[发明专利]一种机场道面细观形貌测量系统及控制评价方法

说明书

一种机场道面细观形貌测量系统及控制评价方法。系统包括测量车、高精度激光测距仪、GPS定位仪和工控机，高精度激光测距仪设在测量车外侧；GPS定位仪设在测量车顶部，内置有GPS模块和移动通信模块；工控机安装在测量车内部，设有显示器和数据库，并与高精度激光测距仪和GPS定位仪电连接。本发明优点：安装使用方便。模块化设计，安装拆卸方便。操作方面，无需进行较多调试，系统连接后即可使用。环境适应能力强，传统方法对光线、道面是否结冰等要求极高，否则会造成误判，本系统可以完美克服上述问题。能快速测量机场道面的细观形貌，通过长期使用可以用于分析跑道表面破损发生的位置、类型和程度。

技术领域

本发明属于机场工程技术领域，特别是涉及一种机场道面细观形貌测量系统及控制评价方法。

背景技术

随着机场跑道使用年限的增加，道面会出现不同程度的破损，为此机场需要进行道面破损状况的实时监督，从而保障跑道的运行安全。针对此问题，国内外学者提出了多种解决方案。比如利用图像识别的方法拍摄道面图像、利用激光全站仪进行点云的绘制等。这些方法的提出，对于分析道面损伤类型和程度有着很大的贡献。但是，此类设备仅能完成一类工作，即道面图像的复原，而无法进行道面细观构造的重构。

道面细观构造随着跑道的使用寿命增加发生着细微的变化，这种变化表现在细骨料的脱落和粗骨料的露出，从而可能导致飞机扎胎，改变跑道摩擦系数，因此存在严重的安全隐患。用传统方法可以发现道面损坏但受制于机场运行管理要求，无法应用与跑道运行管理实际。因此需要寻找新的技术方法解决此问题。

如果能解决此问题，实现跑道细观构造的还原，将能有效提高跑道运行安全的保障能力，具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机场道面细观形貌测量系统及控制评价方法。

为了达到上述目的，本发明提供的机场道面细观形貌测量系统包括测量车、高精度激光测距仪、GPS定位仪和工控机；其中高精度激光测距仪设置在测量车的外侧；GPS定位仪设置在测量车的顶部，内置有GPS模块和移动通信模块；工控机安装在测量车的内部，设有显示器和数据库，并与高精度激光测距仪和GPS定位仪电连接。

所述的测量车为有人驾驶车辆或无人驾驶车辆。

所述的高精度激光测距仪上安装有方向垂直向下指向机场道面的激光头，其测量精度为0.1mm。

本发明提供的机场道面细观形貌测量系统的控制方法包括按顺序执行的下列步骤：

1)系统空闲的S1阶段：在此阶段中，系统中各组成部件处于待机状态，等待工控机的指令，然后进入S2阶段；

2)开始测量道面细观构造的S2阶段：在此阶段中，工作人员启动工控机，对各硬件进行通电，然后进入S3阶段；

3)硬件充电自检的S3阶段：在此阶段中，各硬件充电后自检，然后进入S4阶段；

4)判断自检结果的S4阶段：在此阶段中，系统判断各硬件通讯是否正常，如果判断结果为“是”，则进入S5阶段；否则进入S6阶段；

5)记录道面GPS坐标和细观构造尺寸的S5阶段：在此阶段中，测量车在道面上行驶，与此同时，高精度激光测距仪实时检测其上激光头与道面间的距离值，以此来确定细观构造尺寸是否发生变化，然后传送给工控机；GPS定位仪利用GPS模块获得GPS坐标，然后通过移动通信模块传送给工控机，工控机接收到上述数据后进行储存，用于后续分析，测量15秒钟后进入S7阶段；

6)提示检查硬件的S6阶段：在此阶段中，工控机提示报警，等待工作人员检查，然后返回S1阶段；

7)判断测试是否终止的S7阶段：在此阶段中，判断高精度激光测距仪和GPS定位仪传回的数据是否不变，如果判断结果为“是”，则进入S8阶段；否则返回S5阶段；