[发明专利]一种机场地面飞机自动智能牵引系统及方法

说明书

本发明公开了一种机场地面飞机自动智能牵引系统及方法，其包括调度中心、场面运行支持设备和至少一辆无人牵引车；每辆无人牵引车具有液压夹持升降装置、工控机、通讯系统和车载ADS‑B收发机，工控机通过通讯系统与调度中心进行数据交互，通过车载ADS‑B收发机向其他无人牵引车的ADS‑B收发机广播其无人牵引车的状态信息，同时还控制液压夹持升降装置与飞机的前轮耦合/解耦；调度中心根据场面运行支持设备提供的数据，调度无人牵引车来完成飞机的牵引，而被调度的无人牵引车的工控机根据调度中心设定的牵引轨迹，控制该无人牵引车的行驶状态并将飞机牵引至终点位置。因此，本发明不仅提高了机场的运行效率，还减少了燃油消耗、废气排放以及机场场面冲突。

技术领域

本发明涉及机场地面牵引技术领域，特别涉及一种机场地面飞机自动智能牵引系统及方法。

背景技术

中国民航业快速发展，机场起降架次、繁忙程度也在不断增加，各机场也在按计划进行扩建扩容。同时，安全绿色的机场环境也不断被提出来。

目前，飞机从停机坪到跑道或从跑道到停机坪均是以发动机作为动力来源，而飞机在滑行时，以A380为例其滑行时每分钟会消耗大约60千克燃油、排放数千克二氧化碳，而且会缩短发动机寿命和产生噪音污染。此外，飞机在地面滑行时间长，运转效率低下，机场场面冲突时有发生，为此，机场和航空公司对飞机进离港等场面作业需要配备大量的工作人员，增加了运营成本，而且，有杆和无杆牵引车在推出飞机后将会解耦并停止工作，消耗时间，还会使飞机前起落架的寿命缩短。因此，有必要提出一种安全自动的机场地面飞机自动智能牵引方案来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够提高机场的运行效率和飞机发动机的寿命，并减少机场场面冲突机场和工作人员工作负荷，以及减少燃油消耗、废气排放以及噪音污染的机场场面的自动智能牵引系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种机场地面飞机自动智能牵引系统，其特征在于，包括调度中心、场面运行支持设备和至少一辆无人牵引车；其中，

所述无人牵引车上具有液压夹持升降装置、工控机、通讯系统和车载ADS-B收发机；其中，所述工控机用于控制所述液压夹持升降装置与飞机的前轮耦合/解耦；所述工控机通过所述通讯系统与所述调度中心进行数据交互；所述工控机通过所述车载ADS-B收发机向其它无人牵引车的车载ADS-B收发机和飞机机载ADS-B收发机发送其无人牵引车的状态信息，以及接收其它无人牵引车的车载ADS-B收发机发送的相应无人牵引车的状态信息和飞机机载ADS-B收发机发送的相应飞机的状态信息；

所述场面运行支持设备包括ADS-B基站、场面监视雷达、局域差分GPS/北斗基站和空管二次雷达；其中，所述场面监视雷达用于监视机场场面上飞机和无人牵引车的活动情况；所述局域差分GPS/北斗基站用于分别提供飞机的前起落架和无人牵引车液压夹持升降装置的定位信息；所述空管二次雷达用于向飞机发送询问信号，并根据飞机的机载应答设备返回的应答信号，获知飞机的状态信息；所述ADS-B基站用于将各个无人牵引车上的车载ADS-B收发机以及飞机机载ADS-B收发机向外广播数据处理后发送至所述调度中心；

所述调度中心根据所述场面运行支持设备提供的数据，调度无人牵引车来完成飞机的牵引，并设定被调度的无人牵引车的牵引轨迹；被调度的无人牵引车的工控机根据设定的牵引轨迹，控制无人牵引车的行驶状态，使其沿规划的牵引轨迹将飞机牵引至牵引轨迹的终点位置。

根据一种具体的实施方式，本发明机场地面飞机自动智能牵引系统中，所述调度中心根据牵引轨迹的目标曲率、无人牵引车的实际位置与牵引轨迹上的目标位置的方向偏差和垂直距离，计算出转向数据，以及根据无人牵引车的实际位置与牵引轨迹上的目标位置的路程，计算出目标速度；