一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统及智能牵引车的制作方法

1.本发明涉及飞机地面运动、人机协同等技术领域，特别是涉及一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统及智能牵引车。


背景技术：

2.飞机在降落停靠廊桥和出场起飞前，需要飞机发动机作为动力把飞机滑行到指定位置，但飞机发动机的运转会消耗燃油，累积消耗量巨大，不符合节能减排的要求。此外，飞机发动机的运行时长会对其使用寿命有一定的影响，显然最大限度的减少飞机发动机在地面的运行时长，可有效的延长飞机发动机的使用寿命，也是变相实现节能、节省成本的目的。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提供了一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统及智能牵引车。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.第一方面，本发明提供了一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，包括：
6.当牵引车与飞机进行抱轮操作后，
7.飞机灯光识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机亮度信号；其中，所述飞机亮度信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机前起落架滑行灯后输出的信号；
8.主感知系统模块，设置在牵引车上，用于在人机交互模式下，获取飞机转弯信号或者飞机阻力信号；其中，所述飞机转弯信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机转弯系统后输出的信号；所述飞机阻力信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机刹车系统后输出的信号；
9.飞机声音识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机声音信号；其中，所述飞机声音信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机喇叭后输出的信号；
10.控制模块，设置在牵引车上，用于：
11.在人机交互模式下，
12.当接收到飞机亮度信号时，输出第一控制指令；所述第一控制指令用于控制牵引车向前牵引，以使飞机由停止状态为向前行驶状态；
13.当接收到飞机转弯信号时，输出第二控制指令；所述第二控制指令用于控制牵引车转弯牵引，以使飞机由向前行驶状态变为向前转弯行驶状态；
14.当接收到飞机阻力信号时，输出第三控制指令；所述第三控制指令用于控制牵引车刹车，以使飞机由向前行驶状态变为停止状态；
15.当接收到飞机声音信号时，输出第四控制指令；所述第四控制指令用于控制牵引车释放抱轮机构，以使飞机与牵引车脱离。
16.可选地，还包括：调度控制中心，用于控制牵引车到达指定位置；所述指定位置为飞机停机位或者飞机落地后脱离跑道之后的滑行道位置。
17.可选地，所述调度控制中心，与机场运行控制中心进行信息交互，用于：
18.获取机场运行控制中心发送的飞机运行信息；所述飞机运行信息包括起飞时刻、降落时刻、起降方向、停机位、跑道和滑行道；
19.根据所述飞机运行信息，确定每辆牵引车的行驶轨迹集；所述行驶轨迹集包括由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹、由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹、以及由目的地处到达停车位处的行驶轨迹；所述目的地为牵引车牵引飞机达到的目的地。
20.可选地，还包括安装在牵引车上的通讯模块；
21.所述调度控制中心，用于通过5g网络信号或者预设的磁钉信号将牵引车的行驶轨迹集发送至所述通讯模块；
22.所述通讯模块，用于将牵引车的行驶轨迹集发送至所述控制模块。
23.可选地，所述控制模块，还用于：
24.根据由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹，控制牵引车到达指定位置，控制牵引车完成飞机前轮抱轮连接；
25.在自动控制模式下，根据由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹，控制牵引车牵引飞机达到目的地；
26.当牵引车释放抱轮机构且飞机与牵引车脱离后，根据由目的地处到达停车位处的行驶轨迹，控制牵引车到达停车位。
27.可选地，所述调度控制中心，还用于：
28.通过通讯模块接收所述控制模块输出的第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令和第四控制指令；
29.当所述第一控制指令、所述第二控制指令、所述第三控制指令或/和所述第四控制指令对应的牵引车行驶动作不符合目标行驶动作时，输出停止指令，并将所述停止指令通过所述通讯模块发送至所述控制模块；所述目标行驶动作为由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹分解后的牵引车行驶动作；
30.所述控制模块，用于根据停止动作，控制牵引车刹车。
31.可选地，还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块；
32.所述控制模块，还用于：当牵引车到达指定位置时，输出抱轮感知模块工作指令；
33.所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。
34.可选地，还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块；
35.所述控制模块，用于根据地面作业人员发送的抱轮指令，输出抱轮感知模块工作指令；
36.所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。
37.可选地，当牵引车与飞机进行抱轮操作后，所述飞机灯光识别感应模块与所述飞机前起落架滑行灯之间的距离小于或者等于第一目标值；
38.当牵引车与飞机进行抱轮操作后，所述飞机声音识别感应模块与所述飞机喇叭之
间的距离小于或者等于第二目标值。
39.第二方面，本发明提供了一种智能牵引车，包括牵引车以及安装在牵引车上的第一方面所述的无人无牵引杆的飞机牵引控制系统。
40.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
41.当牵引车与飞机进行抱轮操作后，通过飞机灯光识别感应模块、主感知系统模块、飞机声音识别感应模块获取飞机前起落架滑行灯亮度信号、飞机转弯信号、飞机阻力信号以及飞机喇叭信号。并通过上述信号，实现飞行员自主控制牵引车牵引飞机行驶的目的，极大地节省燃油，同时解决了机场地勤人员短缺问题，真正降低了人力成本、提高了效率。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明实施例提供的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统的结构框图。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
46.为了最大限度的减少飞机发动机在地面的运行时长，提供了一种牵引车技术。该牵引车技术通常为：驾驶员驾驶牵引车，地面作业人员和塔台指挥人员指挥驾驶员通过牵引车拖动飞机。此技术的缺点为：拖飞机需要大量的人力，速度慢，效率低，且成本高。
47.为了解决上述问题，还提供了以下技术。
48.遥控牵引车：地面作业人员使用遥控器控制牵引车，实现抱轮、拖动飞机的动作。这种牵引车在机库维修或机坪拖动飞机非常方便，但无法实现人机互联，在起飞前和降落后经过滑行道时无法实现塔台、飞行员和牵引车之间的交联。
49.ai控制牵引车：理论上可以实现全自动拖飞机动作，但在实际应用中并不现实，因为机场环境复杂，如果把整个拖飞机过程交给牵引车实现，机场会改变现有的运营规则，而且一旦出现意外，无法实现人工干预。
50.滑行系统：一种在a320飞机上安装滑行系统的项目，利用飞机apu电源驱动主起落架轮子上的电动马达滑行，但是这个项目难度很大，因为目前所有飞机的起落架都没有驱动系统，一旦使用该项目，需要改装起落架，在起落架上安装重达500千克的驱动设备，增加了飞机燃油消耗量，目前只停留在理论阶段，并没有实施。
51.鉴于此，本发明提供了一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统及智能牵引车，其作用为：
52.(1)尽可能减少飞机发动机在地面上的运转时长，以延长相应检查、维修工作的间隔，延长飞机发动机的寿命。同时极大降低了飞机发动机的燃油消耗量，节能减排为航司带来碳效益。
53.(2)尽可能的减少地面作业人员对飞机的操纵，减少地面作业人员的专业技术能力、心理素质、职业培训程度、心理成熟程度等带来的人为因素影响。
54.(3)最大限度的确保飞机在地面的操纵权掌握在飞行员手中，并且，不改变其已经培训的驾驶方法和习惯，不会形成潜在的安全风险；
55.(4)地面作业人员遥控为辅、飞行员操纵为主，加入控制逻辑和使能控制，调度控制中心发出指令直接中断优先动作，人工急停等多种保护措施，层层保护安全行驶。
56.(5)通过自动控制模式和人机交互模式，控制牵引车牵引飞机达到目的地。
57.实施例一
58.如图1所示，本发明实施例提供的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，包括：
59.调度控制中心，用于控制牵引车到达指定位置；所述指定位置为飞机停机位或者飞机落地后脱离跑道之后的滑行道位置。
60.当牵引车与飞机进行抱轮操作后，
61.飞机灯光识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机亮度信号；其中，所述飞机亮度信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机前起落架滑行灯后输出的信号。
62.主感知系统模块，设置在牵引车上，用于在人机交互模式下，获取飞机转弯信号或者飞机阻力信号；其中，所述飞机转弯信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机转弯系统后输出的信号；所述飞机阻力信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机刹车系统后输出的信号。
63.飞机声音识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机声音信号；其中，所述飞机声音信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机喇叭后输出的信号。
64.控制模块，设置在牵引车上，用于：
65.在人机交互模式下，
66.当接收到飞机亮度信号时，输出第一控制指令；所述第一控制指令用于控制牵引车向前牵引，以使飞机由停止状态变为向前行驶状态。
67.当接收到飞机转弯信号时，输出第二控制指令；所述第二控制指令用于控制牵引车转弯牵引，以使飞机由向前行驶状态变为向前转弯行驶状态。
68.当接收到飞机阻力信号时，输出第三控制指令；所述第三控制指令用于控制牵引车刹车，以使飞机由向前行驶状态变为停止状态。
69.当接收到飞机声音信号时，输出第四控制指令；所述第四控制指令用于控制牵引车释放抱轮机构，以使飞机与牵引车脱离。
70.在本发明实施例中，需在机场配合下，在每个机场中建立牵引车调度控制中心，该调度控制中心与机场运行控制中心联动，能够清晰知晓每架飞机的起飞时刻、降落时刻、起降方向、停机位、起降跑道等信息，可以通过调度控制中心发出的指令，使牵引车在相应的时刻到达相应的地点去接送飞机。其中，调度控制中心通过5g网络信号、预设的磁钉信号等
与牵引车上的通讯模块进行通讯来传递指令信号、位置信息等。
71.进一步地，本发明实施例提供的飞机牵引控制系统还包括：安装在牵引车上的通讯模块。
72.所述调度控制中心，与机场运行控制中心进行信息交互，用于：
73.获取机场运行控制中心发送的飞机运行信息；所述飞机运行信息包括起飞时刻、降落时刻、起降方向、停机位、路道和滑行道等信息；
74.根据所述飞机运行信息，确定每辆牵引车的行驶轨迹集；所述行驶轨迹集包括由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹、由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹、以及由目的地处到达停车位处的行驶轨迹；所述目的地为牵引车牵引飞机达到的目的地；
75.通过5g网络信号或者预设的磁钉信号将牵引车的行驶轨迹集发送至所述通讯模块。
76.所述通讯模块，用于将牵引车的行驶轨迹集发送至所述控制模块。
77.所述控制模块，用于：
78.根据由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹，控制牵引车到达指定位置，控制牵引车完成飞机前轮抱轮连接；
79.在自动控制模式下，根据由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹，控制牵引车牵引飞机达到目的地；
80.当牵引车释放抱轮机构且飞机与牵引车脱离后，根据由目的地处到达停车位处的行驶轨迹，控制牵引车到达停车位。
81.在本发明实施例中，主感知系统模块，主要感应飞机前轮及飞机前起落架被抱起后，飞行员在驾驶舱内对手轮和脚蹬的操作，具体是通过力传感器感应到力的变化后，将力信号转换成相应的角度信号，从而实现牵引车的左转、右转或刹车，牵引飞机完成相应动作。
82.在本发明实施例中，飞机灯光识别感应模块，即利用专门技术识别飞机前起落架上的滑行灯的亮度，用于飞机员操纵牵引车启动牵引、设置刹车等。对飞机滑行灯灯光进行采集和光谱、亮度分析，应用现有的灯光采集与转换装置转换成电信号实现相应的指示和控制。
83.此时，飞机灯光识别感应模块与飞机前起落架滑行灯之间的距离小于或者等于第一目标值，优选地，该第一目标值为1米、2米、3米、4米等，只要飞机灯光识别感应模块与飞机前起落架滑行灯之间的距离，能够使飞机灯光识别感应模块准确获取飞机前起落架滑行灯亮度信号即可。
84.在本发明实施例中，飞机声音识别感应模块，即利用专门技术识别飞机前起落架舱内的喇叭声音，用于飞机员操纵牵引车释放抱轮机构。对飞机喇叭音频信号进行采集、分析与声纹识别，应用声纹识别技术转换成电信号实现相应的指示和控制。
85.此时，飞机声音识别感应模块与飞机喇叭之间的距离小于或者等于第二目标值，优选地，该第二目标值为1米、2米、3米、4米等，只要飞机声音识别感应模块与飞机喇叭之间的距离，能够使飞机声音识别感应模块准确获取飞机喇叭输出的声音信号即可。
86.在本发明实施例中，抱轮机构装有专门的传感系统识别出不同飞机的前轮大小，并自动调节抱轮参数，自动接近前轮，在指令控制下完成抱轮、放轮等动作。
87.进一步地，本发明实施例提供的飞机牵引控制系统还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块。
88.所述控制模块，还用于：当牵引车到达指定位置时，输出抱轮感知模块工作指令。
89.所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。
90.在本发明实施例中，还可以通过地面作业人员遥控方式控制牵引车与飞机进行抱轮操作。
91.进一步地，本发明实施例提供的飞机牵引控制系统还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块。
92.所述控制模块，用于根据地面作业人员发送的抱轮指令，输出抱轮感知模块工作指令。
93.所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。
94.在本发明实施例中，当飞行员的操作出现明显失误或操作失灵，可以由调度控制中心通过优先控制牵引车急停。
95.进一步地，所述调度控制中心，还用于：
96.通过所述通讯模块接收所述控制模块输出的第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令和第四控制指令；
97.当所述第一控制指令、所述第二控制指令、所述第三控制指令或/和所述第四控制指令对应的牵引车行驶动作不符合目标行驶动作时，输出停止指令，并将所述停止指令通过所述通讯模块发送至所述控制模块；所述目标行驶动作为由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹分解后的牵引车行驶动作；
98.所述控制模块，用于根据停止动作，控制牵引车刹车。
99.在本发明实施例中，该牵引车上还设置有动力模块、电动机系统、液压系统和抱轮机构等部分，以实现牵引车的各项工作。
100.上述控制系统的使用方法为：
101.1、飞机在停机位时：
102.1.1调度控制中心调度牵引车到指定机位，由人工插入前轮转弯旁通销，通过遥控方式以正确的姿态接近飞机前轮，并采用推杆机构将飞机前轮固定在抱轮机构上。抱好前轮之后，牵引车向前伸出并立起一个指示灯板，上面的绿色指示灯常亮，飞行员看到绿色指示灯常亮后可以在飞机驾驶舱内做出松刹车等相应操作，接着由人工遥控将飞机推离廊桥进入滑行道，并拔下前轮转弯旁通销。
103.或者，
104.1.1调度控制中心调度牵引车到指定机位，由人工插入前轮转弯旁通销，通过自动方式以正确的姿态接近飞机前轮，并采用推杆机构将飞机前轮固定在抱轮机构上。抱好前轮之后，牵引车向前伸出并立起一个指示灯板，上面的绿色指示灯常亮，飞行员看到绿色指示灯常亮后可以在飞机驾驶舱内做出松刹车等相应操作，接着由人工遥控将飞机推离廊桥进入滑行道，并拔下前轮转弯旁通销。
105.1.2飞机被推到滑行道后，地面作业人员会展示前轮转弯旁通销已拔，飞机员看到
后，通过飞机驾驶舱内的操纵或者调度控制中心输出的指令控制牵引车，共有三种情况：前进、转弯和停车。
106.(1)当飞机需要由停止状态变为向前行驶状态时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员闪动前起落架滑行灯，牵引车接收到该灯光信号后启动向前牵引。
107.(2)飞机需要转弯时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员通过控制飞机转弯系统，例如操作手轮或脚蹬，向左或右转动前轮，前起落架轮子会做出相应的转弯动作，带动牵引车主感知系统模块，给牵引车传递转弯信号，从而达到转弯的目的。
108.(3)当飞机需要停车时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员踩下飞机刹车，牵引车的主感知系统模块感受到阻力突然增加时控制停车，牵引车给出一个红色常亮指示灯反馈给飞行员，飞行员应设置刹车。
109.(4)牵引车将飞机牵引到位、飞行员踩刹车后，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员在驾驶舱内通过喇叭传递一个声音信号，牵引车识别并接收到该信号后即开始释放抱轮机构，待完全释放后牵引车驶离，牵引车顶的黄色指示灯闪烁提示飞行员牵引车已驶离。
110.(5)牵引完成，牵引车按程序设计路线自动进入机场巡场道驶回停车位，进入待命状态或充电维护状态。
111.2、飞机落地后脱离跑道进入滑行道时：
112.飞机落地后脱离跑道，调度控制中心通过5g控制信号控制牵引车自动到达需要拖动的飞机，由人工插入前轮转弯旁通销，通过遥控方式或者自动方式以正确的姿态接近飞机前轮，并采用推杆机构将飞机前轮固定在抱轮机构上。抱好前轮之后，牵引车向前伸出并立起一个指示灯板，上面的绿色指示灯常亮，飞行员看到绿色指示灯常亮后可以在飞机驾驶舱内做出松刹车等相应操作。
113.在拖动飞机的过程中，共有三种情况：前进、转弯和停车。
114.(1)当飞机需要由停止状态变为向前行驶状态时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员闪动前起落架滑行灯，牵引车接收到该灯光信号后启动向前牵引。
115.(2)飞机需要转弯时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员通过控制飞机转弯系统，例如操作手轮或脚蹬，向左或右转动前轮，前起落架轮子会做出相应的转弯动作，带动牵引车主感知系统模块，给牵引车传递转弯信号，从而达到转弯的目的。
116.(3)当飞机需要停车时，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员踩下飞机刹车，牵引车的主感知系统模块感受到阻力突然增加时控制停车，牵引车给出一个红色常亮指示灯反馈给飞行员，飞行员应设置刹车。
117.(4)牵引车将飞机牵引到位、飞行员踩刹车后，可以通过两种方式控制：一是调度控制中心可以通过5g信号向牵引车传输控制指令。二是飞行员在驾驶舱内通过喇叭传递一
个声音信号，牵引车识别并接收到该信号后即开始释放抱轮机构，待完全释放后牵引车驶离，牵引车顶的黄色指示灯闪烁提示飞行员牵引车已驶离。
118.(5)牵引完成，牵引车按程序设计路线自动进入机场巡场道驶回停车位，进入待命状态或充电维护状态。
119.3、飞机需后退时，地面作业人员可以通过遥控方式控制牵引车，进而实现飞机后退。
120.实施例二
121.本发明实施例提供了一种智能牵引车，包括牵引车以及安装在牵引车上的实施例一的无人无牵引杆的飞机牵引控制系统。
122.本发明的技术特点如下：
123.1.牵引车具有遥控功能，在顶推飞机出停机位时，由地面作业人员、遥控推出。
124.2.牵引车使用不限于5g、磁钉、人工等技术的综合导航系统控制牵引侧的所有动作，比如前进、加速、减速、停止、转弯等动作，也可以控制牵引车抱轮，放轮等功能。
125.3.牵引车在拖动飞机过程时，可以按照飞行员的操作做出相应的动作，实现人机互联，极大地减小了牵引车风险，而且不改变传统的滑行方式。
126.4.牵引车配有不限于毫米波雷达、视觉感知、激光雷达等技术的综合传感系统，可以探测到前进道路上的障碍物，发出警告给智能牵引车，同时给控制人员(提醒人员注意)，自动或者人工干预，规避障碍物，发出警告给控制人员。
127.5.牵引车内有机场路地形数据库，牵引车具有自动定位功能，可以根据指令找到需要拖动的飞机，自动把飞机拖到指定位置。
128.6.当牵引车接收到的控制信号和飞行员给出的信号有冲突时，飞行员给出的信号具有优先权。
129.本发明中，将牵引车通过不限于5g技术、磁钉技术、人机交互技术和自动驾驶进行无人化改造。飞行员可以在飞机上操控牵引车或者无需飞行员参与，直接由系统自动调度无人牵引车，直接将飞机由降落位或者停机位拖至指定位置。
130.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
131.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，包括：当牵引车与飞机进行抱轮操作后，飞机灯光识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机亮度信号；其中，所述飞机亮度信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机前起落架滑行灯后输出的信号；主感知系统模块，设置在牵引车上，用于在人机交互模式下，获取飞机转弯信号或者飞机阻力信号；其中，所述飞机转弯信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机转弯系统后输出的信号；所述飞机阻力信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机刹车系统后输出的信号；飞机声音识别感应模块，设置在牵引车的尾部，用于在人机交互模式下，获取飞机声音信号；其中，所述飞机声音信号为由位于飞机驾驶舱内的飞行员通过控制飞机喇叭后输出的信号；控制模块，设置在牵引车上，用于：在人机交互模式下，当接收到飞机亮度信号时，输出第一控制指令；所述第一控制指令用于控制牵引车向前牵引，以使飞机由停止状态变为向前行驶状态；当接收到飞机转弯信号时，输出第二控制指令；所述第二控制指令用于控制牵引车转弯牵引，以使飞机由向前行驶状态变为向前转弯行驶状态；当接收到飞机阻力信号时，输出第三控制指令；所述第三控制指令用于控制牵引车刹车，以使飞机由向前行驶状态变为停止状态；当接收到飞机声音信号时，输出第四控制指令；所述第四控制指令用于控制牵引车释放抱轮机构，以使飞机与牵引车脱离。2.根据权利要求1所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，还包括：调度控制中心，用于控制牵引车到达指定位置；所述指定位置为飞机停机位或者飞机落地后脱离跑道之后的滑行道位置。3.根据权利要求2所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，所述调度控制中心，与机场运行控制中心进行信息交互，用于：获取机场运行控制中心发送的飞机运行信息；所述飞机运行信息包括起飞时刻、降落时刻、起降方向、停机位、跑道和滑行道；根据所述飞机运行信息，确定每辆牵引车的行驶轨迹集；所述行驶轨迹集包括由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹、由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹、以及由目的地处到达停车位处的行驶轨迹；所述目的地为牵引车牵引飞机达到的目的地。4.根据权利要求3所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，还包括安装在牵引车上的通讯模块；所述调度控制中心，用于通过5g网络信号或者预设的磁钉信号将牵引车的行驶轨迹集发送至所述通讯模块；所述通讯模块，用于将牵引车的行驶轨迹集发送至所述控制模块。5.根据权利要求4所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，所述控制模块，还用于：
根据由停车位处达到指定位置处的行驶轨迹，控制牵引车到达指定位置，控制牵引车完成飞机前轮抱轮连接；在自动控制模式下，根据由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹，控制牵引车牵引飞机达到目的地；当牵引车释放抱轮机构且飞机与牵引车脱离后，根据由目的地处到达停车位处的行驶轨迹，控制牵引车到达停车位。6.根据权利要求3所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，所述调度控制中心，还用于：通过通讯模块接收所述控制模块输出的第一控制指令、第二控制指令、第三控制指令和第四控制指令；当所述第一控制指令、所述第二控制指令、所述第三控制指令或/和所述第四控制指令对应的牵引车行驶动作不符合目标行驶动作时，输出停止指令，并将所述停止指令通过所述通讯模块发送至所述控制模块；所述目标行驶动作为由指定位置处达到目的地处的行驶轨迹分解后的牵引车行驶动作；所述控制模块，用于根据停止动作，控制牵引车刹车。7.根据权利要求2所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块；所述控制模块，还用于：当牵引车到达指定位置时，输出抱轮感知模块工作指令；所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。8.根据权利要求1所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，还包括设置在牵引车上的抱轮感知模块；所述控制模块，用于根据地面作业人员发送的抱轮指令，输出抱轮感知模块工作指令；所述抱轮感知模块，用于根据所述抱轮感知模块工作指令，调节抱轮机构的抱轮参数，以使牵引车能够与飞机进行抱轮操作。9.根据权利要求1所述的一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统，其特征在于，当牵引车与飞机进行抱轮操作后，所述飞机灯光识别感应模块与所述飞机前起落架滑行灯之间的距离小于或者等于第一目标值；当牵引车与飞机进行抱轮操作后，所述飞机声音识别感应模块与所述飞机喇叭之间的距离小于或者等于第二目标值。10.一种智能牵引车，其特征在于，包括牵引车以及安装在牵引车上的权利要求1-9任一项所述的无人无牵引杆的飞机牵引控制系统。

技术总结
本发明公开一种无人无牵引杆的飞机牵引控制系统及智能牵引车，涉及飞机地面运动、人机协同技术领域，该系统包括：设置在牵引车上的飞机灯光识别感应模块、主感知系统模块、飞机声音识别感应模块和控制模块；当牵引车与飞机进行抱轮操作后，通过飞机灯光识别感应模块、主感知系统模块、飞机声音识别感应模块获取飞行员自主传递的飞机前起落架滑行灯亮度信号、飞机转弯信号、飞机阻力信号及飞机喇叭信号，并通过上述信号实现飞行员自主控制牵引车牵引飞机行驶到飞机停机位或滑行道指定位置的目的。本发明极大地节省飞机燃油，极大地节能减排，同时解决机场地勤人员短缺问题，真正降低了人力成本，延长飞机发动机使用寿命，降低发动机维修费用。降低发动机维修费用。降低发动机维修费用。


技术研发人员：申炳龙 孟文辉 边冬 王宏玉
受保护的技术使用者：申炳龙
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/10/6