申请/专利权人：青岛民航凯亚系统集成有限公司

申请日：2023-12-25

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117455202B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q50/40;G06V20/40;G06V10/25;G06V10/22;G01S19/45;G01S19/46;G01C21/00;H04W4/029;H04W4/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明属于机场机坪设备信息定位技术领域，公开了一种机坪设备定位与调度方法、系统及装置。该方法包括：设备定位技术融合、监控视频定位、保障进展信息记录、资源使用评估和机坪设备移动任务生成、设备调度执行以及设备冲突检测，如果出现设备的意外移动导致后续保障任务出现资源紧张或者超范围的情况，一旦出现冲突，将及时发出警报并提供相应的调整处理方案。本发明通过融合室内外定位技术、监控视频定位和保障进展信息的方法，实现机坪设备的精确定位和高效调度，以提升机坪运营效率和安全性。

主权项：1.一种机坪设备定位与调度方法，其特征在于，该方法通过融合GPS北斗室外定位、UWB、iBeacon室内定位技术，以及多监控视频定位和保障进展信息，实现机坪设备的精确定位和高效调度，提升机坪运营效率和安全性，具体包括以下步骤：S1，设备定位技术融合：通过融合GPS北斗室外定位、UWB定位、iBeacon定位，实现对机坪上设备的精确定位，并输出需定位目标类型与目标的基础位置信息；S2，监控视频定位：利用机位航站楼内部工作区域已有的多个监控摄像机或建设低延迟摄像机，在边缘计算前端中进行视频处理，通过匹配视频中预先校准的位置，结合设备定位蓝牙唤醒技术，实现基于计算机视觉的连续定位，完成对目标范围内设备位置的高精度高频持续跟踪；S3，保障进展信息记录：记录从航班保障业务系统中获取的航班任务、保障任务类型、所需的保障资源及使用时间，保障人员的数据信息；通过与设备定位信息的关联，实现对航班保障时段内和航班保障之前的设备位置和保障资源使用记录的综合管理；S4，资源使用评估和机坪设备移动任务生成：根据航班信息和保障任务计划以及周边可用的保障资源位置，自动化生成保障资源，对于距离超过设定阈值且对保障任务存在潜在影响的设备，航班保障业务系统提前生成对应的设备移动任务，并提醒进行设备设施搬移；S5，设备调度执行：根据得到的设备调度方案和机坪设备移动任务，航班保障业务系统向保障人员的移动终端发送任务地图指令；S6，设备冲突检测：持续检测机坪设备位置与保障关联状态，如果出现机坪设备的意外移动导致后续保障任务出现资源紧张或者超范围的情况，航班保障业务系统及时发出警报并提供相应的调整处理方案；在步骤S2中，监控视频定位，包括：1视频内容分类识别，通过输出需要定位目标类型与基础位置信息，确认该目标已经进入定位区域，结合已有自身图像和现场监控视频在边缘计算节点应用基于深度学习的目标检测算法，获取需定位目标；2基于目标检测的多目视频测距与定位，对于相机成像内容构建像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系、世界坐标系之间相互转换，根据前期相机标定，针对相机畸变进行校准，实现距离测量并确定相应设备位置坐标；3采用光流法对目标追踪，检测目标运动速度，如果超过阈值，则重新进行目标检测、测距与定位；在步骤3中，采用光流法对目标追踪，检测目标运动速度，包括：a将目标测距距离hu0和预估初始目标运动速度su0代入公式1-公式4，预估初始目标运动速度su0取值范围根据目标本身特性确定，获得目标的初始移动位置x0；b将计算出的初始移动位置x0和测量出的初始速度变化值BGG0代入公式5-公式6，获得第一目标测距距离hu1和第一目标运动速度su1；c将第一目标测距距离hu1和第一目标运动速度su1代入公式7-公式11，计算得出目标的第一移动位置x1以及第一速度变化值BGG1；d将计算出的第一移动位置x1和第一速度变化值BGG1代入方程式12-公式13，获得最终目标测距距离hu2和最终目标运动速度su2；e判断最终目标测距距离hu2和目标测距距离hu0的差值Δhu是否满足阈值Δhu＜0.001hu0以及最终目标运动速度su2和第一目标运动速度su1的差值Δsu是否满足Δsu＜0.001su1，若两者同时满足则计算结束，否则用最终目标运动速度su2和最终目标测距距离hu2代替第一目标运动速度su1和第一目标测距距离hu1，重复步骤c和步骤d，直到循环i次后hui+1与目标测距距离hu0的差值Δhu满足Δhu＜0.001hu0以及sui+1和sui的差值Δsu满足Δsu＜0.001sui，此时xi、hui和sui最接近目标追踪和定位的精度，计算结束；在步骤a中，获得目标的初始移动位置x0，包括：定位区域中目标的移动位置常数ζ，表达式为： 式中，ζ为移动位置常数，δ为目标加减速率，c为目标无外界因素影响下的理想运动速度，δp为定位区域的允许移动速率，δp的表达式为： 式中，u为目标测试中的移动速率，ε0为目标移动中移动轨迹的速率系数；当目标穿过电子围栏规定范围为d的定位区域，其速度变化值量BGG和移动位置x分别是：BGG＝log10hu0-ad＝addB3 式中，ad为在定位区域电子围栏规定范围d中对目标测距距离hu0匹配的速度变化值，dB为对ad速度变化值求导，xp为目标在定位区域中运动的位置，x0为初始移动位置，ζ为移动位置常数，ζ0为目标在电子围栏规定范围中的位置常数，d为定位区域电子围栏规定范围；在步骤b中，将计算出的初始移动位置x0和测量出的初始速度变化值BGG0代入公式为：定位区域中目标的速度变化值常数a： 式中，a为速度变化值常数；当目标穿过电子围栏规定范围为d的定位区域，其移动位置x分别是： 在步骤c中，将第一目标测距距离hu1和第一目标运动速度su1代入公式为：定位区域中目标的速度变化值常数a和第一移动位置常数ζ1： 式中，ζ1为第一移动位置常数；δp的表达式为： 式中，u为目标测试中的移动速率，ε0为目标移动中移动轨迹的速率系数；当目标穿过电子围栏规定范围为d的定位区域，其速度变化值量BGG1和移动位置x1分别是：BGG1＝log10hu1-ad＝addB10 式中，xp+1为目标在定位区域延续上一状态的下一节点中运动的位置；在步骤d中，将计算出的第一移动位置x1和第一速度变化值BGG1代入公式为：定位区域中目标的速度变化值常数a： 式中，δp+2的表达式为： 当目标穿过电子围栏规定范围为d的定位区域，其移动位置t2分别是： 式中，xp+2为目标在定位区域延续上一状态的下两节点中运动的位置；在步骤S3中，实现对航班保障时段内和航班保障之前的设备位置和保障资源使用记录的综合管理，包括：根据机场保障需要，对机场位置划定电子围栏，并进行标记，基于标记的电子围栏与设备定位信息的关联，对航班保障时段内和航班保障之前时段的设备位置和保障资源使用记录进行综合管理。

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