机场嵌入式助航灯具清洗机构是灯具发光口清洁的专用车辆。目前国内机场大多数采用人工清洗,自动化程度非常低,反观国外生产的灯具清洗机构,暴露出对重要的清洗工艺参数设置没有依据,完全依赖经验确定,直接导致难以发挥助航灯具清洗机构的性能优势来获取良好的清洗效果。因此,本文研究了一种机场跑道嵌入式助航灯具清洗机构,可以实现跑道嵌入式助航灯具发光口的自动清洗,通过大量实验探究了助航灯具重要的清洗工艺参数和清洗效果之间的关系,并建立了相应的映射模型,最后采用融合污斑面积和纹理特征的光效评估方法对清洗效果进行检测。本文主要研究工作如下:(1)助航灯具发光口清洁度定义与等级划分查阅相关资料并根据机场助航灯具的使用规范,综合专家打分法,污斑面积和污斑纹理三种评价标准,对每个待清洗之前的机场跑道嵌入式助航灯具发光口表面的污染程度进行打分评价,并且依据最后得分划分所属污染等级(Ⅰ级到Ⅳ级污染等级)助航灯具,为训练清洗工艺参数协调控制模型奠定了基础。(2)清洗控制系统设计及清洗工艺参数单因素清洗实验设计了基于Delta并联机构的机场跑道嵌入式助航灯具清洗机构,搭建清洗机构整车平台,对清洗机构的硬件和软件控制系统进行设计,为末端运动控制和后续的自动清洗作业提供必要的基础。在此基础上,通过大量单因素清洗实验得到了清洗压力,清洗剂流量,清洗角度和清洗距离等清洗工艺参数与清洗效果之间的关系。(3)有限时长的清洗工艺参数协同控制根据不同污染等级(Ⅰ级到Ⅳ级污染)的助航灯具在有限时长的条件下进行清洗实验得到最佳清洗效果参数范围,采用基于自适应神经模糊推理系统的协调控制模型(ANFIS)并在MATLAB上进行ANFIS模型的训练与验证,得到了模糊推理规则,建立不同污染等级的助航灯具在有限时长的清洗工艺参数协调控制模型,并进行了清洗工艺参数协调控制实验,实验结果表明所建立的有限时长的清洗工艺参数协调控制模型是合理的,满足了清洗效果的光强等级要求。(4)清洗效果评价方法通过检测助航灯具发光口表面污斑状况,提出基于污斑纹理特征和面积特征融合的灯具发光口污斑检测评价方法。选取大量样本计算污斑面积比例大小以及污斑的能量、主对角线惯性矩、相关系数、熵等纹理灰度共生矩阵特征值,与标准值比较,进行光效评估分析。通过以上工作,本文对清洗效果和清洗相关参数的关系进行了研究,采用基于自适应神经模糊推理算法建立清洗工艺参数和清洗效果的关系模型,给出了清洗效果的评价方法。不但对机场助航灯具发光口清洗的高效节能,降低机场运营成本有重要的意义,而且对国内助航灯具清洗机构的设计也提供了重要的指导依据。