DE19741082A1 - Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von Flugzeugen - Google Patents
Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von FlugzeugenInfo
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- G08G5/06—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC] for control when on the ground
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum positionsgenauen
Abstellen von Flugzeugen, insbesondere zum Andocken eines
Flugzeuges an einer Fahrgastbrücke eines Flughafens unter
Verwendung eines auf dem Vorfeld des Flughafens installier
ten optischen Sensorsystems zur Erfassung der aktuellen Po
sition des Flugzeuges auf dem Vorfeld, Mitteln zum Speichern
vorgebbarer Referenzwerte, Mitteln zum Vergleich der ermit
telten Istwerte mit gespeicherten Referenzwerten und Auswer
temitteln, vorzugsweise einer Anzeigeeinrichtung zur Sicht
barmachung des aktuellen Abstandes vom Flugzeug zur Halte
position.
Ein derartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchfüh
rung dieses Verfahrens ist in der DE 40 09 668 A1 beschrie
ben. Bei der vorbekannten Vorrichtung kann als Detektor zum
Erfassen eines Signalfeldes eine Vielzahl von Detektorele
menten, die linear oder matrixförmig angeordnet sein können,
oder eine Videokamera verwendet werden. Auch ist die Verwen
dung einer zweiten Videokamera möglich, die beim Zurollen
des Flugzeuges auf die Soll-Position das Leitwerk des Flug
zeuges erfaßt, um das so erhaltene Videosignal ebenfalls ei
ner Auswerteeinrichtung zuzuleiten. Dadurch ist es möglich
in einer zweiten Verarbeitungseinheit die Fluggesellschaft
zu ermitteln und diese Information zusammen mit der Andock
zeit z. B. zur Berechnung von Standgebühren zu nutzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art zur Realisierung eines automatischen
grauwertbildbasierten Andock- bzw. Rollführungsvorganges
für rollende Flugzeuge zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als pas
siver Flächensensor eine einzige Videokamera verwendet wird,
daß zur Angabe von Flugzeugpositionen in absoluten Vorfeld
koordinaten die Videokamera derart kalibriert wird, daß
die Lage und Orientierung der Videokamera relativ zu einem
festgelegten Koordinatensystem des Vorfeldes sowie interne
Parameter der Kameraoptik berechnet und in einem Rechner in
digitaler Form gespeichert werden, daß die von der Videoka
mera aufgezeichneten aktuellen Bilder eines zu führenden bzw.
anzudockenden Flugzeuges digitalisiert und dem Rechner zuge
führt werden, und daß in dem Rechner die aktuellen digitali
sierten Bilddaten mit abgespeicherten digitalisierten Daten
eines dreidimensionalen Modells des zu führenden bzw. anzu
dockenden Flugzeugtyps zur Ermittlung der aktuellen Lage des
Flugzeuges auf dem Vorfeld bzw. des Abstandes des Flugzeuges
von seiner Halteposition verglichen werden.
Die Aufgabe der Sensorkalibrierung ist es, vorteilhafterwei
se nach erfolgter ortsfester Montage der Kamera deren Lage
und Orientierung relativ zu einem festgelegten Vorfeldkoor
dinatensystem und zugleich vorzugebende oder eingestellte
Parameter der Kameraoptik exakt zu ermitteln. Dies ist eine
Voraussetzung, um aus den Abbildern von Flugzeugen auf deren
Lage und Orientierung in dreidimensionalen Vorfeldkoordina
ten schließen zu können.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist da
rin zu sehen, daß eine hochdynamische Videokamera zur Abdec
kung großer Kontrastbereiche ohne zahlreiche Blendenverstel
lungen verwendet wird. Eine weitere Ausgestaltung der Erfin
dung ist gekennzeichnet durch die Verwendung des Verfahrens
zur Rollführung von Flugzeugen auf dem Vorfeld. Hierbei ist
die Aufgabe der Objektverfolgung die zeitlich fortgesetzte
Schätzung der Lage und Orientierung des Flugzeuges im Raum
für eine gegebene Bildfolge und ein bestimmtes Flugzeugmo
dell. Zu Beginn ist eine Initialisierung durchzuführen, wel
che der Erkennung des ins Sichtfeld der Kamera tretenden
Flugzeuges dient. Sie liefert eine grobe Positionsschätzung
und startet den Verfolgungsvorgang. Im Verlauf der Verfol
gung wird, ausgehend von der bereits ermittelten Position im
vorangehenden Bild, eine erwartungsgemäße Position im aktu
ellen Bild mittels Auswertung einer Bewegungsgleichung prä
diziert. Die Prädiktion dient als Ausgangspunkt für die
Suche nach einer optimalen Position unter Berücksichtigung
der Anpassung der Modellprojektion in die Bildebene an das
aktuell aufgenommene Bild.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Videokamera bietet als Pas
siver Flächensensor den Vorteil der zeitgleichen Erfassung
des Raumes mit relativ hoher Auflösung, grobem Erfassungsbe
reich und hoher zeitlicher Frequenz. Der hohe Erfassungsbe
reich erlaubt die Abbildung des gesamten Flugzeuges, ein
schließlich Rumpf, Flügel, Leitwerk, Triebwerk und Fahrwerk.
Die Berücksichtigung all dieser Merkmale bei einer Verfol
gung gestattet eine höhere Genauigkeit als wenige Einzelmes
sungen und eine erhöhte Robustheit gegenüber fehlerhafter
Detektion mittels bildbasierter Verifikation.
Die modellgestützte Objektverfolgung benötigt dreidimensio
nale Modelle der Flugzeuge, wobei es nicht unbedingt notwen
dig ist, alle Details eines Flugzeuges in einem Modell zu
berücksichtigen. Hat man metrische dreidimensionale Modelle
der abgebildeten Objekte zur Verfügung, so besteht die Auf
gabe in der Schätzung ihrer Lage und Orientierung im Raum
derart, daß die zugehörige Modellprojektion in die Bildebene
mit dem Kamerabild in Übereinstimmung gebracht wird. Darüber
hinaus kann zugleich die zeitliche Trajektorie einem gegebe
nen physikalischen Bewegungsmodell entsprechend geschätzt
werden. Die Tiefeninformation, die durch Abstandsmessung un
mittelbar gewonnen wird, geht bei der Projektion in die Bild
ebene zunächst verloren und kann modellgestützt, d. h. unter
Kenntnis der wahren Abmessungen dargestellter Objekte, re
konstruiert werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, daß die
Fluggastbrücke unter Verwendung der Videokamera an einen Aus
gang eines seine Parkposition erreichten Flugzeuges automa
tisch herangeführt wird. Um eine Beweisführung eines eventu
ell auf dem Vorfeld erfolgenden Unfalles durchführen zu kön
nen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die von der Videoka
mera erzeugten digitalen Bildfolgen in einem Archivspeicher
gespeichert werden. Auch ist vorgesehen, daß durch die Video
kamera das Leitwerk eines Flugzeuges zur Ermittlung der zu
gehörigen Fluggesellschaft erfaßt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von Flugzeugen,
insbesondere zum Andocken eines Flugzeuges an einer Fahr
gastbrücke eines Flughafens unter Verwendung eines auf
dem Vorfeld des Flughafens installierten optischen Sen
sorsystems zur Erfassung der aktuellen Position des Flug
zeuges auf dem Vorfeld, Mitteln zum Speichern vorgebbarer
Referenzwerte, Mitteln zum Vergleich der ermittelten Ist
werte mit gespeicherten Referenzwerten und Auswertemit
teln, vorzugsweise einer Anzeigeeinrichtung zur Sichtbar
machung des aktuellen Abstandes vom Flugzeug zur Halte
position, dadurch gekennzeichnet, daß als passiver Fläc
hensensor eine einzige Videokamera verwendet wird, daß
zur Angabe von Flugzeugpositionen in absoluten Vorfeld
koordinaten die Videokamera derart kalibriert wird, daß
die Lage und Orientierung der Videokamera relativ zu ei
nem festgelegten Koordinatensystem des Vorfeldes sowie
interne Parameter der Kameraoptik berechnet und in einem
Rechner in digitaler Form gespeichert werden, daß die von
der Videokamera aufgezeichneten aktuellen Bilder eines zu
führenden bzw. anzudockenden Flugzeuges digitalisiert und
dem Rechner zugeführt werden, und daß in dem Rechner die
aktuellen digitalisierten Bilddaten mit abgespeicherten
digitalisierten Daten eines dreidimensionalen Modells des
zu führenden bzw. anzudockenden Flugzeugtyps zur Ermitt
lung der aktuellen Lage des Flugzeuges auf dem Vorfeld
bzw. des Abstandes des Flugzeuges von seiner Halteposi
tion verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine hochdynamische Videokamera zur Abdeckung großer
Kontrastbereiche ohne zahlreiche Blendenverstellungen
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
die Verwendung zur Rollführung von Flugzeugen auf dem
Vorfeld.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fluggastbrücke unter Verwendung der Videokamera
an einen Ausgang eines seine Parkposition erreichten Flug
zeuges automatisch herangeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die von der Videokamera erzeugten digitalen
Bildfolgen in einem Archivspeicher gespeichert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß durch die Videokamera das Leitwerk ei
nes Flugzeuges zur Ermittlung der zugehörigen Fluggesell
schaft erfaßt wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997141082 DE19741082A1 (de) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von Flugzeugen |
AU10240/99A AU1024099A (en) | 1997-09-18 | 1998-09-18 | Method for position exact parking of aircraft |
PCT/EP1998/005970 WO1999014723A1 (de) | 1997-09-18 | 1998-09-18 | Verfahren zum positionsgenauen abstellen von flugzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997141082 DE19741082A1 (de) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von Flugzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19741082A1 true DE19741082A1 (de) | 1999-03-25 |
Family
ID=7842758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997141082 Withdrawn DE19741082A1 (de) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Verfahren zum positionsgenauen Abstellen von Flugzeugen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU1024099A (de) |
DE (1) | DE19741082A1 (de) |
WO (1) | WO1999014723A1 (de) |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1024099A (en) | 1999-04-05 |
WO1999014723A1 (de) | 1999-03-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 8099 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AG, 85521 OTTOBRUNN, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |