發(fā)布時間：2020-07-08 06:55

【摘要】：激光技術的快速發(fā)展和交通行業(yè)的日益繁忙促使交通系統(tǒng)的智能化和現(xiàn)代化的提高。飛機作為當前主要交通運輸工具的使用量的增加加劇了飛機調(diào)度和機場管理的工作強度。為了降低機場日益繁重的工作強度和提高機場運行效率,論文研究了飛機泊位引導系統(tǒng)中的基于雙振鏡的激光掃描系統(tǒng)�；陔p振鏡的激光掃描系統(tǒng)采用激光掃描技術,通過控制雙振鏡系統(tǒng)的水平步進電機和垂直步進電機的角度改變,完成掃描范圍內(nèi)的空間物體的輪廓提取和識別。在激光掃描系統(tǒng)的研究過程中,論文首先分析了針對飛機特定的掃描物體的輪廓提取的掃描方式,根據(jù)飛機機型參數(shù)和機身特征,提出了基于特征點匹配的激光掃描策略,采取這種掃描方式可保證激光掃描系統(tǒng)有效地對飛機外形進行描繪和識別;然后論文分析了激光掃描系統(tǒng)的關鍵技術,對空間坐標轉(zhuǎn)換、激光數(shù)據(jù)的預處理和步進電機的工作方式進行了討論,依據(jù)飛機泊位過程的精度要求和時間要求,系統(tǒng)確定了激光數(shù)據(jù)的字節(jié)精簡及數(shù)據(jù)去噪的預處理方式和步進電機的工作頻率與電機細分數(shù)等參數(shù)。在系統(tǒng)的關鍵硬件的構成中,論文討論了激光掃描系統(tǒng)的主控制器AVR32的控制模塊和命令、數(shù)據(jù)通信電路的硬件設計、電機控制單元FPGA與主控制器AVR32之間的命令同步電路和電機并聯(lián)驅(qū)動電路、激光測距模塊的連續(xù)測量模式的電路設計以及系統(tǒng)的電源模塊。論文最后討論了激光掃描系統(tǒng)的掃描命令協(xié)議和系統(tǒng)軟件設計,主控制器AVR32通過移植嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II完成命令解析、執(zhí)行和回送數(shù)據(jù)的功能。電機控制單元FPGA通過程序?qū)崿F(xiàn)電機任一方向下的可選頻率的轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)根據(jù)雙振鏡結構特點和機場應用環(huán)境,提出了雙振鏡系統(tǒng)的物理零點確定的自適應算法和雙振鏡系統(tǒng)的回零校準的臨界值算法。通過機場飛機的實際入塢引導測試,激光掃描系統(tǒng)滿足飛機入塢的不同階段引導過程的精度和時間要求,實現(xiàn)了飛機泊位引導的功能。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V351.3;TN249
【圖文】：

1992 年申請獲得基于激光掃描的飛機自動泊位引的 safegate 公司經(jīng)技術突破和創(chuàng)新，在 1995 年設導系統(tǒng)的引導精度可達 10cm,占有 80%的市場份額虹橋機場、新加坡樟宜機場等機場得到大量應用究階段，如東北大學、中國民航大學等科研機構飛機泊位引導系統(tǒng)的項目，對激光掃描系統(tǒng)進行域自主知識產(chǎn)權的應用空白，產(chǎn)生社會效益與經(jīng)通過采用水平步進電機和垂直步進電機帶動水平向上的任意角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)激光測距儀的測量而獲取掃描平面內(nèi)物體的坐標數(shù)據(jù)，提取出物體真實物體的描述，系統(tǒng)建立如圖 1-1 所示的激光

-2 測量激光角度偏轉(zhuǎn) 2 倍圖轉(zhuǎn)動角度分別為x 和z 。把激光測物體的點為光程的終點，假設水平打在任意一點 Q ( x ,y, z )上，激光距( ) *cos(2 )xA L b 為) *sin(2 ))*cos(2 )*cos(2 ) *cos(2)*cos(2 )*sin(2 ) *sin(2 xx z x z e e

統(tǒng)的工作過程統(tǒng)作為飛機入塢引導系統(tǒng)的掃描執(zhí)行單元和數(shù)據(jù)獲取的工作流程需要滿足安全性和可靠性。因為不同機型度不同，所以激光掃描系統(tǒng)的掃描范圍必須可調(diào)以能。激光掃描系統(tǒng)采用水平步進電機和垂直步進電機驅(qū)變測量光束的偏移方向來實現(xiàn)機坪范圍內(nèi)的掃描。激 1-3 所示。

本文編號：2746230