CN109597066A - 一种机场跑道的异物检测方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种机场跑道的异物检测方法及***，其中，所述方法包括：在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。本申请提供的技术方案，能够提高检测雷达***的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及异物检测技术领域，特别涉及一种机场跑道的异物检测方法及***。
背景技术
为了保证飞机的安全起飞，通常需要检测机场跑道中是否存在异物。目前在对机场跑道进行FOD(Foreign Object Debris，外来物检测)时，雷达***可以对接收信号直接进行处理，从而生成距离与信号幅值的对应关系。然后，通过对该对应关系进行分析，判断是否出现信号幅值过高的信号，如果出现，则可以判定机场跑道中存在异物。
然而，由于机场跑道并非理想平面，即使在不存在异物的情况下，按照上述方式处理的结果也可能出现虚假的异物目标，从而造成虚假报警，这样会严重降低异物检测雷达***的可靠性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种机场跑道的异物检测方法及***，能够提高异物检测的精度，从而提高检测雷达***的可靠性。
为实现上述目的，本申请提供一种机场跑道的异物检测方法，所述方法包括：
在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
进一步地，所述预设雷达***中包括预设数量的检测雷达，所述预设数量的检测雷达分布于所述机场跑道的两侧；其中，所述检测雷达以指定扫描角度范围持续扫描。
进一步地，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
针对指定扫描角度的扫描结果，从所述指定扫描角度的扫描结果中识别不同的扫描距离各自对应的信号接收幅度，并根据识别出的扫描距离和信号接收幅度生成所述指定扫描角度的基准信号图谱；
将所述指定扫描角度范围内各个角度的基准信号图谱整合为所述机场跑道的基准信号图谱。
进一步地，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
进一步地，判断所述机场跑道中是否存在异物包括：
将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
进一步地，在判定所述机场跑道中存在异物后，所述方法还包括：
根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
为实现上述目的，本申请还提供一种机场跑道的异物检测***，所述***包括：
基准信号图谱生成单元，用于在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
检测信号图谱生成单元，用于当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
异物判断单元，用于对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
进一步地，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，所述基准信号图谱生成单元包括：
平均模块，用于将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
进一步地，所述异物判断单元包括：
差值信号图谱计算模块，用于将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断模块，用于判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
进一步地，所述异物判断单元还包括：
异物位置确定模块，用于根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
由上可见，本申请提供的技术方案，在确保机场跑道无异物的情况下，可以通过预设雷达***对机场跑道进行多次扫描，从而根据扫描结果生成机场跑道的基准信号图谱，该基准信号图谱可以反映实际的机场路面，能够体现出机场路面中不平整的、可能会产生虚假异物目标的情况。后续，在需要检测机场跑道中是否存在异物时，可以再次扫描机场跑道，从而生成检测信号图谱。由于机场跑道的原始信息并不会发生改变，因此基准信号图谱和检测信号图谱中都会体现可能会产生虚假异物目标的情况。在这种情况下，通过对比两个图谱，找出发生改变的区域，从而可以判断出检测信号图谱中是否存在真实的异物。本申请通过将实际的图谱与基准图谱进行比较，从而能够消除检测结果中的虚假异物目标，因此能够提高异物检测的精度，从而提高检测雷达***的可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例中机场跑道的异物检测方法流程图；
图2为本申请实施例中预设雷达***的分布示意图；
图3为本申请实施例中指定扫描角度的基准信号图谱的示意图；
图4为本申请实施例中指定扫描角度的检测信号图谱的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。
本申请提供一种机场跑道的异物检测方法，请参阅图1，所述方法包括：
S1：在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
S2：当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
S3：对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
其中，所述预设雷达***中包括预设数量的检测雷达，所述检测雷达可以是图2中的FOD检测设备，所述预设数量的检测雷达分布于所述机场跑道的两侧；其中，所述检测雷达以指定扫描角度范围持续扫描。在实际应用中，所述指定扫描角度范围可以是0°至180°。
在一个实施方式中，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
针对指定扫描角度的扫描结果，从所述指定扫描角度的扫描结果中识别不同的扫描距离各自对应的信号接收幅度，并根据识别出的扫描距离和信号接收幅度生成所述指定扫描角度的基准信号图谱；
将所述指定扫描角度范围内各个角度的基准信号图谱整合为所述机场跑道的基准信号图谱。
在一个实施方式中，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
在一个实施方式中，判断所述机场跑道中是否存在异物包括：
将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
在一个实施方式中，在判定所述机场跑道中存在异物后，所述方法还包括：
根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
具体地，在一个应用示例中，以雷达***某角度扫描为例。机场跑道无异物的情况下，实际接收信号距离—幅度波形如图3。如果按照当下普遍的处理方式，点A处可能被识别为存在目标，而造成虚假报警。在机场跑道存在异物的情况下，雷达接收信号波形如图4所示。本申请可以对比图3和图4，从而得到B点的位置存在真实异物，而图3中A点对应的位置并未识别为异物，从而可以消除虚假报警的现象。其中，图3和图4中幅度的单位可以根据实际情况进行改变，例如，幅度的单位可以是dBm。
在实际应用中，雷达以0°到180°进行持续扫描，得到三维接收信号图形。在确保机场跑道无异物的情况下，雷达进行多次扫描，将多次扫描结果进行处理，得到该机场跑道的基准信号图谱。
在对机场跑道进行FOD异物检测应用中，雷达以得到的基准信号图谱为背景信号，对检测信号图谱进行运算处理，从而得到扫描区域的真实目标信息，消除“虚假目标”影响。
本申请还提供一种机场跑道的异物检测***，所述***包括：
基准信号图谱生成单元，用于在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
检测信号图谱生成单元，用于当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
异物判断单元，用于对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
在一个实施方式中，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，所述基准信号图谱生成单元包括：
平均模块，用于将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
在一个实施方式中，所述异物判断单元包括：
差值信号图谱计算模块，用于将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断模块，用于判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
在一个实施方式中，所述异物判断单元还包括：
异物位置确定模块，用于根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
由上可见，本申请提供的技术方案，在确保机场跑道无异物的情况下，可以通过预设雷达***对机场跑道进行多次扫描，从而根据扫描结果生成机场跑道的基准信号图谱，该基准信号图谱可以反映实际的机场路面，能够体现出机场路面中不平整的、可能会产生虚假异物目标的情况。后续，在需要检测机场跑道中是否存在异物时，可以再次扫描机场跑道，从而生成检测信号图谱。由于机场跑道的原始信息并不会发生改变，因此基准信号图谱和检测信号图谱中都会体现可能会产生虚假异物目标的情况。在这种情况下，通过对比两个图谱，找出发生改变的区域，从而可以判断出检测信号图谱中是否存在真实的异物。本申请通过将实际的图谱与基准图谱进行比较，从而能够消除检测结果中的虚假异物目标，因此能够提高异物检测的精度，从而提高检测雷达***的可靠性。
上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
Claims (10)
1.一种机场跑道的异物检测方法，其特征在于，所述方法包括：
在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设雷达***中包括预设数量的检测雷达，所述预设数量的检测雷达分布于所述机场跑道的两侧；其中，所述检测雷达以指定扫描角度范围持续扫描。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
针对指定扫描角度的扫描结果，从所述指定扫描角度的扫描结果中识别不同的扫描距离各自对应的信号接收幅度，并根据识别出的扫描距离和信号接收幅度生成所述指定扫描角度的基准信号图谱；
将所述指定扫描角度范围内各个角度的基准信号图谱整合为所述机场跑道的基准信号图谱。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱包括：
将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述机场跑道中是否存在异物包括：
将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在判定所述机场跑道中存在异物后，所述方法还包括：
根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
7.一种机场跑道的异物检测***，其特征在于，所述***包括：
基准信号图谱生成单元，用于在机场跑道不存在异物的情况下，通过预设雷达***扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成所述机场跑道的基准信号图谱；
检测信号图谱生成单元，用于当需要对所述机场跑道进行异物检测时，通过所述预设雷达***再次扫描所述机场跑道，并根据扫描结果生成检测信号图谱；
异物判断单元，用于对比所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱，以判断所述机场跑道中是否存在异物。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述预设雷达***针对所述机场跑道进行多次扫描；相应地，所述基准信号图谱生成单元包括：
平均模块，用于将每次的扫描结果叠加后求取平均值，并根据求取的所述平均值生成所述机场跑道的基准信号图谱。
9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述异物判断单元包括：
差值信号图谱计算模块，用于将所述检测信号图谱和所述机场跑道的基准信号图谱中处于相同角度、相同距离的信号幅值相减，并求取相减后的信号幅值的绝对值，以生成所述机场跑道对应的差值信号图谱；
判断模块，用于判断所述差值信号图谱中是否存在幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号，若存在，判定所述机场跑道中存在异物；若不存在，判定所述机场跑道中不存在异物。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述异物判断单元还包括：
异物位置确定模块，用于根据所述幅度值大于或者等于指定幅度阈值的信号对应的角度和距离，在所述机场跑道中确定异物的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190409 |