[发明专利]一种基于无人机技术的民用机场助航灯光飞行校验方法

摘要

本发明公开了一种基于无人机技术的民用机场助航灯光飞行校验方法，对助航灯光不同仰角的颜色、光变和亮度变化进行校验出具报告，包括无人机和机场跑道PAPI灯，所述无人机上设置有灯光感应传感器、GPS定位装置和无线数据交换传输装置，所述方法包括直线平飞校验法、曲线平飞校验法和进近飞行校验法；本发明借助了无人机的飞行特性，可采取“直线、曲线和悬停往复”等方式飞行，区别于传统“有人机”对PAPI灯光飞行校验时，飞行速度大、观测位置动态模糊、飞行线路单一不易机动等特点，从而占据更加有利的观测位置，是使观测数据量化的更充分、更准确、更客观的一种新型民用机场PAPI灯光飞行校验方法。

主权项

1.一种基于无人机技术的民用机场助航灯光飞行校验方法，对助航灯光不同仰角的颜色、光变和亮度变化进行校验出具报告，包括无人机和机场跑道PAPI灯，所述无人机上设置有灯光感应传感器、GPS定位装置和无线数据交换传输装置，所述方法包括直线平飞校验法、曲线平飞校验法和进近飞行校验法；其特征在于：所述直线平飞校验法是：根据GPS定位，将无人机置于距离机场跑道五边延长线6海里、高度不高于300米的位置，水平、直线飞向机场跑道，依据预先设定的接收光强度和色度阈值，接收PAPI灯光信号，然后根据GPS定位信号，计算获取首先接收到PAPI灯光信号时无人机所处的观测点位置和仰角；将观测点位置和仰角与当地机场对外公布的PAPI灯光仰角进行比较，获取PAPI灯光仰角和灯光变化的校验数据，进行校验取值和出具报告；所述曲线平飞校验法是：根据GPS定位，将无人机置于距离机场跑道以跑道头为圆心、4至5海里为半径、高度不低于300米的位置，按照五边延长线左右各15°的方位角做水平弧线或水平切线飞行，依据预先设定的接收光强度和色度阈值，接收初始PAPI灯光信号的颜色、光变和亮度变化校验数据，然后根据GPS定位信号计算获取对应初始PAPI灯光信号的观测点位置数据，将获取的观测点位置数据与当地机场对外公布的五边延长线左右各15°的方位角数据比较，进行校验取值和出具报告；所述进近飞行校验法是：将无人机置于机场进近航径上空，按照当地机场对外公布的PAPI灯光设定角度和进近程序下降梯度下降至地面，依据预先设定的接收光强度和色度阈值，在下降过程中分别接收PAPI灯光信号，然后根据GPS定位信号计算下降过程中不同高距比时的PAPI灯光信号数据，将其与当地机场对外公布的PAPI灯光设定角度和下降梯度比较，进行校验取值和出具报告；所述GPS定位采用地面差分GPS定位设备作为辅助手段提供修正参数，将地面测算的定位数据与GPS定位数据相比较，先测算出差值，再加上无人机GPS提供的定位数据，生成最终的定位数据；所述预先设定的接收光强度和色度阈值是所述灯光感应传感器按照当地机场对外公布的PAPI灯光仰角、按照当地机场对外公布的五边延长线左右各15°的方位角、按照当地机场对外公布的PAPI灯光设定角度和下降梯度感应到的PAPI灯光强度和色度设定的阈值；所述直线平飞校验法中，将所述无人机在到达的仰角观测点位置时进行悬停或往复飞行观测PAPI灯不同仰角的颜色、光变和亮度变化数据，将所述变化数据同时作为PAPI灯光仰角校验数据；所述曲线平飞校验法中，在按照五边延长线左右各15°的方位角水平弧线或切线飞行中进行悬停或往复飞行，获取PAPI灯随方位角变化的颜色、光变和亮度变化数据，并将其同时作为PAPI灯光方位角校验数据；所述进近飞行校验法中，所述下降过程是按照当地机场对外公布的PAPI灯光设定角度和进近程序下降梯度进行悬停或往复飞行的下降过程，所述的PAPI灯光信号随高度变化的颜色、光变和亮度变化的信号；所述灯光感应传感器采用的是吊舱式灯光感应传感器，吊舱悬吊在无人机下端侧，吊舱中按需加装GPS差分信号接收设备、气压高度测量设备、前视红外摄像机、视频摄像机和激光高度/测距设备；所述无线数据交换传输装置直接输出所述出具报告传递至地面接收站，或者，所述无线数据交换传输装置实时将获取的数据传送至地面接收站，由地面接收站服务器进行自动或人工校验取值和出具报告。