飞机泊位引导系统软件项目技术研发
一． 立项背景及意义
1.1． 项目的名称及目标
名称：飞机泊位引导系统软件项目技术研发
飞机泊位引导系统用于替换人工引导，帮助飞行员安全、准确、快速地停靠泊位，包括操作子系统、中控子系统、测距子系统、显示子系统、维护子系统五个部分。其中维护子系统可以更新其他子系统的软件，设置其他子系统的参数，存储历史数据，也可以替代操作子系统的所有功能；操作子系统是一个专用的操作台，用于功能检测、校准、泊位停靠排队、机型设置、急停命令；测距子系统用于测量飞机与停止线、中轴线的距离；显示子系统是一个大的显示屏和显示控制部件，用于显示泊位过程的偏离信息；中控子系统用于收集各方信息，并快速处理，实时传送给显示子系统、操作子系统和维护子系统。
本项目测距系统采用安全等级激光测量距离，采用快速微步电机控制反射镜片，采用工业总线作为内部子系统信息通道，采用微秒切换技术控制显示屏亮度。
目标：
1、 实时测距：测量飞机到测距单元的距离。
2、 实时处理：采用专用算法快速处理原始数据，计算出飞机外形、中轴线偏离距离，停止线偏离距离。
3、 实时报告：将处理结果显示在大屏上及时通知飞行员。
4、 亮度调节：实时检测环境亮度，及时调制大屏显示亮度。
5、 自动检测：检测内部电路，如果检测到有故障马上指示停用并给出故障点位置方便维修人员快速修复。
1.2． 项目的背景及意义
背景：随着国家经济发展壮大，商务、旅游、探亲等出行需要更多，机场建设越来越多，机场泊位利用率也需要大幅度提高，因此最需要安全、准确、快速地泊位，飞机泊位引导系统能满足这个要求。目前泊位系统供应方只有一家外国企业，价格奇高，而且还存在一些问题。比如，显示亮度不够，显示尺寸太小，有些飞行员反映看不清显示信息。本公司经过市场调研，先期研究开发，已经解决了整个系统的关键技术包括激光测距技术、反射镜电机微步控制技术、工业总线技术、实时嵌入式系统技术、切换亮度控制技术，因此本公司完全能够做出更加可靠运行的、更好质量、更好体验的泊位引导系统，而且只需外国产品的价格的50%到70%，既可以为国家节约外汇，也填补了国内空白，还培养了一批工程师。
意义：
首先，目前只有国外一家公司供应泊位引导系统，我司不畏困难，先期研究开发了关键技术，为研制整个系统打下基础，一定能做出一个更加可靠、更加快速和更好体验的系统，能够填补国内空白，给市场一个更好的选择项。
根据目前市场调查，整体售价可以控制在进口系统价格的60%--80%，一定可以节约机场建设资金，为国家节约外汇。
本项目为本公司开创高新技术产品，极大增加公司盈利能力。
特别的，我们已经解决大屏显示远距离观看亮度控制问题。同时，由于本项目的实施，可以培养2名高级工程师，6名中级工程师。
二． 主要研究内容，关键技术，特色和创新
2.1.主要研究内容及关键技术
本项目主要研究内容包括包括操作子系统、中控子系统、测距子系统、显示子系统、维护子系统五个部分。
其中关键技术包括：
1、步进电机微步控制技术，实现了0.1度转角控制，解决了激光扫描线少的问题。本技术主要应用高速CPU、超细颗粒度PWM控制和高可靠IGBT元件。
2、人眼安全激光测距技术，实现了用人眼安全等级的激光精确测量距离光口5米-130米范围的物体，精度达到0.1米。本技术原理是通过基于稳定电压相位精确测量得到微小距离数据。
3、距离算法技术，解决原始数据实时计算距离的难题。解决了信息滞后问题。
4、亮度传感器技术，解决环境亮度精确测量技术
5、亮度控制技术，解决了远距离看不清、近距离太刺眼的问题。
6、LED显示同步技术，解决了多显示单元不停步造成的闪屏、花屏问题。
7、工业总线技术，实现各子系统相互高速可靠通信。本技术主要应用CAN工业总线技术，误码率小于10-7。
8、嵌入式系统技术，解决了系统不通用、软件不能重复使用、软件生产率不高等问题。
2.2.特色及创新点
本项目的特色在于快速精确距离测量和快速精确亮度控制。快速精确距离测量依靠部件电机微步控制技术和人眼安全激光快速距离测量技术；快速精确亮度控制依靠亮度精确测量技术和亮度精确控制技术。
创新点包括：
1、步进电机微步控制技术
本系统采用步进电机微步控制技术，与现有技术相比，具有快速到达、快速停稳的优势，解决了0.1度转角抖动技术问题。现有技术要么速度快抖动结果数据误差超过0.5度，要么速度慢，测量时间超过20ms。本项目将解决这个问题，将技术水平每步时间推进到3ms，误差小于0.1度。
2、人眼安全激光快速测距技术
本系统采用人眼安全激光快速测距技术，与现有技术相比，具有人眼安全激光、快速出结果的优势，解决测距数据慢的技术难题。集成光安全检测单元，确保发出人眼安全激光，绝不影响人眼安全。
3、LED屏亮度精确控制技术
本系统采用了LED屏亮度精确控制技术，具有远看清晰、近看柔和的优势，解决了现有产品远看模糊、近看刺眼的问题。
4、LED屏自动故障检测技术
本系统采用LED屏自动故障检测技术，具有自动报告故障位置点的优势，极大方便了现场使用和维修，解决了修复时间长的问题。