基于光学的飞机泊位指示系统设计

论文摘要

飞机泊位系统能够为机场在机坪安全停靠提供准确和规范的引导指示信息,用以代替原先的手工引导模式。它是民航机场运行中一个十分重要的系统,对于飞机在地面安全准确停靠有着重要的意义,是机场航空器地面运行中的一个组成部分。一个完善而有效的引导系统可以提高机位资源的使用率,降低航班的延误,从而全面提高机场站坪的管理水平,节约运行成本。本文首先分析了国内外飞机泊位引导系统的研究现状,在详细归纳国际民航组织(ICAO)相关规范的基础上,形成了基于光学的飞机泊位技术基础,本文提出的基于光学的飞机泊位指示系统方案,是在分析机场泊位环境的基础上,通过对光学基本原理的应用分析以及运用多传感器探测飞机位置的方法研究,设计了基于光学的飞机泊位指示系统,并就其中机械结构的设计作了详细方案论述,对相关的结构进行了有限元分析;其次,本文对系统中所用元件的选型、相关的电路设计和编程控制等方面作了详细论述;最后介绍了本系统的测试方法以及所进行的部分试验,试验结果表明,该系统能够达到国际民航组织规定的要求,满足机场的应用需求。总之,本系统是集光学、机械、电子为一体的泊位指示系统,实现了引导飞机正确停靠的功能,所设计的软、硬件系统及相关控制方法可为飞机泊位系统的研发提供一种新的且有效的途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景、目的和意义
• 1.2 飞机泊位引导系统研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 机场泊位的主要方式
• 2.1 飞机泊位人工引导方式
• 2.2 飞机泊位自动引导方式
• 2.2.1 飞机泊位自动引导系统的构成
• 2.2.2 飞机泊位自动引导系统的特点
• 2.3 ICAO相关规定
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于光学的飞机泊位指示系统设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.2 光学基本原理应用以及灯具的选取
• 3.3 方位引导装置和停止位置指示装置设计
• 3.3.1 方位引导装置结构设计
• 3.3.2 可控制停止位置指示装置的结构设计
• 3.3.3 装置结构的有限元分析
• 3.3.4 装置结构表面不反光处理
• 3.4 飞机位置探测模块以及显示模块设计
• 3.4.1 飞机位置探测模块的设计
• 3.4.2 显示模块设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于光学的飞机泊位指示系统的控制设计
• 4.1 停止位置指示装置的控制器设计以及控制研究
• 4.1.1 停止位置指示装置的控制器硬件设计
• 4.1.2 对停止位置指示装置的控制实现
• 4.2 本地控制器与各单元的通讯设计
• 4.2.1 通讯方式及相关芯片的选择
• 4.2.2 通讯电路设计
• 4.2.3 通讯软件设计
• 4.3 基于多传感器的飞机位置探测模块设计
• 4.3.1 探测模块的电路设计
• 4.3.2 探测模块的软件设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 试验过程及试验结果
• 5.1 试验方法
• 5.2 试验环境及试验内容
• 5.2.1 试验环境
• 5.2.2 试验装置
• 5.2.3 试验内容
• 5.3 试验结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者简介