飞机机场地面结冰探测系统研究与设计

摘要

随着社会经济的发展,国家对航空事业投入力度的加大,我国航空事业获得了飞速发展,尤其是大飞机项目的确立,标志着我国航空事业进入到了快速发展的全新阶段。而与之相关的关键技术的研发也提上日程,飞机防除冰技术就是其中一项,它关系着飞机的安全飞行,备受航空界关注。结冰探测技术是飞机防除冰技术的核心技术,各国研究人员都在积极开发基于不同原理的结冰探测技术。图像结冰检测技术是近年来发展起来的一种新型结冰检测技术,它具有包含信息丰富、检测精度高、抗干扰性强等优点。
　　本文研究了一些图像处理的原理,并在此基础上设计了基于图像边缘提取的图像结冰检测系统。在实验室多年研究飞机结冰检测的背景下,并通过仿真计算,设计了安装方便、高水滴捕获特性、不影响飞机气动特性的图像结冰探测器。通过对摄像头成像的研究,选择微距摄像头采集结冰图像,并设计了以阈值自适应直线拟合法、双阈值法为核心的结冰计算算法对结冰图像进行处理,计算出结冰厚度等信息。在此基础上,搭建了ARM9+Linux嵌入式系统,构成了图像处理算法运行的软硬件平台。设计了大量的系统仿真试验,验证了采集标定直线算法和结冰计算算法,并进行了系统抗背景光干扰的试验研究。试验结果表明:图像结冰检测系统检测精度高、灵敏度高,具有较强的抗干扰能力。

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1 绪论

1.1课题研究背景、目的及意义

1.2国内外研究概况

1.3论文的主要研究内容

2 系统方案设计及图像处理理论研究

2.1系统方案设计

2.2 图像处理理论研究

3 硬件处理平台的设计与搭建

3.1 引言

3.2 结冰探头结构设计

3.3 摄像头选型研究

3.4 电源模块的设计

3.5 图像处理平台的搭建

3.6 本章小结

4 系统软件设计

4.1 软件设计概要

4.2 阈值自适应直线拟合

4.3 结冰计算

4.4 实验用软件设计

4.5 本章小结

5 系统仿真与试验研究

5.1 系统仿真试验方法与目的

5.2 系统仿真试验结果与分析

5.3 背景光干扰试验研究

5.4 系统评价

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的论文