除F0D的方法主要依靠的是人工定時巡檢方式，通過人眼視覺去觀測發(fā)現(xiàn)機(jī)場跑道異物，這種方法效率低、且不具備可靠性，滿足不了對跑道異物監(jiān)測的連續(xù)性和實(shí)時性。因此，研發(fā)一種可以實(shí)時檢測定位機(jī)場跑道異物的光電平臺，具有較高的實(shí)用價值和應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，主要應(yīng)用于機(jī)場F0D實(shí)時監(jiān)測，能和毫米波雷達(dá)掃描系統(tǒng)、遠(yuǎn)程操控終端構(gòu)成一套完整的F0D監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)場跑道異物的在線自動監(jiān)測。具體方案為:
一種機(jī)場FOD檢測定位光電平臺，包括光電平臺、控制組件和操控終端，所述的光電平臺包括結(jié)構(gòu)件、功能部件和電路板；所述的結(jié)構(gòu)件包括支架、框架和保護(hù)罩，框架包括外框和內(nèi)框，外框設(shè)置在支架上，外框能夠在水平向360度旋轉(zhuǎn)；所述的保護(hù)罩固定在外框上，保護(hù)罩上設(shè)置有透明的保護(hù)窗；內(nèi)框安裝在外框上，內(nèi)框能夠在俯仰向上下轉(zhuǎn)動；所述的功能部件安裝在內(nèi)框上，功能部件包括攝像單元、激光照明單元和激光指示單元，所述的攝像單元、激光照明單元和激光指示單元均朝向保護(hù)窗安裝；所述的光電平臺設(shè)置有平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括陀螺、力矩電機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器；所述的電路板包括陀螺信號放大板、溫控電路板和功率放大板；所述的光電平臺還設(shè)置有對外電氣接口，通過對外電氣接口與控制組件連接，用于接收控制組件發(fā)出的電氣信號；所述的控制組件包括水平伺服控制電路、俯仰伺服控制電路、解調(diào)與通信電路、電源與控制電路。
[0005]進(jìn)一步的，所述的攝像單元為CCD攝象機(jī)，該CCD攝象機(jī)具有8個像元，像元大小與鏡頭焦距的比值為α=30/ (8*350000)。
[0006]進(jìn)一步的，所述的電氣信號包括平臺調(diào)轉(zhuǎn)指令、操縱桿信號、平臺供電、狀態(tài)控制、CCD及鏡頭控制、激光照明控制、激光指示控制信號。
[0007]進(jìn)一步的，所述的防護(hù)罩與外框連接處設(shè)置有密封件，防護(hù)罩與外框一起形成完全密封的空間；保護(hù)窗采用壓板固定在防護(hù)罩上，四周涂膠密封。
[0008]進(jìn)一步的，所述的防護(hù)罩設(shè)置有充氣閥和放氣閥，充氣閥與氮?dú)庠催B接；防護(hù)罩內(nèi)設(shè)置有干燥器。
[0009]進(jìn)一步的，所述的內(nèi)框和外框設(shè)置有鎖定電磁鐵。
[0010]本發(fā)明的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺可以實(shí)現(xiàn)機(jī)場跑道異物的在線實(shí)時自動監(jiān)測。平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)能夠保證光電平臺抗機(jī)場內(nèi)外界環(huán)境的干擾，實(shí)時保持圖像的穩(wěn)定；當(dāng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)F0D后向平臺發(fā)送位置指令，光電平臺接到指令后能夠快速調(diào)轉(zhuǎn)到F0D所在方向，快速準(zhǔn)確的識別F0D ;還能夠根據(jù)系統(tǒng)所發(fā)的指令，自動完成區(qū)域或360°全方位搜索F0D ;激光照明單元可以輔助光學(xué)探測系統(tǒng)在夜間發(fā)現(xiàn)識別F0D ;激光指示單元能夠協(xié)助工作人員快速找到F0D所在位置并進(jìn)行清理。
【附圖說明】
[0011]
圖1為光電平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為F0D在線實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0013]如圖1所示的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，包括光電平臺、控制組件和操控終端，所述的光電平臺包括結(jié)構(gòu)件、功能部件和電路板；所述的結(jié)構(gòu)件包括支架9、框架和保護(hù)罩2，框架包括外框1和內(nèi)框3，外框1設(shè)置在支架9上，外框1能夠在水平向360度旋轉(zhuǎn)；所述的保護(hù)罩2固定在外框1上，保護(hù)罩2上設(shè)置有透明的保護(hù)窗4 ;內(nèi)框3安裝在外框1上，內(nèi)框3能夠在俯仰向上下轉(zhuǎn)動；所述的功能部件安裝在內(nèi)框3上，功能部件包括攝像單元5、激光照明單元7和激光指示單元6，所述的攝像單元5、激光照明單元7和激光指示單元6均朝向保護(hù)窗4安裝；所述的光電平臺設(shè)置有平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括陀螺、力矩電機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器；所述的電路板包括陀螺信號放大板、溫控電路板和功率放大板；所述的光電平臺還設(shè)置有對外電氣接口，通過對外電氣接口與控制組件連接，用于接收控制組件發(fā)出的電氣信號；所述的控制組件包括水平伺服控制電路、俯仰伺服控制電路、解調(diào)與通信電路、電源與控制電路。
[0014]本實(shí)施例中所述的攝像單元為CCD攝象機(jī)，該CCD攝象機(jī)具有8個像元，像元大小與鏡頭焦距的比值為α=30/ (8*350000);選用最長焦距為500mm的變焦距鏡頭，同時選用像元尺寸不大于5 μπι的高清CCD可以滿足系統(tǒng)要求。收尋可視角較大的目標(biāo)時，可以使用短焦大視場，收尋可視角較小的目標(biāo)時需要適當(dāng)?shù)募哟蠼咕唷?br>[0015]所述的電氣信號包括平臺調(diào)轉(zhuǎn)指令、操縱桿信號、平臺供電、狀態(tài)控制、CCD及鏡頭控制、激光照明控制、激光指示控制信號。所有信號由一個53芯密封插座和一個12芯密封插座通過電纜與平臺控制組件連接，平臺中裝的攝像單元通過視頻插座給出圖像信號。
[0016]為保證光電平臺的密封，防護(hù)罩采用鑄件，與外框連接處安裝橡膠密封件件8密封；保護(hù)窗4采用壓板固定在防護(hù)罩上，四周涂膠密封；光電平臺上安裝有充氣閥和放氣閥，可給產(chǎn)品內(nèi)部充氮?dú)?，排除水汽、空氣，避免平臺內(nèi)部氧化腐蝕；防護(hù)罩內(nèi)安裝可更換干燥器，保證平臺內(nèi)部干燥。
[0017]光電平臺采用二維結(jié)構(gòu)設(shè)計，俯仰向在平臺內(nèi)框，在有限角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。水平向?yàn)樵婆_外框，360度連續(xù)轉(zhuǎn)動。同時，俯仰向和水平向均有可靠的機(jī)械限位機(jī)構(gòu)和電磁鐵鎖定機(jī)械機(jī)構(gòu)，在平臺運(yùn)輸期間和非工作狀態(tài)下，對兩個自由轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖緊，以避免平臺因磕碰弓I起損壞，保證產(chǎn)品的安全性。
[0018]如圖2所示，該機(jī)場F0D檢測定位光電平臺主要用于機(jī)場跑道F0D的發(fā)現(xiàn)識別與定位，它和毫米波雷達(dá)掃描系統(tǒng)構(gòu)成一套完整的F0D在線實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)工作方式如下:
(1)現(xiàn)場毫米波雷達(dá)掃描頭陣列檢測并判斷發(fā)現(xiàn)異物，光電平臺根據(jù)其上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行精確定位；
(2)攝像機(jī)對焦至相應(yīng)位置，將圖像信號傳輸?shù)讲倏亟K端顯示放大F0D圖像；
(3)圖像處理軟件對F0D進(jìn)行自動檢測并標(biāo)識，同時聲光信號提示操作員進(jìn)行處理；
(4)操作員確認(rèn)后對異物進(jìn)行拍攝并存儲圖像，同時進(jìn)行F0D處理，處理時系統(tǒng)暫停掃描，攝像機(jī)監(jiān)視；
(5)處理完通知系統(tǒng)對跑道重新開始掃描檢測。
[0019]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)場FOD檢測定位光電平臺，包括光電平臺、控制組件和操控終端，其特征在于:所述的光電平臺包括結(jié)構(gòu)件、功能部件和電路板；所述的結(jié)構(gòu)件包括支架、框架和保護(hù)罩，框架包括外框和內(nèi)框，外框設(shè)置在支架上，外框能夠在水平向360度旋轉(zhuǎn)；所述的保護(hù)罩固定在外框上，保護(hù)罩上設(shè)置有透明的保護(hù)窗；內(nèi)框安裝在外框上，內(nèi)框能夠在俯仰向上下轉(zhuǎn)動；所述的功能部件安裝在內(nèi)框上，功能部件包括攝像單元、激光照明單元和激光指示單元，所述的攝像單元、激光照明單元和激光指示單元均朝向保護(hù)窗安裝；所述的光電平臺設(shè)置有平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，平臺穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括陀螺、力矩電機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器；所述的電路板包括陀螺信號放大板、溫控電路板和功率放大板；所述的光電平臺還設(shè)置有對外電氣接口，通過對外電氣接口與控制組件連接，用于接收控制組件發(fā)出的電氣信號；所述的控制組件包括水平伺服控制電路、俯仰伺服控制電路、解調(diào)與通信電路、電源與控制電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，其特征在于:所述的攝像單元為CCD攝象機(jī)，該CCD攝象機(jī)具有8個像元，像元大小與鏡頭焦距的比值為α =30/(8*350000)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，其特征在于:所述的電氣信號包括平臺調(diào)轉(zhuǎn)指令、操縱桿信號、平臺供電、狀態(tài)控制、CCD及鏡頭控制、激光照明控制、激光指示控制信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，其特征在于:所述的防護(hù)罩與外框連接處設(shè)置有密封件，防護(hù)罩與外框一起形成完全密封的空間；保護(hù)窗采用壓板固定在防護(hù)罩上，四周涂膠密封。5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，其特征在于:所述的防護(hù)罩設(shè)置有充氣閥和放氣閥，充氣閥與氮?dú)庠催B接；防護(hù)罩內(nèi)設(shè)置有干燥器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)場F0D檢測定位光電平臺，其特征在于:所述的內(nèi)框和外框設(shè)置有鎖定電磁鐵。
【專利摘要】一種機(jī)場FOD檢測定位光電平臺，包括光電平臺、控制組件和操控終端，所述的光電平臺包括結(jié)構(gòu)件、功能部件和電路板；所述的結(jié)構(gòu)件包括支架、框架和保護(hù)罩，框架包括外框和內(nèi)框，外框設(shè)置在支架上，外框能夠在水平向360度旋轉(zhuǎn)；所述的保護(hù)罩固定在外框上，保護(hù)罩上設(shè)置有透明的保護(hù)窗；內(nèi)框安裝在外框上，內(nèi)框能夠在俯仰向上下轉(zhuǎn)動；所述的功能部件安裝在內(nèi)框上，功能部件包括攝像單元、激光照明單元和激光指示單元。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)機(jī)場跑道異物的在線實(shí)時自動監(jiān)測。
【IPC分類】G01V11/00
【公開號】CN105425317
【申請?zhí)枴緾N201510753638
【發(fā)明人】韓建軍, 靳文忠, 張永安, 范玲, 趙文濤, 辛玫
【申請人】河南平原光電有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月9日