[发明专利]集成机器视觉的飞行组合导引系统、方法和介质

说明书

本申请涉及一种集成机器视觉的飞行组合导引系统，包括：传统导航系统，被配置为确定飞机的位置并接收地面的引导信号来提供传统导引信息；视觉导航系统，被配置为采集有关机场的图像数据，并通过对所述图像数据进行图像识别以生成跑道结果信息；数据融合和引导系统，被配置为接收来自所述传统导航系统的所述传统导引信息以及来自所述视觉导航系统的所述跑道结果信息，并将这些信息进行数据融合；以及自动飞行控制系统，被配置为根据来自所述数据融合和引导系统的经融合的数据，生成相应的飞行导引指令。

技术领域

本申请涉及一种民用飞机的飞行导引领域。更具体而言，涉及一种集成了机器视觉系统的飞行组合导引系统、方法和介质。

背景技术

目前，民用飞机在自动起降过程中，主要依赖于飞行管理系统、自动飞行控制系统、仪表着陆系统（ILS）、全球卫星着陆（GLS）系统等各种机载系统，以实现从起飞到降落过程中的自动飞行，其中在起飞阶段依然依赖机组手动操纵飞行，上述这些机载系统仅仅提供参考数据。而在进近和降落阶段则可以通过ILS/GLS和飞管着陆系统（FLS）进行导引，并且在配备自动着陆系统的飞机上已经可以全程引导飞机实现自动着陆。但是，目前的这种自动起降系统，不仅需要飞机自身配备自动着陆系统的引导信号接收设备，而且还要求机场方面安装配套的引导信号发射设备。这导致其严重依赖地面辅助导航设施，飞机在条件落后的机场运行性较差。

随着人工智能的快速发展，相关自动化导航技术已在其他领域取得了较好的应用，包括无人机和汽车自动驾驶领域。同时，研究发现基于机器视觉的导航导引技术在民用飞机领域也已经具有了一定的实际应用，能够实现初步的起飞和降落导引。人工智能在目前的飞机自动驾驶中主要利用了机器视觉技术。机器视觉技术通过将视觉传感器、图像处理设备和人工智能算法相结合，可以在地面滑行、起飞和降落过程中识别飞机相对于跑道和滑行道位置，从而实现飞机导引。但是，单独依赖机器视觉系统难以提供高可靠性的完整导航导引。因此，单纯依赖于机器视觉系统来引导飞机的自动起降技术在可靠性上存在很大的问题，导致其无法如汽车自动驾驶那样被广泛开发和应用。

因此，存在一种需求，希望能够将基于机器视觉的自动起降功能与传统机载导航技术进行融合以便即使是在简陋的机场环境下还是能提升飞机的整个飞行过程的自动化起降的可靠性，为民用飞机的单人驾驶提供有力支持。

发明内容

本申请涉及一种集成了机器视觉系统的飞行组合导引系统、利用机器视觉系统的飞行组合导引方法以及存储所述飞行组合导引方法的计算机存储介质。

根据本申请的第一方面，提供了一种集成机器视觉的飞行组合导引系统，包括：传统导航系统，被配置为确定飞机的位置并接收地面的引导信号来提供传统导引信息；视觉导航系统，被配置为采集有关机场的图像数据，并通过对所述图像数据进行图像识别以生成跑道结果信息；数据融合和引导系统，被配置为接收来自所述传统导航系统的所述传统导引信息以及来自所述视觉导航系统的所述跑道结果信息，并将这些信息进行数据融合；以及自动飞行控制系统，被配置为根据来自所述数据融合和引导系统的经融合的数据，生成相应的飞行导引指令。

根据本申请的第二方面，提供了一种利用机器视觉的飞行组合导引方法，包括：使用传统导航系统确定飞机的位置并接收地面的引导信号以生成传统导引信息；使用视觉导航系统采集有关机场的图像数据；通过使用图像识别算法模型对所述图像数据进行图像识别生成跑道结果信息；接收来自所述传统导航系统的所述传统导引信息以及来自所述视觉导航系统的所述跑道结果信息，并将这些信息进行数据融合；以及根据经融合的数据，生成相应的飞行导引指令。

根据本申请的第三方面，提供了一种存储有指令的计算机可读存储介质，当所述指令被执行时使得机器执行如第二方面所述的方法。

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

附图说明