DE60307911T2

DE60307911T2 - Verfahren zum Leiten eines Flugzeuges während der Endphase der Landung und dazugehörige Vorrichtung

Info

Publication number: DE60307911T2
Application number: DE60307911T
Authority: DE
Inventors: Paul Henry Robert; Guy Juanole; Michel Devy
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2023-01-22
Also published as: FR2835314B1; EP1335258B1; ATE338296T1; FR2835314A1; CA2418243C; EP1335258A1; US20030225487A1; ES2271508T3; US6952632B2; DE60307911D1; CA2418243A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Leiten eines Flugzeugs in der Endphase der Landung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es gibt mehrere Leitsysteme, die für die Navigation und das Leiten eines Flugzeugs eine Hilfe leisten. Die zurzeit bekannten Systeme heißen ILS, MLS, GPS, APALS.
Das ILS-System (Instrument Landing System oder Instrumentenlandesystem) arbeitet mit Hilfe von entlang des Landeanflugswegs eines Flughafens angeordneten Funkfeuern und entsprechenden, an Bord des Flugzeugs angeordneten Empfängern. Diese Empfänger wirken mit Bordindikatoren zusammen, die den Piloten über seine Position in Bezug auf eine ideale Flugbahn informieren. Diese Indikatoren weisen eine horizontale und eine vertikale Nadel auf, und wenn diese beide Nadeln zentriert gehalten werden, kann der Pilot sein Flugzeug auf die zentrale Linie der Landebahn ausgerichtet halten und dabei eine bis zur Landung möglichst konstante Abwärtsstrecke beibehalten.
Das MLS-System (Microwave Landing System oder Mikrowellen-Landesystem) arbeitet im Wesentlichen wie das ILS-System, verwendet jedoch Mikrowellen und keine funkelektrischen Bündel. Dadurch weist das MLS-System gegenüber dem ILS-System eine größere Immunität gegen Signale, die auf die Landebahn umgebende Gebäude reflektiert werden.
Mehrere Systeme verwenden die GPS-Technologie (Global Positioning System oder Satellitennavigationssystem). Diese Systeme arbeiten mit Hilfe einer Konstellation von Satelliten, die die Erde umkreisen. Ein Gerät an Bord des Flugzeugs bestimmt dessen Position, indem er die Messung der Entfernungen verwendet, die es von mehreren Satelliten trennen, deren Positionen bekannt sind. Durch Korrelation der Position des Flugzeugs und derjenigen der Landebahn kann dem Pilot eine Hilfe vermittelt werden. Zahlreiche Flugzeuge verwenden bereits die GPS-Information als zusätzliche Hilfe (gegenüber der herkömmlichen Systemen wie Trägheitsnavigations-Leitwerken), um im Himmel ihre Bahn zu finden. Dennoch sind die Systeme vom Typ GPS nicht genau genug, um das Leiten eines Flugzeugs bis in seine Endphase der Landung zu ermöglichen. Die Genauigkeit der GPS-Systeme ist nämlich in der Größenordnung von etwa 10 Metern, was nicht ausreicht, um einem Flugzeug eine Landung auf einer Landebahn und nicht neben dieser zu gewährleisten.
Das APALS-System (Autonomous Precision Approach Landing System oder Genaues autonomes Anflug- und Landesystem) ist in seiner Basisversion ein autonomes System. Dessen Prinzip beruht auf die Verwendung von feststehenden Antennen und dem Wetterradar. Dieses System verwendet die Bilder des Wetterradars gemeinsam mit seinen eigenen Bodenkenntnissen, um die Position und die Höhe des Flugzeugs zu ermitteln. Dieses System kann mit einem ILS- und/oder GPS-System kombiniert werden. Grundsätzlich ist ein solches APALS-System unter Betriebsbedingungen noch nie an Bord eines Flugzeugs mitgeführt worden.
Der Hauptnachteil dieser Vorrichtungen liegt daran, das sie das Vorhandensein von Bodenanlagen erfordern. Auch im Falle von APALS, das ein autonomes System ist, sind feststehende Außenantennen notwendig.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren zum Leiten in der Endphase der Landung bereitzustellen, das vollkommen autonom ist und keine spezifische Bodenanlage erfordert, um eine Flugzeuglandung auszuführen.
Zu diesem Zweck schlägt sie ein Verfahren zum Leiten eines Flugzeugs während der Endphase der Landung, das folgende Schritte aufweist:

a) Aufnahme des Bodens mittels einer an Bord des Flugzeugs mitgeführten Bildaufnahmevorrichtung und Erlangung eines Bildes,
b) Analyse des Bildes, um einen Flughafenbereich zu erfassen,
c) Erfassung eines Flughafenbereichs und Auswahl einer Landebahn,
d) Verfolgung der gewählten Landebahn während des Anflugs des Flugzeugs durch Sichtverfolgung der gewählten Landebahn auf den von der Bildaufnahmevorrichtung gelieferten Bildern,
e) Verfolgung der Landebahn, wenn das Flugzeug sehr nah am Boden ist, durch Analyse der von der Bildaufnahmevorrichtung gelieferten Bilder, um die Position des Flugzeugs zur Landebahn zu bestimmen.

Ein solches Leitverfahren ermöglicht es, den Pilot ohne Mittel außerhalb des Flugzeugs während der Endphase der Landung zu begleiten oder sogar einem Autopilotsystem Informationen zu liefern, um eine automatische Landung durchzuführen.
In diesem Leitverfahren laufen die Schritte vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge von a) bis e) ab. Im Ablauf dieser Schritte sind jedoch Veränderungen möglich. Wenn beispielsweise die Landebahn bei der Verfolgung des Schritts d) verloren geht, ist eine Reinitialisierung möglich, die darin besteht, zum Schritt b) zurückzukehren.
Es wird eine originelle Art für das Ausführen des Schritts b) des oben beschriebenen Leitverfahrens vorgeschlagen. Bei diesem Schritt geht es darum. auf einem 2D-Bild Segmente zu erkennen, die im dargestellten 3D-Raum parallel sind. Es ist bekannt, dass zwei im 3D-Raum parallele Linien, die fotografiert werden, auf dem erzielten 2D-Bild meistens nicht parallel bleiben. Es wird hier eine originelle Art vorgeschlagen, Linien, die im Raum parallel sind, auf einem ebenen Bild anzupeilen. Beim Schritt b) des oben beschrieben Leitverfahrens kann in origineller Weise vorgesehen werden, dass die Analyse dadurch erfolgt, dass auf dem Bild Segmente von Geraden gesucht werden, die im Wesentlichen parallel sind, und dass das Erfassen einer Landebahn dadurch erfolgt, dass solche Segmente von Geraden gepaart werden. Diese Vorgehensweise, um eine Landebahn anzupeilen, könnte selbstverständlich zum Orten weiterer Objekte angepasst werden, die im Raum parallele Linien aufweisen.
Das Suchen von parallelen Segmenten erfolgt vorzugsweise, indem das Intervall der möglichen Richtungen [–π/2; π2] in N Klassen gleichmäßig zugeschnitten wird und jedes Segment einer Klasse zugeordnet wird, wobei zwei Segmente dann als parallel betrachtet werden, wenn sie ein und derselben Klasse angehören. Zusätzliche Bedingungen können dann definiert werden, um in Betracht zu ziehen, dass zwei "parallele" Segmente des Bilds zwei parallelen Segmenten im Raum entsprechen. Somit werden beispielsweise zwei "parallele" Segmente festgehalten, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind:

– diese Segmente gehören ein und derselben Richtungsklasse,
– jeder dieser Segmente weist eine Mindestlänge auf,
– diese beiden Segmente stehen mit einer Mindestüberlappung einander gegenüber,
– der Abstand zwischen dieser beiden Segmente ist kleiner als ein vorgegebener Wert.

Diese Bedingungen eignen sich insbesondere für das Suchen eines Flughafenbereichs auf einem vom Flugzeug aus in Abstand zu dieser Zone aufgenommenen 2D-Bild. Um weitere Objekte zu suchen, die im 3D-Raum parallele charakteristische Segmente aufweisen, können weitere Bedingungen gewählt werden.
Um die Suche nach einem Flughafenbereich (oder eines weiteren Objekts) zu vervollkommnen, kann vorgesehen werden, für jedes Paar von parallelen Segmenten einen Fluchtpunkt als der theoretische Schnittpunkt der beiden in Wesentlichen parallelen Segmente zu bestimmen, wobei zwei Paare von Segmenten dann zusammengeführt werden, insofern der Abstand zwischen der beiden entsprechenden Fluchtpunkten kleiner ist als eine vorgegebenen Schwelle.
Im oben beschriebenen Leitverfahren wird beim Schritt d) der Verfolgung der Landebahn beispielsweise ein Verfahren der Sichtverfolgung durchgeführt, das die folgende elementare Schritte aufweist:

d1) Initialisierung: die ausgewählte Landebahn wird aus dem Bild extrahiert und modelliert, und ein Fenster, in welchem die Landebahn gefunden wurde, wird definiert,
d2) Voraussage: die Position der Landebahn im laufenden Bild wird abhängig von der im vorhergehenden Bild eingenommenen Position vorausgesagt, und ein entsprechendes Fenster wird definiert,
d3) Extrahierung von Charakteristiken: es wird eine den Konturen und/oder den Interessenpunkten angepasste Darstellung des Fensters bereitgestellt,
d4) Anpassung: die Landebahn wird abhängig von der Voraussage im Fenster gesucht, und
d5) Aktualisierung, wenn nötig, der Darstellung der Landebahn und/oder der Geschwindigkeit der scheinbaren Bewegung dieser Landebahn,

Der Schritt der Vorhersage, im vorliegenden Fall der Verfolgung der Landebahn während der Endphase des Anflugs eines Flugzeugs, kann gegebenenfalls weggelassen werden.
Die Verfolgung der Landebahn beim Schritt e) erfolgt beispielsweise, indem die Farbe und die Textur seiner Pixel auf dem laufenden Bild analysiert werden, um diese Pixel als zur Landebahn gehörend oder nicht zu klassifizieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitverfahrens kann die Verfolgung der Landebahn beim Schritt e) erfolgen, indem der Rand der Landebahn und/oder eine Markierung auf der Landebahn auf dem Bild gesucht wird.
Der Übergang vom Schritt d) zum Schritt e) kann der Verwirklichung einer vorgegebenen Bedingung unterworfen sein. Der Übergang vom Schritt d) zum Schritt e) kann beispielsweise verwirklicht werden, wenn die Schwelle der Landebahn auf den Bildern nicht mehr sichtbar ist. Es wird hier angenommen, dass die Landebahn zwei parallele Längsseiten aufweist, die an einem Ende durch eine Schwelle verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung betriff auch eine Leitvorrichtung in der Endphase der Landung eines Flugzeugs, mit mindestens einem Rechner und einer im Cockpit angeordneten Anzeige, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mit dem Rechner verbundenen Kamera aufweist, dass der Rechner Mittel zum Erfassen und Verarbeiten von Videobildern aufweist und mit der im Cockpit angeordneten Anzeige verbunden ist.
Die verwendete Kamera ist eine Kamera vom Typ CCD (Charge Coupled Device oder ladungsgekoppelter Speicher).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leitvorrichtung mindestens zwei Videokameras auf.
Vorzugsweise ist jede Kamera mit dem Rechner über eine Lichtwellenleiter-Verbindung verbunden.
Um automatische Landungen durchführen zu können, ist die Leitvorrichtung vorteilhafterweise so ausgeführt, dass der Rechner mit einer Autopilotvorrichtung verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich auch ein Flugzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine wie oben beschriebene Leitvorrichtung aufweist.
Die Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der folgenden Beschreibung, die auf die beigefügten schematischen Zeichnungen Bezug nimmt, in welchen:
1 ein allgemeines Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist,
2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des in 1 schematisch dargestellten Verfahrens darstellt,
3 ein Bild darstellt, auf welchem eine Landebahn schematisch zu sehen ist,
4 als Beispiel ein Bild eines charakteristischen Segments als Auszug eines mit einer Kamera aufgenommenen Bilds zeigt,
5 mögliche Richtungsintervalle für das Suchen von Paaren von parallelen Segmenten darstellt,
6 die Bildung von Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten veranschaulicht,
7 den Begriff von Fluchtpunkt veranschaulicht,
8 ein Bild darstellt, das demjenigen der 4 nach Verarbeitung entspricht,
9 ein Ablaufdiagramm für die erste Phase des Verfahrens von 1 ist,
10 ein Ablaufdiagramm für die zweite Phase des Verfahrens von 1 ist, und
11 ein Ablaufdiagramm darstellt, das für die dritte Phase des Verfahrens von 1 verwendet werden kann.
Die folgende Beschreibung betrifft die Wahrnehmung durch eine Videokamera, die auf eine automatische Landefunktion von Flugzeugen, beispielsweise von Zivilflugzeugen angewandt wird. Das Verfahren und die Vorrichtung, die nachfolgend beschrieben sind, stellen einem Flugzeugpilot ein System für einen automatischen Endanflug bereit, das sein Flugzeug gegenüber der Außenumgebung des Flugzeugs so autonom wie möglich macht. Im Folgenden wird aus Videobildern, die von einer Kamera erfasst und von einem Rechner verarbeitet wurden, eine seitliche und senkrechte Abweichung des Flugzeug ausgewählt, um diese Informationen beispielsweise einem System zum automatischen Kontrollieren und Steuern des Flugzeugs zu senden. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Aspekte der Wahrnehmung, d.h. die Erfassung und Verarbeitung des Bildes eher als die Aspekte der Steuerung und Regelung, für die mehrere Möglichkeiten denkbar sind. Nach einer ersten Möglichkeit spielt der Pilot des Flugzeugs die Rolle des Vergleichers und wirkt auf das Lenken des Flugzeugs in Abhängigkeit von den visuellen Informationen, die vom Landehilfesystem erhalten werden. Eine zweite Möglichkeit betrifft eine vollständige automatische Lösung, bei welcher das Landehilfesystem mit einem Autopilotsystem gekoppelt ist. Diese beiden Möglichkeiten gibt es bereits bei ILS-Systemen (Instrumentenlandesystem) des Stands der Technik.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, um den Pilot in der Endphase zu helfen, weist in einer bevorzugten Ausführungsform (2) eine Kamera 2, einen Rechner 4, mehrere Anzeigen 6 und eine Autopilotvorrichtung 8 auf.
Eine einzige Kamera ist in der vorliegenden Erfindung notwendig. Wie in den aeronautischen Systemen üblich, ist es jedoch ratsamer, eine zweite Kamera für den Fall zu haben, dass die erste ausfällt. Diese zweite Kamera ist in 2 gestrichelt dargestellt. Jede Kamera 2 ist eine Kamera vom Typ CCD (Charge Coupled Device – ladungsgekoppelter Speicher). Eine optische Faser verbindet jede Kamera 2 mit dem Rechner 4. Es handelt sich beispielsweise um einen Rechner vom Typ CIU (Camera Interface Unit). Die Kamera weist Mittel auf, um die Videobilder, die sie auf den Rechner 4 überträgt, auf den Standard MJPEG zu komprimieren. Jede Kamera 2 arbeitet im Bereich des Sichtbaren. Es wird vorzugsweise eine Kamera ausgewählt, die gegenüber den Beleuchtungsänderungen aufgrund von Wetter, Tageszeit, Nebel, Regen, usw. so unempfindlich wie möglich ist. Je nach Qualität der Kamera kann die Vorrichtung bei jedem Wetter funktionieren oder nicht.
Der Rechner vom Typ CIU hat zur Aufgabe, die Erfassung der von der (den) Kameras) 2 stammenden Videosignale im Format MJEPG sowie die Dekomprimierung und Bearbeitung dieser Bilder durchzuführen, wie weiter unten beschrieben. Dieser Rechner hat auch Bilder an die Anzeigen 6 und Informationen an die Autopilotvorrichtung 8 zu übertragen. Links in 2 zeigen die gestrichelten Pfeile, dass der Rechner auch mit weiteren Komponenten des Flugzeugs wie beispielsweise einem Trägheitsnavigations-Leitwerk oder funkelektrischen Sonden verbunden ist.
Die Anzeigen 6 sind vom gleichen Typ wie diejenigen, die üblicherweise in einem Flugzeugcockpit zu finden sind. Diese Anzeigen sind normalerweise dazu vorgesehen, das Flugzeug betreffende Daten (Höhe, Navigation, Alarm, System) zu empfangen. In der vorliegenden Vorrichtung sind diese Anzeigen auch dazu vorgesehen, Videobilder zu empfangen. 2 stellt drei Anzeigen 6 dar, die solche Bilder empfangen können. Es wird dann angenommen, dass im mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Flugzeug mindestens drei der sechs üblicherweise in einem Flugzeug verfügbaren Anzeigen in der Lage sind, Videobilder anzuzeigen. Die Anzeigen sind jeweils über eine Leitung vom Typ Avionik-Bus mit dem Rechner 4 verbunden.
Die Autopilotvorrichtung berechnet und wendet auf das Flugzeug die geeigneten Steuerungsgesetze ausgehend von dem vom Rechner 4 gemessenen Abstand an, so dass jede Abweichung gegenüber dem anvisierten Punkt korrigiert wird, der den Auftreffpunkt des Flugzeugs auf der Landebahn bildet, falls die vom Navigationshilfssystem gelieferten Informationen eine vollständig automatische Landung erlauben.
1 gibt das Schaltbild an, das das Grundprinzip des Zuschneidens der erfindungsgemäßen Landungsendphase in drei Phasen zeigt. Die erste Phase wird initialisiert, während das Flugzeug sich noch einige Kilometer, beispielsweise 4 bis 5 km, von der Landebahn entfernt befindet. Diese erste Phase P1 ist dazu vorgesehen, einen Flughafenbereich auf einem von einer Kamera 2 aufgenommenen Bild anzupeilen. Sobald dieser Flughafenbereich geortet wird, beginnt eine zweite Phase P2. Es geht hier darum, auf den folgenden Bildern den während der Phase P1 georteten Flughafenbereich anzupeilen. Wenn sich das Flugzeug dem Flughafenbereich nähert, vergrößert sich dieser zunehmend auf den von der Kamera 2 gelieferten Bildern, bis er aus dem Rahmen dieser Bilder austritt. Es wird dann zu einer dritten Phase P3 übergegangen, in der die Position des Flugzeugs in Bezug auf die sehr nahe Landebahn bestimmt wird. Während dieser letzten Phase rollt das Flugzeug auf der Landebahn oder ist nur noch einige Meter über diese.
Ein gestrichelter Pfeil 10 in 1 deutet an, dass eine Rückstellung von der Phase P2 zur Phase P1 möglich ist. Wenn nämlich die Vorrichtung bei der Phase P2 nicht mehr in der Lage ist, die Landebahn zu verfolgen, kann eine neue Ortung des Flughafenbereichs erfolgen. Ein gestrichelter Pfeil 12 deutet auch eine Rückstellung von der Phase P3 zur Phase P2 an. Eine solche Rückstellung ist sehr schwierig und sollte vermieden werden. In diesem Augenblick ist das Flugzeug sehr nah an der Landebahn, und aus Sicherheitsgründen ist es nämlich wichtig, dass die Landehilfsvorrichtung die Spur der Landebahn nicht verliert.
Wie oben angegeben, erfolgt der Übergang 14 von der Phase P1 zur Phase P2, wenn der Flughafenbereich geortet worden ist. Der Übergang 16 von der Phase P2 zur Phase P3 erfolgt beispielsweise, wenn eine Übergangsbedingung erfüllt ist. Es sind mehrere Übergangsbedingungen möglich. Eine erste Bedingung entspricht beispielsweise dem Verschwinden der Schwelle der Landebahn im von der Kamera 2 gelieferten Bild. Man kann auch beispielsweise angeben, dass die Phase P3 initialisiert ist, wenn sich das Flugzeug weniger als fünf Meter über der Landebahn befindet. Weitere Bedingungen können definiert werden.
Die 3 veranschaulicht das Prinzip der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung und vom erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagenen Landehilfe. Diese Figur stellt ein Bild dar, auf welchem nur eine Landebahn 18 dargestellt wurde. Diese Landebahn 18 weist zwei in der Wirklichkeit parallele Ränder 20 auf, die aber auf dem von der Kamera 2 gelieferten Bild zu einem Fluchtpunkt konvergieren. Diese beide Ränder 20 sind an ihrer Basis mit einem Streifen verbunden, der Landebahnschwelle 22 genannt wird. Die Landebahn 18 weist eine Längsachse 24 auf, die Bahnachse genannt wird. Je nach der Position des Ränder der Landebahn 20 und der Schwelle 22 wird ein Referenzpunkt 26 definiert, der den theoretischen Auftreffpunkt des Flugzeugs auf der Landebahn 18 ist. Dieser Bezugspunkt 26 befindet sich auf der Achse der Bahn 24. Die Mitte des Bildes 28 entspricht dem von der Kamera 2 anvisierten Punkt. Wie durch das Bezugszeichen 30 in 3 angegeben, wird ein Festpunkt (0, x, y, z) definiert. Die Achsen y und z sind in der Ebene des Bildes, während die Achse der x senkrecht zu dieser Bildebene ist. Die Landehilfsvorrichtung bestimmt die horizontale Abweichung Δy sowie die vertikale Abweichung Δz zwischen dem Bezugspunkt 26 und der Mitte des Bildes 28. Bei einer "halbautomatischen" Landung zeigt der Pilot des Flugzeugs auf einer Anzeige 6 die vertikale Abweichung Δz und die horizontale Abweichung Δy optisch an und wirkt auf das Leiten des Flugzeugs in Abhängigkeit dieser von der Landehilfsvorrichtung gelieferten Informationen ein. Bei einer automatischen Landung werden diese Informationen der Autopilotvorrichtung 8 geliefert, die dann auf das Leiten des Flugzeugs einwirkt, um zu versuchen, beispielsweise diese horizontale und vertikale Abweichung so nah wie möglich am Wert Null zu halten.
Zum Orten des Flughafenbereichs (Schritt P1) macht die Kamera 2 zunächst eine Aufnahme und sendet das entsprechende Bild im komprimierten Format MJPEG dem Rechner 4. Die Umgebung des Flughafenbereichs kann sehr vielfältig sein. Der Flughafen kann von Gebäuden umgeben sein oder sich mitten in Feldern, in einer Wüste, an der Küste, usw. befinden. Es wird dennoch festgestellt, dass die Flughafenbereiche sehr strukturierte charakteristische Elemente aufweisen, die von den Start- und Landebahnen vom Rollfeld gebildet sind, wobei diese Elemente meist auf einem einheitlichen Hintergrund (grasbewachsen oder wüstenartig) liegen. Von einem Flugzeug aus gesehen weist somit ein Flughafenbereich (leicht konvergierende) parallele Segmente auf, die als Basis für das Orten eines interessanten Bereichs im von der Kamera 2 aufgenommenen Bild dienen können. Es muss jedoch zwischen den parallelen Segmenten, die einem Flughafenbereich entsprechen, und den parallelen Segmenten unterschieden werden, die durch weitere Elemente geliefert werden könnten, die auf einem Bild erscheinen: Straße, Gebäude, usw.
Ein erster Schritt bei der Ortung eines Flughafenbereichs auf einem von der Kamera 2 gelieferten Bild besteht darin, aus diesem Bild die für dieses Bild charakteristischen 2D-Segmente zu extrahieren. Diese können nach Anwendung beispielsweise eines Sobelfilters auf das Bild extrahiert werden. Ein nach einer solchen Filtrierung erhaltene Bild ist beispielhaft in 4 dargestellt.
Die im vorhergehenden Schritt definierten Segmente werden anschließend in Abhängigkeit von ihrer Orientierung im Bild klassifiziert. Nun wird gleichmäßig das Intervall der möglichen Richtungen [–π/2; π/2] in eine beliebige Anzahl von N Klassen zugeschnitten. Es werden somit N Richtungen erhalten, die einen Winkel von 2π/N (5) abtasten. Die in 5 mit 32 bezeichnete schraffierte Zone veranschaulicht die Richtungsklasse [–2π/N; 0].
Um zu bestimmen, ob zwei Segmente als in der Bildebene örtlich parallel ermessen werden können, werden dann Regeln gewählt. Diese Regeln sind beispielsweise folgende:

– die beiden Segmente müssen ein und derselben Richtungsklasse angehören. Der Parameter N ist zu bestimmen. Es wird beispielsweise N = 20 gewählt.
– Jeder Segment muss eine Mindestlänge I_min (beispielsweise 25 Pixel) besitzen.
– Beide Segmente müssen mit einem Mindestüberdeckungsfaktor einander gegenüberliegen. Dieser Faktor sollte größer als ein Mindestfaktor T_min (beispielsweise 30%) bleiben.
– Beide Segmente müssen einander benachbart sein. Der Abstand zwischen ihnen muss kleiner sein als ein Schwellenabstandswert, der beispielsweise Abstand_max (beispielsweise 40 Pixel) genannt wird.

Der Parameter N und die Schwellenwerte I_min, T_min und Abstand_max müssen dem jeweiligen Typ angepasst werden und werden empirisch bestimmt. Diese Werte hängen von der Kamera und Anwendung (hier Identifizierung einer Landebahn) ab.
Nach dem Extrahieren der Paare von parallelen Segmente wird transitiv das der beiden Paare von Segmenten verbindende Verhältnis geschlossen, indem sie verschmolzen werden (6). So werden Gruppen von Paaren von parallelen Segmenten gebildet, wobei jedes Paar von Segmenten einer Gruppe mindestens einen den beiden Paaren von Segmenten dieser Gruppe gemeinsamen Segment aufweist. In 6 wurden somit drei Paare 34, 36 und 38 von Segmenten in eine Gruppierung 40 von parallelen Paaren zusammengeführt. Es wird angemerkt, dass das Paar 34 von Segmenten mit dem Paar 36 von Segmenten einen Segment gemeinsam hat, dass das Paar 36 von Segmenten mit dem Paar 34 einen Segment und mit dem Paar 38 seinen weiteren Segment gemeinsam hat, und dass das Paar 38 mit dem Paar 36 einen Segment gemeinsam hat.
Es ist bekannt, dass, wenn zwei parallele Linien fotografiert werden, ohne dass die Aufnahmeachse senkrecht zur Ebene ist, die diese beiden parallelen Linien enthält, das von diesen beiden parallelen Linien gebildete Bild diesen Parallelismus nicht mehr aufweist, sondern zwei zu einem Fluchtpunkt genannten Punkt konvergierende Linien bildet. Um zu bestimmen, ob parallele Segmente einer Gruppierung 40 von Paaren 34, 36, 38 von Segmenten parallelen Linien des fotografierten Gegenstands entsprechen, werden alle Segmente der Gruppierungen paarweise in Betracht gezogen, und es wird somit jeweils ein entsprechender Fluchtpunkt (7) bestimmt. Anschließend werden die Fluchtpunkte unter einander verglichen, indem der euklidische Abstand Abstand_Flucht, der sie trennt, berechnet wird. Wenn der Wert Abstand_Flucht.kleiner ist als die Schwelle_Flucht genannte vorgegebene Schwelle ist, wird dann eine FLUCHT-Gruppierung gebildet, die aus vier Segmenten besteht. Wenn, wie in 7 dargestellt, der Fluchtpunkt sehr weit entfernt oder unendlich ist, können die entsprechenden Segmente nicht festgehalten werden.
In 8, die der 4 entspricht, wurden lediglich die Gruppierung von Paaren von parallelen Segmenten wie die Gruppierung 40 der 6 festgehalten. Im ganzen Bild erscheinen nur sieben Gruppierungen dieser Art, die die Bezugszeichen 42, 44, 46, 48, 50, 52 und 54 tragen.
So wie Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten realisiert wurden, wird die Umgruppierung der Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten realisiert, wenn in zwei unterschiedlichen Gruppierungen (wie in der Gruppierung 40 der 6) zwei Segmente derselben FLUCHT-Gruppierung auftreten. In dem Fall, der in den 4 und 8 dargestellt ist, wird dann die Umgruppierung der Gruppierungen 42, 44 und 46 realisiert.
9 ist ein Ablaufdiagramm, der die verschiedenen Schritte der Phase P1 zusammenfasst, wie sie oben beschrieben ist. In dieser 9 ist ein Bild 56 zu sehen, das mit der Kamera 2 erhalten wurde. Dieses Bild ist digitalisiert und zum Rechner 4 gesendet. Ein erster Schritt 58 besteht darin, charakteristische Segmente zu extrahieren, indem ein Sobel-Grandientfilter, das mit einem Verdünnungsoperator gekoppelt ist, und ein Operator zur polygonalen Interpolation verwendet wird. Der folgende Schritt 60 besteht darin, unter allen im Schritt 58 bestimmten charakteristischen Segmenten diejenigen zu erfassen, die untereinander parallel sind, und dann Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten zu bilden. Alle Segmente, die einer beliebigen Gruppierung von Paaren von parallelen Segmenten angehören, werden dann paarweise verglichen, um beim Schritt 62 deren Fluchtpunkt festzustellen. Dann werden diejenigen Paare von Segmenten umgruppiert, deren Fluchtpunkte benachbart sind, um FLUCHT-Gruppierungen zu realisieren. Bei letzten Schritt 64 wird schließlich die Umgruppierung der Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten realisiert, die beim Schritt 60 erfasst worden sind. Zwei unterschiedliche Gruppierungen werden umgruppiert, wenn eine FLUCHT-Gruppierung Segmente in der einen und der anderen dieser Gruppierungen von Paaren von parallelen Segmenten besitzt. Nach dem Ablauf dieses Algorithmus wird ein Bild 66 erhalten, auf welchem nur diejenigen Segmente zu sehen sind, die dreidimensionalen parallelen Segmenten entsprechen. Wenn die Schwellenwerte I_min, T_min und Abstand_max geschickt ausgewählt worden sind, bleiben auf dem Bild 66 nur noch Segmente, die einem Flughafenbereich entsprechen. Mehrere Start- und Landebahnen sind eventuell auf diesem Bild 66 dargestellt. Mann sollte später feststellen, auf welcher dieser Bahnen das Flugzeug landen soll. Die Auswahl der Bahn kann automatisch in Abhängigkeit von zuvor in den Rechner 4 eingegebenen Befehlen erfolgen oder vom Pilot getroffen werden. Im letzteren Fall kann es vorstellbar sein, das Bild 66 gegebenenfalls in Überlagerung des Bildes 56 auf einer Anzeige 6 vor den Augen des Piloten anzuzeigen.
Sobald die Landebahn ausgewählt ist, sollte diese Bahn in den folgenden, von der Kamera 2 aufgenommenen Bildern erkannt werden. Das ist der Gegenstand der Phase P2 des hier beschriebenen Verfahrens.
10 zeigt ein Prozessablaufdiagramm der Sichtverfolgung. Dieses Diagramm weist ein erstes Initialisierungsmodul 68 und vier Modulen auf, die sich iterativ wiederholen.
Das Initialisierungsmodul 68 ermöglicht es, aus dem laufenden Bild das in den folgenden Bildern zu verfolgende Sichtmotiv zu extrahieren. Im vorliegenden Fall ist die Ausgangsposition dieser Landebahn durch die Ortungsphase P1 gegeben. Das Ergebnis dieses Initialisierungsmoduls 68 besteht darin,

– ein Ausgangsmodell des Targets, hier der Landebahn mit einer dem Verfolgungsverfahren angepassten Darstellung (Konturen oder Punkte) und
– ein Fenster bereitzustellen, in welchem das zu verfolgende Objekt, nämlich die Landebahn, gefunden worden ist.

Das erste Modul der Schleife, das in 10 dargestellt ist, ist ein Voraussage-Modul 70. Dieses Modul, das bei jeder Iteration durchgeführt wird, soll die vorausgesagte Position der Landebahn im laufenden Bild I_n in Abhängigkeit der Position der Frequenz der Erfassung der Bilder und der Verarbeitung dieser Bilder, welche das Modul im vorangehenden Bild I_n-1 hatte, und vor allem in Abhängigkeit eines Modells der scheinbaren Dynamik der Landebahn in der Sequenz erzeugen. Dieses Modell wird im Allgemeinen durch Kalman-Filtrierung geschätzt. Im vorliegenden Fall sind die Bilder 2D-Bilder, und die scheinbare Bewegung der Landebahn auf dem Bild ist durch die Bewegung der Kamera 2 im Bezug auf die feste Landebahn verursacht.
Das Ergebnis dieses Voraussage-Modul 70 ist eine vorausgesagte Position der Landebahn auf dem Bild in der Form eines Fensters oder eines Unterbildes, in welchem die folgenden Verarbeitungen erfolgen. Die Größe des Fensters oder des Unterbilds hängt von der Genauigkeit der Voraussage ab. Diese Genauigkeit ist beispielsweise durch ein Schätzverfahren im Stand des Systems für die Kalman-Filtrierung mit Hilfe einer Varianzmatrix gegeben.
Das nachfolgende Modul ist das Modul zum Extrahieren der Charakteristiken 72. Dieses Modul hat zum Zweck, eine angepasste Darstellung des Unterbilds bereitzustellen, in welcher der Gegenstand gesucht wird. Diese Darstellung muss schnell aufgebaut sein und unterscheidend genug sein, damit die Suche nach der verfolgten Landebahn schnell erfolgt. Die Darstellung erfolgt beispielsweise anhand von Interessepunkten und/oder Konturen und/oder Segmenten, usw.
Das dritte auf der Schleife der 10 dargestellte Modul ist ein Anpassungsmodul 74. Dieses Modul sucht nach der Landebahn im interessanten Bereich, der vom Voraussagemodul 70 bestimmt wurde. Es gibt mehrere Anpassungsverfahren: eine erschöpfendes Verfahren, ein Verfahren zur Arboreszenz-Suche, ein Relaxationsverfahren, ein Verfahren zur Voraussage-Überprüfung, usw. In allen Fällen ist es notwendig, eine Messung der Ähnlichkeit zwischen einer Untergruppe von Charakteristiken, die aus dem Bild extrahiert ist, und dem Modell des Targets vorzuführen. Das Ergebnis dieses Moduls besteht in einer Gruppe von Anpassungen (Bild, Modell) und einer Messung des Vertrauens in diesen Anpassungen.
Das letzte Modul der in 10 dargestellten Schleife ist ein Modul 76 zur Aktualisierung des Modells des Targets. Dieses Modul ermöglicht es, die Darstellung der Landebahn und deren Dynamikmodell (Geschwindigkeit der scheinbaren Bewegung, usw.) zu aktualisieren.
Oberhalb dieser Schleife für die Sichtverfolgung muss eine Kontrollschleife durchgeführt werden, um die Kohärenz der Verfolgung zu überprüfen und eventuelle Fehler oder Abdrifte zu korrigieren. Diese Kontrollfunktion hat dann zum Ziel, das Initialisierungsmodul zu reinitialisieren, in dem Fall dass die Bahn in der Sequenz verloren geht. Diese Kontrollfunktion gewährleistet auch den Übergang von der Phase P2 zur Phase P3.
Eine solche Sichtverfolgung kann auch für andere Anwendungen durchgeführt werden. In der Anwendung bei der Verfolgung einer Landebahn in der Endphase der Landung wird das Initialisierungsmodul 68 teilweise während der Phase P1 ausgeführt, die eine Baugruppe von konvergierenden Segmenten bereitstellt. Das Modul zum Extrahieren der Charakteristiken 72 wird seinerseits auf dem Unterbild ausgeführt, das diese Segmente beinhaltet, um ein erstes Modell der Landebahn (Gesamtheit von Punkten, aktive Konturen, usw.,) zu geben. Das Voraussagemodul 70 kann im vorliegenden Fall weggelassen werden. Es genügt, im folgenden Bild I_n+1 die Bahn da zu suchen, wo sie sich im vorangehenden Bild I_n befand.
Je nach der zum Durchführen der verschiedenen Schritte der in 10 dargestellten Schleife notwendigen Zeit, werden nicht alle Bilder der Videosequenz analysiert. Die Landebahn wird nur auf einem von n Bildern der Sequenz, beispielsweise auf jedem dritten Bild gesucht. Je größer n ist, desto notwendiger wird es sein, ein Voraussagemodul 70 einzusetzen.
Hinsichtlich der Module zum Extrahieren 72 der Charakteristiken, zum Anpassen 74 und zum Aktualisieren 76 des Modells können mehrere Techniken eingesetzt werden. Diese Techniken sind von Fachmann bekannt, und auf die wird hier nicht näher eingegangen. Es wird lediglich beispielhaft die Technik der Verfolgung (Tracking) der polygonalen Konturen durch 1D-Korrelation entlang der Konturen und die Technik der Konturverfolgung mit Hilfe von aktiven Konturen (oder snakes), die die Silhouette des verfolgten Objekts verwendet, genannt. Weitere Verfahren sind in dieser Verfolgungsphase auch denkbar.
Die letzte Phase P3 kommt dem sehr nahe, was im Zusammenhang mit dem Straßenverkehr bereits besteht, insofern als das Flugzeug auf der Landebahn rollt oder sich nur wenige Meter oberhalb dieser befindet. Die seitlichen und mittleren weißen Linien der Landebahn erscheinen deutlich auf dem Bild, die Unvollkommenheiten des Rollfeldes sind sichtbar, und die Textur der verschiedenen Elemente, die den Schauplatz bilden (Gras, Beton, Erde, usw.) wird unterscheidbar.
Im Zusammenhang mit dem Straßenverkehr werden Bildsequenzen bewertet, die aus in einem sich bewegenden Fahrzeug montierten Kameras stammen. Diese Bildsequenzen liefern Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs, welche mit dem Ziel analysiert werden, dem Fahrer, der sich in reellen Verkehrssituationen befindet, eine Hilfe zu bringen. Im Zusammenhang mit dem Straßenverkehr ist das Ziel der Analyse der Bilder, die Position des Fahrzeug bezüglich der Strasse zu ermitteln. Das Gleiche gilt im Falle des Flugzeugs auf der Landebahn: seine Position zu dieser Landebahn muss gefunden werden.
Es werden üblicherweise zwei Anflugarten eingesetzt. Einer erste Art des Anflugs basiert auf die Klassifizierung der Bildpixel, um die Regionen (Gras, Beton, ...) zu erfassen, und eine zweite Art des Anflugs basiert auf ein geometrisches Straßenmodell ausgehend von der aus dem Bild extrahierten Diskontinuitäten.
Als Beispiel wird folgend ein auf der Analyse der Regionen basierender Algorithmus für die Durchführung der Phase P3 beschrieben. Es handelt sich um einen Algorithmus zum Segmentieren und Charakterisieren der Regionen des Bildes 56'. Er besteht aus vier großen Schritten, die nachfolgend beschrieben sind.
Der erste Schritt 78 soll zügig eine synthetische Beschreibung des Schauplatzes bereitstellen. Er erfolgt auf einem Bild 56' von geringer Auflösung. Eine erste Partition des Bildes erfolgt durch Aufteilung dieses Bildes in quadratische Zellen mit einer Größe von 2 × 2 Pixel erhalten. Mehrere Klassen werden durch Analyse der Histogramme der chromatischen Attribute definiert. Jeder Zelle ist eine Klasse zugeordnet, die aus einer Teilung des Farbenraums hervorgeht. Die Verschmelzung der elementaren Zellen wird durch Verwendung eines Adjazenzgraphs (mit Verbindung 4) durchgeführt. Schließlich werden die Regionen, deren Größe unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, mit der anliegenden Region verschmolzen, das den nächstliegenden Wert des Homogenitätskriteriums hat.
Jede Region, die aus dem ersten Schritt hervorgeht (Farbsegmentierung), wird anschließend durch ihre Farbe und ihre Textur (Schritt 80) charakterisiert. Die Messung der Texturattribute basiert auf Summen- und Differenzhistogramme, während zum Kennzeichnen einer Region nach ihren kolometrischen Attributen der statistische Durchschnitt der Pixel verwendet wird, aus welchen sie besteht. Die durch diese Histogramme erzeugten Attribute sind der Durchschnitt, die Varianz, die Energie, die Entropie, der Kontrast und schließlich die Homogenität.
Um die im Bild vorhandenen Elemente (Regionen) zu identifizieren (Schritt 82), werden zwei Techniken eingesetzt: die bayesianische Technik, die die Klassifizierung durch Verwendung der Gesamtheit der Attribute realisiert, ohne eine Partition des Charakterisierungsraums zu erstellen, und die hierarchische Technik, die auf einem Algorithmus basiert, der eine effektive Partition des Charakterisierungsraums (intrinsische Kapazität zur Attributselektion) erstellt. Für diese Identifizierung wird eine Lernbasis 84 verwendet, die auf die Anwendung des vorliegenden Algorithmus aufgebaut ist.
Im letzten Schritt 86 ist jede Region des Bildes mit ihrem Typ versehen (Etikettieren). Obwohl die Farbsegmentierung große Regionen liefert, entsprechen diese nicht zwangsläufig den großen Komponenten des Schauplatzes. Ein Schritt der Verschmelzung ist somit notwendig, um alle verbundenen Regionen des Schauplatzes zu gruppieren.
Am Ende dieses Algorithmus erhält man ein Namensmodell 88 der verschiedenen Regionen, das im Bild 56' erscheint und während dieser Phase erkannt wurde. Dies ermöglicht dann, die Positionierung des Flugzeugs zur Landebahn zu bestimmen.
Die oben beschriebenen Vorrichtung und Verfahren ermöglichen es, ein Leitsystem während der Endphase der Landung eines autonomen Flugzeugs bezüglich jeglicher Art von Anlage außerhalb des Flugzeugs zu erhalten. In origineller Weise misst dieses System Abweichungen gegenüber einem idealen Landeweg ausgehend von der perzeptuellen Verarbeitung von Bildern, die von einem System aus einer oder mehreren an Bord des Flugzeugs mitgenommenen Kameras) übertragen sind. Perzeptionsalgorithmen für die drei Phasen des in 1 dargestellten Algorithmus sind weiter oben beschrieben worden.
Hinsichtlich der Ortung des Flughafenbereichs in der Phase P1 wurde ein neuer und origineller Algorithmus auf der Basis des Extrahierens der perzeptuellen Gruppierungen vorgestellt. Dieser Algorithmus wurde auch getestet und gibt gute Ergebnisse. Dieser Algorithmus ermöglicht es, auf einem 2D-Bild eines 3D-Objekts Segmente zu bestimmen, die räumlich parallele Linien entsprechen.
Die Phasen der Verfolgung der Landebahn (Phasen P2 und P3) wurden ebenfalls getestet. Hinsichtlich der Phase P2 haben zwei getestete und beispielhaft oben beschriebene Algorithmen gute Ergebnisse geliefert. Für die letzte Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde der Test mit einer Lernbasis durchgeführt, die für eine andere Anwendung vorgesehen ist. Dennoch ist das erhaltene Ergebnis ermutigend. Hier ist anzumerken, dass der verwendete und beschriebene Algorithmus aus dem Gebiet der Robotik kommt. Weitere Algorithmen aus dem Gebiet der Verfolgung einer Strasse durch ein Fahrzeug, die sich bereits bewährt haben, können ebenfalls beim Schritt P3 angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die verschiedenen, oben beschriebenen und beispielhaft und nicht einschränkend angegebenen Ausführungsformen, sondern erstreckt sich im Rahmen der folgenden Patentansprüche auf alle dem Fachmann zugänglichen Ausführungsvarianten.

Claims

Verfahren zum Leiten eines Flugzeugs während der Endphase der Landung, das folgende Schritte umfasst: a) Aufnahme des Bodens mittels einer an Bord des Flugzeugs mitgeführten Bildaufnahmevorrichtung (2) und Erlangung eines Bildes (56, 56'), b) Analyse des Bildes (56) mittels eines Rechners (4), um einen Flughafenbereich zu erfassen, c) Erfassung eines Flughafenbereichs durch den Rechner (4) und Auswahl einer Landebahn (18), d) Verfolgung der gewählten Landebahn (18) während des Anflugs des Flugzeugs, wobei der Rechner (4) auf den von der Bildaufnahmevorrichtung gelieferten Bildern die gewählte Landebahn anpeilt, e) Verfolgung der Landebahn, wenn das Flugzeug sehr nah am Boden ist, wobei der Rechner (4) die von der Bildaufnahmevorrichtung gelieferten Bilder (56') analysiert, um die Position des Flugzeugs zur Landebahn zu bestimmen.
Leitverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Landebahn (18) während der Verfolgung des Schritts d) verloren geht, eine Rückstellung auf Null ausgeführt wird, indem zum Schritt b) zurückgekehrt wird.
Leitverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) der Analyse erfolgt, indem auf dem Bild (56) im Wesentlichen parallele Segmente von Geraden gesucht werden (58), und dass das Erfassen einer Landebahn erfolgt, indem solche Segmente von Geraden gepaart werden (60).
Leitverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Suchen von parallelen Segmenten erfolgt, indem das Intervall der möglichen Richtungen [–π/2; π2] in N Klassen gleichmäßig zugeschnitten wird und jedes Segment einer Klasse zugeordnet wird, wobei zwei Segmente dann als parallel betrachtet werden, wenn sie ein und derselben Klasse angehören.
Leitverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele Segmente festgehalten werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: – diese Segmente gehören ein und derselben Richtungsklasse, – jeder dieser Segmente weist eine Mindestlänge auf, – diese beiden Segmente stehen einander gegenüber mit einer Mindestüberlappung, – der Abstand zwischen dieser beiden Segmente ist kleiner als ein vorgegebener Wert.
Leitverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Paar von parallelen Segmenten ein Fluchtpunkt als der theoretische Schnittpunkt der beiden in Wesentlichen parallelen Segmente bestimmt wird, und dass zwei Paare von Segmenten zusammengeführt werden, wenn der Abstand zwischen der beiden entsprechenden Fluchtpunkten kleiner als eine vorgegebenen Schwelle ist.
Leitverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt d) der Verfolgung der Landebahn die folgenden elementare Schritte aufweist: d1) Initialisierung (68): die ausgewählte Landebahn wird aus dem Bild extrahiert und modelliert, und ein Fenster, in welchem die Landebahn gefunden wurde, wird definiert, d2) Voraussage (70): die Position der Landebahn im laufenden Bild wird abhängig von der im vorhergehenden Bild eingenommenen Position vorausgesagt, und ein entsprechendes Fenster wird definiert, d3) Extrahierung von Charakteristiken (72): es wird eine den Konturen und/oder den Interessenpunkten angepasste Darstellung des Fensters bereitgestellt, d4) Anpassung (74): die Landebahn wird abhängig von der Voraussage im Fenster gesucht, und d5) Aktualisierung (76), wenn nötig, der Darstellung der Landebahn und/oder der Geschwindigkeit der scheinbaren Bewegung dieser Landebahn, wobei die Schritte d2) bis d5) sich iterative Schritte sind.
Leitverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfolgung der Landebahn bei dem Schritt e) dadurch realisiert wird, dass auf dem laufenden Bild die Farbe und die Beschaffenheit ihrer Pixel analysiert wird, um diese Pixel als zur Landebahn gehörend oder nicht zu klassifizieren.
Leitverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfolgung der Landebahn beim Schritt e) dadurch realisiert wird, das auf dem Bild der Rand der Landebahn und/oder eine Markierung auf der Landebahn gesucht wird,
Leitverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Landebahn zwei parallele Längsränder (20) aufweist, die mit einem Ende über eine Schwelle (22) verbunden sind, und dass der Übergang vom Schritt d) zum Schritt e) realisiert wird, wenn die Schwelle (22) in den Bildern nicht mehr sichtbar ist.
Leitvorrichtung in der Endphase der Landung eines Flugzeugs oder dergleichen, mit mindestens einem Rechner (4) und einer im Cockpit angeordneten Anzeige (5), einer mit dem Rechner (4) verbundenen Kamera (2), wobei der Rechner (4) Mittel zum Erfassen und Verarbeiten von Videobildern, Mittel zum Analysieren des Bildes, um einen eventuellen Flughafenbereich zu orten, Mittel zum Erfassen eines solchen Bereichs, Mittel zum Anpeilen einer vorgegebenen Landebahn und zum Verfolgen dieser Landebahn auf aufeinanderfolgenden Bildern und Mittel zum Analysieren von Bildern aufweist, um eine Verfolgung der Landebahn zu realisieren, wenn sich das Flugzeug oder dergleichen dem Boden nähert, und dass der Rechner (4) mit der im Cockpit angeordneten Anzeige (6) verbunden ist.
Leitvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (2) eine Kamera vom Typ CCD (Charge Couple Device – ladungsgekoppelter Speicher) ist.
Leitvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Videokameras (2) aufweist.
Leitvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kamera (2) mit dem Rechner (4) über eine Lichtwellenleiter-Verbindung verbunden ist.
Leitvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner mit einer Autopilotvorrichtung (8) verbunden ist.
Flugzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Leitvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15 aufweist.