光学传感器和雷达传感器用于我国自主研发的机场跑道外来物探测系统中

近日,中国民航局第二研究所自主研发的机场跑道外来物探测系统,成功中标北京大兴国际机场项目。这套由光学传感器、雷达传感器等设备组成的新型探测系统,对边灯式跑道外来物光电混合探测系统中的传感器进行了优化,使其集成度大幅提高。

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  对于机场安全运行来说,跑道外来物对飞行安全有着不可忽视的影响。近日,中国民航局第二研究所(下称民航二所)自主研发生产的机场跑道外来物(FOD)探测系统,成功中标北京大兴国际机场FOD检测系统项目。据悉,这套由光学传感器、雷达传感器、信息处理系统和人机交互终端等设备组成的新型探测系统,是国内首次利用塔架式和边灯式光电复合探测系统,对两条跑道进行独立应用,标志着机场跑道外来物自动监测技术,在我国即将开始广泛应用。

光学传感器和雷达传感器用于我国自主研发的机场跑道外来物探测系统中

机场跑道异物人工巡查,资料图

  外来物影响民航安全运行

  机场跑道外来物,也就是FOD,泛指机场跑道上可能损伤航空器的某种外来物质、碎屑或物体。长期以来,我国机场都采用人工巡查的工作方式查找外来物,但该方法准确性不高,效率和安全性也低。

  而根据国际案例验证过的运行数据,在同一跑道上,自动探测系统探测到的外来物数量通常是人工巡检的7到10倍。因此,启用高度自动化技术监测手段辅助或替代人工巡检方式,提高机场跑道外来物排查的准确性和效率,缩短跑道占用时间,是必然趋势。

  系统结合现有技术优点 传感器部署更灵活

  据悉,由民航二所自主研发的机场跑道外来物探测系统,能自动完成跑道外来物的实时监视、外来物信息提取和自动取证。目前,国际上同类型产品要么采用光学探测技术,要么是通过雷达探测技术实现对机场跑道外来物的探测。这两种方式各有优劣。

  光学探测技术适合各种材质的小目标探测,但对空气能见度有一定的要求。雷达探测技术受环境影响小,适合对金属物品进行探测,但有可能漏掉非金属物品。若能将两种方式结合起来,正好能优势互补,收到良好的检测效果。

光学传感器和雷达传感器用于我国自主研发的机场跑道外来物探测系统中

民航二所自主研发的机场跑道外来物探测系统示意图,资料图

  这是因为,上述两类典型系统在系统架构上具有较大的相似性,重点在于部署的传感器技术制式的不同,因此,在完成了多种技术制式传感器和跑道异物信息处理系统的基础研制后,研发团队率先提出了混合制式跑道异物探测系统概念。

  据了解,新型机场跑道异物探测系统,是由光学传感器、雷达传感器、信息处理系统和人机交互终端等设备组成。光学传感器主要负责跑道异物的光学探测和远程视频异物确认,雷达传感器负责跑道异物的毫米波雷达探测,信息处理系统负责传感器探测数据的处理和融合,提取和管理异物信息,人机交互终端负责与操作人员交互完成异物发现、确认、清理、归档、统计及报表等异物处置流程。

光学传感器和雷达传感器用于我国自主研发的机场跑道外来物探测系统中

机场跑道异物监测设备,资料图

  具体来说,该系统在工作时,置于跑道沿线的异物传感器,会对全跑道进行光学、雷达扫描,在数据中心对传感器数据进行分析和融合。当辨识出异物目标时,系统对目标自动图像取证并通过控制中心的控制台向管理人员报警。这时,管理人员就可以在控制台对疑似跑道异物进行远程视频鉴定和确认。一旦有物体被确认为跑道异物,该物件的精确跑道位置、图像、威胁等级等信息就会通过无线网络,发送到清理人员的手持终端上;清理人员可以通过手持终端的引导,迅速到达异物出现的现场,完成取证和异物清理。

  新系统提升了传感器集成度

  与国外厂商的产品相比,民航二所的混合制式机场跑道外来物监测系统,具备特有的优势。举例来说,在我国北方机场,冬天大雪会覆盖边灯式监测设备,影响监测效果;南方多雾,光学设备也会受到影响。而我们在研发这套系统时已经充分考虑了设备可靠性和环境适应性,能提供满足各机场需要的灵活系统配置方案,此外,该系统还可针对国内机场多样化的需求进行改进。

光学传感器和雷达传感器用于我国自主研发的机场跑道外来物探测系统中

机场跑道异物监测设备,资料图

  值得注意的是,这套新系统还对边灯式跑道外来物光电混合探测系统中的传感器进行了优化,使其集成度大幅提高,所有组件集成于地面设备内,降低了施工难度,同时后期的维护更加方便,大大提高了系统的可维护性。经团队验证后,不论采用哪种监测方式的设备,都能够检测出2厘米粒径甚至更小的跑道异物。

  据悉,今年9月底即将正式启用的北京大兴国际机场,将成为首座采取高度自动化监测手段辅助或替代人工巡检方式,对机场跑道进行外来物排查的国内大型枢纽机场。

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