CN117163311A - 无人登机廊桥引导对接***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人登机廊桥引导对接方法及***，包括：飞行器舱门识别模块：设置在登机廊桥本体前端，用于通过多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；控制模块，设置在登机廊桥本体内部，用于根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。本发明可以实现无人登机廊桥引导对接。
Description
技术领域
本发明涉及无人机登机廊桥对接领域，尤其是涉及一种无人登机廊桥引导对接***及方法。
背景技术
目前，登机廊桥的引导对接工作主要由人工完成，即由专业的引桥员根据飞机的型号和停机位，通过视觉判断和手动操作，将登机廊桥与飞机舱门对接。这种方式存在以下缺点：
(1)人工引桥需要专业的培训和考核，人力成本较高；
(2)人工引桥受天气条件的影响较大，如大雾、夜暗、低能见度等情况下，视觉判断的准确性和可靠性会降低，引桥速度和安全性也会受到影响；
(3)人工引桥容易出现操作失误，如误判飞机型号、停机位、舱门位置等，导致廊桥与飞机或地面设施发生碰撞或错位，造成财产损失或安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人登机廊桥引导对接***及方法，旨在解决无人登机廊桥引导对接。
本发明提供一种无人登机廊桥引导对接***，包括：
飞行器舱门识别模块：设置在登机廊桥本体前端，用于通过多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块，设置在登机廊桥本体内部，用于根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
本发明还提供一种无人登机廊桥引导对接方法，包括：
通过飞行器舱门识别模块中的多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
本发明实施例还提供一种无人登机廊桥引导对接装置，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
采用本发明实施例，可以实现无人登机廊桥引导对接。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的无人登机廊桥引导对接***的示意图；
图2是本发明实施例的无人登机廊桥引导对接***的舱门平面示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
***实施例
根据本发明实施例，提供了一种无人登机廊桥引导对接***，图1是本发明实施例的无人登机廊桥引导对接***的示意图，如图1所示，具体包括：
飞行器舱门识别模块：设置在登机廊桥本体前端，用于通过多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块，设置在登机廊桥本体内部，用于根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
飞行器舱门识别模块包括：视觉传感器和激光传感器，视觉传感器具体用于采集舱门图像信息，激光传感器用于采集飞行器距离信息和三维几何信息。
控制模块具体用于：根据舱门图像信息进行登机廊桥本体的收缩、转向和升降动作，动作完成后，根据快速定位导航算法控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动。
所述飞行器舱门识别模块还包括：风刀装置，设置在视觉传感器前方，用于在大雨或大雪情况下通过快速气流吹去镜头前方的附着物。
控制模块具体用于：对舱门图像信息、飞行器距离信息和三维几何信息进行处理，利用模糊识别能力在大雾、夜暗和低能见度条件下识别和定位飞机舱门，并利用激光测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性，定位完成后向飞行器舱门移动。
控制模块具体用于：检测分割舱门门缝边缘和踏板，计算舱门踏板处两个特征点的坐标，廊桥通过寻找这两个特征点来完成对接。
具体实施方法如下：
图2是本发明实施例的无人登机廊桥引导对接***的舱门平面示意图；
无人登机廊桥引导对接***，包括：
1、飞机舱门识别模块：设置在登机廊桥本体前端，并与之连接；用于通过多模态传感器融合技术识别并定位飞行器舱门；
2、控制模块：设置在登机廊桥本体内部，并与之连接；用于根据飞行器识别模块输出的信息控制登机廊桥本体进行伸缩、转向、升降等动作，并通过快速定位导航算法实现从初始位置到目标位置(即飞机舱门)的平稳迅速移动。
其中，所述飞行器识别模块包括：
(1)视觉传感器：包括摄像头、红外摄像头等；用于采集舱门图像信息；
(2)激光传感器：包括激光测距仪、激光雷达等；用于采集飞机距离信息和三维几何信息；
(3)风刀装置：设置在视觉传感器前方；用于在大雨或大雪等情况下通过快速气流吹去镜头前方的附着物，保证视觉传感器的清晰度；
(4)识别定位算法：用于对视觉传感器和激光传感器采集的信息进行处理，利用模糊识别能力在大雾、夜暗、低能见度等条件下识别和定位飞机舱门，并利用激光测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性；
(5)信息输出接口：用于将识别定位算法得到的飞行器舱门的位置和距离信息输出给控制模块。
所述控制模块包括：
(1)控制器：用于接收飞机识别模块输出的信息，并根据预设的控制策略和快速定位导航算法计算出登机廊桥本体的伸缩、转向、升降等控制信号，并输出给驱动装置；
(2)驱动装置：包括电机、液压缸等；用于根据控制器输出的控制信号驱动登机廊桥本体进行伸缩、转向、升降等动作；
(3)传感器：包括编码器、压力传感器等；用于采集登机廊桥本体的实时状态信息，并反馈给控制器。
2.2无人登机廊桥引导对接方法
1、启动识别模块，通过视觉传感器和激光传感器采集飞机舱门图像信息、距离信息和三维几何信息；
2、启动风刀装置，通过快速气流吹去视觉传感器前方的附着物，保证视觉传感器的清晰度；
3、启动识别定位算法，对视觉传感器和激光传感器采集的信息进行处理。廊桥引导对接的主要原理是检测分割舱门门缝边缘和踏板，计算舱门踏板处两个特征点的坐标，廊桥通过寻找这两个特征点来完成对接。
为保证本***在大雾、夜暗、低能见度等条件下也能精准对接舱门，使用数据增强算法，生成所有可能会出现的天气情况下的图像数据，将这些数据输入网络模型中进行训练，最后利用模糊识别能力在大雾、夜暗、低能见度等条件下识别和定位飞机舱门。
同时，利用多线激光雷达进行测量，形成飞机的三维点云图，用其测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性；
4、将识别定位算法得到的飞机舱门的位置和距离信息输出给控制模块；
5、启动控制模块，根据预设的控制策略和快速定位导航算法计算出登机廊桥本体的伸缩、转向、升降等控制信号，并输出给驱动装置；
6、启动驱动装置，根据控制信号驱动登机廊桥本体进行伸缩、转向、升降等动作，并通过传感器采集登机廊桥本体的实时状态信息，并反馈给控制模块；
7、当登机廊桥本体与飞机舱门距离达到预设值时，启动对接模块，通过对接头与飞机舱门进行物理连接，并通过对接检测装置检测对接头与飞机舱门是否正确对接，并给出相应的信号或提示。
1、本发明提供了一种无人登机廊桥引导对接***及其方法，该***能够在任何天气条件下，利用多模态传感器融合技术实现对飞机舱门的快速、准确、稳定地识别和定位，并采用快速定位导航算法，实现从十几米外平稳迅速地引导廊桥靠近飞机舱门，并精准实现对接。该***能够提高登机廊桥的运行效率和安全性，降低人力成本和操作失误率，并提升旅客服务水平和体验。
2、本发明设计了可以在大雾、夜暗、低能见度等条件下利用模糊识别能力识别和定位飞机舱门的算法，克服大雾等因素的影响；
3、本发明设计了针对大雨的风刀方案，快速的风刀可以吹去镜头前附着的大雨和大雪；
4、本发明设计了激光和视觉融合的方法，利用激光测量物体的三维几何特征，通过三维几何特征强化视觉识别和定位飞机舱门的稳定性；
5、本发明设计了快速定位导航算法，采用逐帧略检与抽样精检相结合的方法，能够在端侧有限算力上获得较高频率的定位刷新率。
方法实施例一
根据本发明实施例，提供了一种无人登机廊桥引导对接方法，具体包括：
通过飞行器舱门识别模块中的多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
所述飞行器舱门识别模块包括：视觉传感器和激光传感器，视觉传感器具体用于采集舱门图像信息，激光传感器用于采集飞行器距离信息和三维几何信息。
所述控制模块根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接具体包括：根据舱门图像信息进行登机廊桥本体的收缩、转向和升降动作，动作完成后，根据快速定位导航算法控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动；
在大雨或大雪情况下，通过风刀装置快速气流吹去镜头前方的附着物；
对舱门图像信息、飞行器距离信息和三维几何信息进行处理，利用模糊识别能力在大雾、夜暗和低能见度条件下识别和定位飞机舱门，并利用激光测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性，定位完成后向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
移动到飞行器舱门后进行对接具体包括：
检测分割舱门门缝边缘和踏板，计算舱门踏板处两个特征点的坐标，廊桥通过寻找这两个特征点来完成对接。
本发明实施例是与上述方法实施例对应的***实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换本发明各实施例技术方案，并不使相应技术方案的本质脱离本方案的范围。
Claims (10)
1.一种无人登机廊桥引导对接***，其特征在于，包括：
飞行器舱门识别模块：设置在登机廊桥本体前端，用于通过多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块，设置在登机廊桥本体内部，用于根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述飞行器舱门识别模块包括：视觉传感器和激光传感器，视觉传感器具体用于采集舱门图像信息，激光传感器用于采集飞行器距离信息和三维几何信息。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述控制模块具体用于：根据舱门图像信息进行登机廊桥本体的收缩、转向和升降动作，动作完成后，根据快速定位导航算法控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述飞行器舱门识别模块还包括：风刀装置，设置在视觉传感器前方，用于在大雨或大雪情况下通过快速气流吹去镜头前方的附着物。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述控制模块具体用于：对舱门图像信息、飞行器距离信息和三维几何信息进行处理，利用模糊识别能力在大雾、夜暗和低能见度条件下识别和定位飞机舱门，并利用激光测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性，定位完成后向飞行器舱门移动。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述控制模块具体用于：检测分割舱门门缝边缘和踏板，计算舱门踏板处两个特征点的坐标，廊桥通过寻找这两个特征点来完成对接。
7.一种无人登机廊桥引导对接方法，其特征在于，包括：
通过飞行器舱门识别模块中的多模态传感器采集飞行器舱门信息，将飞行器舱门信息发送到控制模块；
控制模块根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述飞行器舱门识别模块包括：视觉传感器和激光传感器，视觉传感器具体用于采集舱门图像信息，激光传感器用于采集飞行器距离信息和三维几何信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据舱门信息动作控制登机廊桥本体进行动作，动作完成后，根据飞行器舱门信息控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接具体包括：根据舱门图像信息进行登机廊桥本体的收缩、转向和升降动作，动作完成后，根据快速定位导航算法控制登机廊桥本体向飞行器舱门移动；
在大雨或大雪情况下，通过风刀装置快速气流吹去镜头前方的附着物；
对舱门图像信息、飞行器距离信息和三维几何信息进行处理，利用模糊识别能力在大雾、夜暗和低能见度条件下识别和定位飞机舱门，并利用激光测量的三维几何特征强化视觉识别和定位的稳定性，定位完成后向飞行器舱门移动，移动到飞行器舱门后进行对接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述移动到飞行器舱门后进行对接具体包括：
检测分割舱门门缝边缘和踏板，计算舱门踏板处两个特征点的坐标，廊桥通过寻找这两个特征点来完成对接。
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