一种多功能嵌入式助航灯

本发明涉及嵌入式助航灯、特别涉及一种多功能嵌入式助航灯。

背景技术：

1、助航灯在飞机起飞、行进、着陆和滑行等过程中，可以为飞行员提供相应的灯光引导作用。但是目前的助航灯只具有照明指引作用，要想掌握飞机飞行偏移状况和其它飞行情况，需要设置单独的设备，不仅成本高，而且上述设备需要满足飞行区内安装设备的限高要求。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种多功能嵌入式助航灯，可以通过该助航灯实现对道面振动响应情况的监控，以及飞机飞行偏移状况的实时监控与警报功能。

2、本发明是这样实现的，

3、一种多功能嵌入式助航灯，该助航灯设置在飞机滑行道的一侧，具体包括壳体及设在壳体上的控制模组、天线模组、激光雷达模组、发光组件和加速度测量模组；

4、所述控制模组包含激光雷达信号转换处理模组、无线通信模组、加速度信号处理模组、mcu、灯光控制单元、监控单元。

5、所述天线模组包括传输天线，所述传输天线的一端与控制模组中的控制终端电连接，另一端控制模组中的无线通信模组电连接；

6、所述激光雷达模组包括设置在助航灯两侧的激光雷达发射端和激光雷达接收端，激光雷达发射和接收的方向为水平且垂直于滑行道；所述激光雷达接收端与激光雷达处理器的接收端电连接，可以将激光雷达接收端接收的信号通过激光雷达处理器传化成可识别的信号并传递给无线通信模组，由无线通信模组通过传输天线传递给控制终端；

7、所述发光组件包含多个发光体和棱镜单元；所述棱镜单元设在发光体上方，所述发光体发出的光线经过棱镜单元反射后射出；所述发光体设置在线路板上，所述线路板的受控端与控制模组的控制端连接；

8、所述加速度测量模组包括电连接的加速度传感器和电荷转换器，电荷转换器与控制模组中的加速度信号处理模组连接；所述加速度传感器感应道面振动物理加速度，经过电荷转换器将转化后的数字信号传送至加速度信号处理模组处理，加速度信号处理模组通过对数字信号进行加工补偿，转化成可识别信号传递给mcu，再由mcu将加速度传感器的信息发送给监控单元以及无线通信模组，无线通信模组通过传输天线将信息发送至监控终端；在监控终端设置决策模块，对天线模组传递至监控终端的信号进行实时监控。

9、作为优选的技术方案，所述激光雷达信号转换处理模组包括激光雷达信号转换模组和激光雷达处理器；激光雷达信号转换模组将激光雷达信号处理器传递的信息进行加工转化成可识别的信号传递给mcu，再由mcu将激光雷达测距信息发送给监控单元以及无线通信模组，无线通讯模组通过传输天线将信息发送至监控终端，再由监控终端的决策模块对激光雷达信号进行分析，从而判断飞机行驶是否存在异常情况。

10、作为优选的技术方案，所述天线模组将从监控终端接收到的控制指令传输至无线通信模组，无线通信模组将指令翻译成可识别信息传输给mcu，mcu接收到该信息后进行解码分析，传递给灯光控制单元。

11、作为优选的技术方案，所述加速度传感器感应道面振动物理加速度，经过电荷转换器将转化后的数字信号传送至加速度信号处理模组处理，加速度信号处理模组通过对数字信号进行加工补偿，转化成可识别信号传递给mcu，再由mcu将加速度传感器的信息发送给监控单元以及无线通信模组，无线通信模组通过传输天线将信息发送至监控终端。

12、作为优选的技术方案，所述灯光控制单元根据控制信息实现对助航灯光、激光雷达发射端的控制，完成控制命令后将完成信息反馈至mcu，由mcu将完成信息通过无线通信模组、天线模组反馈至控制终端。

13、作为优选的技术方案，所述监控单元对发光组件、激光雷达模组、加速度测量模组的运行状态进行实时监视，并将状态信息反馈至mcu；mcu将接收到的实时运行状态通过无线通信模组、天线模组反馈至监控终端。

14、作为优选的技术方案，所述发光体包括发光件及其外侧的透镜；所述棱镜单元包括棱镜、压板和垫片；所述垫片设置在棱镜的竖直方向入光侧，所述压板设置在垫片与棱镜下方，可以充分固定棱镜与垫片；压板之间存在正对发光体的入光口；棱镜顶部一侧设有与透光件连接的出光口，所述发光体的光线通过入光口射入棱镜，经过反射后从出光口的透光件射出。

15、作为优选的技术方案，所述壳体包含壳身和盖合在壳身上部的顶盖；所述顶盖上设置有安装天线模组用的天线安装腔、安装激光雷达模组用的激光雷达安装腔以及与棱镜配合的棱镜腔；所述发光组件、加速度测量模组、控制模组和电源单元布置在所述壳身内。

16、作为优选的技术方案，所述天线模组还包括支撑架和天线模组保护盖；所述支撑架的外表面与天线安装腔的内表面接触且固定；所述天线模组保护盖固定在支撑架上方；所述支撑架内设有天线孔，天线孔内布置有传输天线，所述传输天线的一端与控制模组中的控制终端电连接，另一端通过通信线穿过支天线孔并与下方控制模组中的无线通信模组电连接。

17、作为优选的技术方案，所述顶盖包含法兰件和盖体，所述法兰件含有顶盖所需要的容置腔和若干固定孔，所述固定孔内设有螺钉，以实现顶盖和壳身之间的连接；所述盖体为圆盘状，盖体的上表面设有往顶盖中心位置升高的凸起部位，凸起部位设有凹腔，所述透光件倾斜设置于所述凹腔最外侧。

18、本发明具有的优点和技术效果：

19、相比于现有技术，本发明的优点在于，嵌入式助航灯本身光学元件和电学元件占比空间低，因此本实施例利用嵌入式助航灯内的空间，将天线模组、激光雷达模组、发光组件、加速度测量模组、控制模组集成于嵌入式助航灯内部，与嵌入式助航灯形成一个整体，并通过无线通信功能在监控终端对助航灯实时监控并在监控终端设置有决策模块，对于异常情况进行警报处理。同时该多功能嵌入式助航灯满足飞行区嵌入式助航灯规定尺寸以及飞行区内安装设备的限高要求。

技术特征：

1.一种多功能嵌入式助航灯，该助航灯设置在飞机滑行道的一侧，其特征在于：该助航灯包括壳体及设在壳体上的控制模组、天线模组、激光雷达模组、发光组件和加速度测量模组；

2.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述激光雷达信号转换处理模组包括激光雷达信号转换模组和激光雷达处理器；激光雷达信号转换模组将激光雷达信号处理器传递的信息进行加工转化成可识别的信号传递给mcu，再由mcu将激光雷达测距信息发送给监控单元以及无线通信模组，无线通讯模组通过传输天线将信息发送至监控终端，再由监控终端的决策模块对激光雷达信号进行分析，从而判断飞机行驶是否存在异常情况。

3.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述天线模组将从监控终端接收到的控制指令传输至无线通信模组，无线通信模组将指令翻译成可识别信息传输给mcu，mcu接收到该信息后进行解码分析，传递给灯光控制单元。

4.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述加速度传感器感应物理加速度，经过电荷转换器将转化后的数字信号传送至加速度信号处理模组处理，加速度信号处理模组通过对数字信号进行加工补偿，转化成可识别信号传递给mcu，再由mcu将加速度传感器的信息发送给监控单元以及无线通信模组，无线通信模组通过传输天线将信息发送至监控终端。

5.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述灯光控制单元根据控制信息实现对助航灯光、激光雷达发射端的控制，完成控制命令后将完成信息反馈至mcu，由mcu将完成信息通过无线通信模组、天线模组反馈至控制终端。

6.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述监控单元对发光组件、激光雷达模组、加速度测量模组的运行状态进行实时监视，并将状态信息反馈至mcu；mcu将接收到的实时运行状态通过无线通信模组、天线模组反馈至监控终端。

7.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述发光体包括发光件及其外侧的透镜；所述棱镜单元包括棱镜、压板和垫片；所述垫片设置在棱镜的竖直方向入光侧，所述压板设置在垫片与棱镜下方，可以充分固定棱镜与垫片；压板之间存在正对发光体的入光口；棱镜顶部一侧设有与透光件连接的出光口，所述发光体的光线通过入光口射入棱镜，经过反射后从出光口的透光件射出。

8.如权利要求1所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述壳体包含壳身和盖合在壳身上部的顶盖；所述顶盖上设置有安装天线模组用的天线安装腔、安装激光雷达模组用的激光雷达安装腔以及与棱镜配合的棱镜腔；所述发光组件、加速度测量模组、控制模组和电源单元布置在所述壳身内。

9.如权利要求8所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述天线模组还包括支撑架和天线模组保护盖；所述支撑架的外表面与天线安装腔的内表面接触且固定；所述天线模组保护盖固定在支撑架上方；所述支撑架内设有天线孔，天线孔内布置有传输天线，所述传输天线的一端与控制模组中的控制终端电连接，另一端通过通信线穿过支天线孔并与下方控制模组中的无线通信模组电连接。

10.如权利要求7所述的多功能嵌入式助航灯，其特征在于：所述顶盖包含法兰件和盖体，所述法兰件含有顶盖所需要的容置腔和若干固定孔，所述固定孔内设有连接壳身用的螺钉；所述盖体的上表面设有往顶盖中心位置升高的凸起部位，凸起部位设有凹腔，所述透光件倾斜设置于所述凹腔最外侧。

技术总结本发明涉及嵌入式助航灯技术领域、特别涉及一种多功能嵌入式助航灯，包括壳体及设在壳体上的控制模组、天线模组、激光雷达模组、发光组件和加速度测量模组；控制模组包含激光雷达信号转换处理模组、无线通信模组、加速度信号处理模组、MCU、灯光控制单元、监控单元；天线模组与控制模组连接，激光雷达模组将接收的信号通过激光雷达处理器传化成可识别的信号并传递给无线通信模组，再通过传输天线传递给控制终端；发光组件向滑行道射出光线，连接发光组件的线路板受控端与控制模组的控制端连接；加速度测量模组用于将测到的道面振动加速度信息发送至监控终端；在监控终端设置决策模块，对天线模组传递至监控终端的信号进行实时监控和预警。技术研发人员：张一峰,霍炯方受保护的技术使用者：中国民航大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16