[发明专利]一种基于无人机的机场道面检测系统

说明书

本发明提出了一种基于无人机的机场道面检测系统，包括：空中检测无人机和地面控制装置，地面控制装置包括处理器、显示器、存储器、人机交互模块和第一无线收发模块；空中检测无人机上搭载有高清相机、定位模块、空中导航模块、飞控模块、空中惯导模块、旋转云台和第二无线收发模块，高清相机安装在旋转云台上；第二无线收发模块与第一无线收发模块之间双向通信连接。本发明的有益效果如下：结构简单，操作方便，检测速度快，检测结果可信度高，可实现机场道面无人机自动巡检，同时可以实现道面病害自动分类。由于其高效易操作的特点，可以提高道面检测频率，获得高频检测数据，为机场道面维护提供坚实的数据基础。

技术领域

本发明涉及道面检测技术领域，特别是指一种基于无人机的机场道面检测系统。

背景技术

机场道面性能是指道面在自然环境条件下为飞机起飞及降落提供的服务能力，包括道面的表面构造特性、平整度、损坏状况和结构承载能力等。道面的构造特性、道面平整度和损坏状况直接影响飞机起降的安全性；道面结构承载能力决定着道面的剩余寿命，承载能力越低，剩余寿命越短，结构性损坏程度越严重。对道面结构性能进行检测，是道面管理系统的重要部分。其中机场道面检测主要是为了检测机场跑道道面病害，并进行保养和维护。

目前，传统道面结构性能检测通常采用人工检测或检测车检测，人工检测效率低、随机性大，检测车检测很难实现严格按检测路线完成检测任务，多种传感器之间无有效的同步手段。然而机场道面经常有飞机起降，传统人工检测和检测车检测很难适应机场不停航的情况，因此，如何快速、有效地判断并识别机场跑道道面病害已经成为机场跑道维护与保养的重要课题，现在，迫切需要一种自动高效的道面病害检测系统来实时有效地对跑道道面状况进行识别，以减少人工操作，降低成本，提高检测精度。

发明内容

本发明提出一种基于无人机的机场道面检测系统，解决了现有技术中机场道面检测效率低、精度差、成本高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于无人机的机场道面检测系统，包括：空中检测无人机和地面控制装置，所述地面控制装置包括处理器、显示器、存储器、人机交互模块和第一无线收发模块，所述处理器的输出端与所述显示器的输入端连接，所述存储器、所述人机交互模块以及所述第一无线收发模块分别与所述处理器之间双向连接；所述空中检测无人机上搭载有高清相机、定位模块、空中导航模块、飞控模块、空中惯导模块、旋转云台和第二无线收发模块，所述高清相机安装在所述旋转云台上；所述高清相机、所述定位模块以及所述空中惯导模块的输出端分别与所述第二无线收发模块的输入端连接，所述空中导航模块和所述旋转云台的输入端分别与所述第二无线收发模块的输出端连接，所述飞控模块与所述第二无线收发模块双向连接；所述第二无线收发模块与所述第一无线收发模块之间双向通信连接。

作为优选，所述处理器中包含图像自动拼接模块和图像自动分析模块。

作为优选，所述飞控模块包括陀螺仪、加速计和地磁感应器。

本发明的工作原理如下：

地面控制装置中的处理器将规划好空中检测路线依次通过第一无线收发模块、第二无线收发模块发送给空中导航模块，空中导航模块将按照规划好的起始点、航点、航高、航线、航向重叠度、旁向重叠度、转弯半径和地面分辨率等参数引导空中检测无人机自动巡检；定位模块中搭载有GPS、北斗、GLONASS和GALILEO等系统，能够实现空中检测无人机的精确定位。

空中检测无人机中的高清相机对机场道面进行实时图像信息采集，同时定位模块和空中惯导模块进行实时位置信息采集，这些机场道面图像信息和位置信息通过无线电收发模块实时发送给控制装置，地面控制装置中的处理器对机场道面图像信息和位置信息通过时间进行匹配。

飞控模块能够根据地面控制装置发出的检测需求使空中检测无人机做出转弯、爬升、俯冲、横滚等动作，并确保空中检测无人机在工作时保持稳定。