(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210440603.8 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 徐一旻　李盛　胡军　胡文彬　 刘芳　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 张璐 (51)Int.Cl. G08G 5/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行 场道智能感知系统 (57)摘要 本发明提供了一种基于大容量光栅阵列传 感网络的机场飞行场道智能感知系统， 其系统包 括： 机场飞行场道编码模块、 光栅阵列传感网络 构建模块、 光栅阵列传感网络信号解调模块以及 机场飞行场道智能监测模块； 机场飞行场道编码 模块用于对机场飞行场道进行编码， 获得多个编 码网格单元； 光栅阵列传感 网络构建模块用于基 于多个编码网格单元构建光栅阵列传感 网络， 光 栅阵列传感网络包括与多个编码网格单元关联 的多个传感单元； 光栅阵列传感 网络信号解调模 块用于将光栅阵列传感网络采集的机场飞行场 道的光栅阵列传感 网络信号进行解调， 获得机场 飞行场道的监测数据； 机场飞行场道智能监测模 块用于基于监测数据对机场飞行场道进行智能 监测。 本发明实现了对机场飞行场道全区域、 高 精度的监测。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114842680 A 2022.08.02 CN 114842680 A 1.一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统， 其特征在于， 包 括： 机场飞行场道编 码模块、 光栅阵列传感网络构建模块、 光栅阵列传感网络信号解调模块 以及机场飞行场道智能监测模块； 所述机场飞行场道编码模块用于对所述机场飞行场道进行编码， 获得多个编码网格单 元； 所述光栅阵列传感网络构建模块用于基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感 网络， 所述 光栅阵列传感网络包括与所述多个编码网格单 元关联的多个传感单 元； 所述光栅阵列传感网络信号解调模块用于将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场 飞行场道的光 栅阵列传感网络信号进行解调， 获得 所述机场飞行场道的监测数据； 所述机场飞行场道智能监测模块用于基于所述监测数据对所述机场飞行场道进行智 能监测。 2.根据权利要求1所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述多个传感单元包括多个振动传感单元和/或多个应变传感单元； 所述 监测数据包括振动监测数据和/或应 变监测数据。 3.根据权利要求2所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述机场飞行场道智能监测模块包括道面病害监测单元、 飞行场道运行安 全监测单 元以及飞机载荷感知单 元； 所述道面病害监测单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞行场道的道面病害类 型以及道面病害发生 位置； 所述飞行场道运行安全监测单元用于基于所述振动监测数据对所述飞行场道的运行 安全进行评估； 所述飞机载荷感知单元用于基于所述振动监测数据和所述应变监测数据感知飞机的 基础信息和衍 生信息。 4.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述多个传感单元还包括多个温度传感单元， 所述监测数据还包括温度监 测数据； 所述飞行场道运行安全监测单元还用于基于所述温度监测数据感知所述 飞行场道 的道面温度， 并基于所述道面温度对所述飞行场道的运行安全进行评估。 5.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述道面病害监测单元包括病害数据库构建子单元、 振动特征获取子单 元、 道面病害类型确定 子单元以及道面病害发生 位置确定 子单元； 所述病害数据库构建子单元用于根据历史病 害数据构建所述病 害数据库， 所述病 害数 据库中包括所述病害的典型振动特 征； 所述振动特征获取子单元用于基于所述振动监测数据提取所述飞行场道的实时振动 特征； 所述道面病害类型确定子单元用于基于所述实时振动特征和所述典型振动特征确定 所述飞行场道的道面病害类型； 所述道面病害发生位置确定子单元用于基于所述振动监测数据确定所述病害发生位 置。 6.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114842680 A 2统， 其特征在于， 所述飞行场道运行安全监测单元包括关联关系确定子单元以及运行安全 评估子单 元； 所述关联关系确定子单元用于基于历史运行安全数据确定历史振动数据与所述飞行 场道的道面状态的关联关系； 所述运行安全评估子单元用于基于所述振动监测数据以及所述关联关系确定所述飞 行场道的道面状态， 并根据所述道面状态对所述飞行场道的运行安全进行评估。 7.根据权利要求6所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述飞行场道的道面状态包括飞行场道面板错台、 路基地址沉降、 道面不 平整以及道面湿滑。 8.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述基础信息包括所述飞机在所述机场中的位置、 滑行轨迹、 滑行速度以 及机型； 所述衍生信息包括飞机载重以及冲击载荷； 所述飞机载荷感知单元包括飞机基础 信息感知子单 元以及飞机衍 生信息感知子单 元； 所述飞机基础信息感知子单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞机在所述机场 中的位置、 滑行轨 迹、 滑行速度以及机型； 所述飞机衍生信息感知子单元用于基于所述应变监测数据确定所述飞机载重以及冲 击载荷。 9.根据权利要求2所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系 统， 其特征在于， 所述机场飞行场道编 码模块包括飞行场道区域确定单元、 一级编码单元以 及二级编码单 元； 所述飞行场道区域确定单 元用于确定所述飞行场道中的重点区域； 所述一级编码单 元用于对所述飞行场道进行一级编码， 获得多个粗分网格编码单 元； 所述二级编码单 元用于对所述重点区域进行二级编码， 获得多个细分网格编码单 元； 其中， 所述粗分网格编码单元包括至少一个振动传感单元， 所述细分网格编码单元包 括至少一个 应变传感单 元。 10.一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法， 其特征在于， 包 括： 对所述机场飞行场道进行编码， 获得多个编码网格单 元； 基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络， 所述光栅阵列传感网络包括与 所 述多个编码网格单 元关联的多个传感单 元； 将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解 调， 获得所述机场飞行场道的监测数据； 基于所述 监测数据对所述机场飞行场道进行智能监测。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114842680 A 3