机场跑道fod监测系统技术设计方案

《机场跑道fod监测系统技术设计方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Raida-Air机场跑道异物（FOD）监测系统技术方案一、背景FOD是ForeignObjectDebris的缩写，泛指可能损伤航空器或系统的某种外来的物质，常称为跑道异物。FOD的种类相当多，如飞机和发动机连接件（螺帽、螺钉、垫圈、保险丝等）、机械工具、飞行物品（钉子、私人证件、钢笔、铅笔等）、野生动物、树叶、石头和沙子、道面材料、木块、塑料或聚乙烯材料、纸制品、运行区的冰碴等等。FOD的危害非常严重，实验和案例都表明，机场道面上的外来物可以很容易被吸入到发动机，导致发动机失效。碎片也会堆积在机械装置中，影响起落架、襟翼等设备的正常运行。据保守估计，每年全球因

2、FOD造成的损失至少在30-40亿美元。2007年5月至2008年5月，中国民航共发生4500多起FOD损伤轮胎的事件。FOD不仅会造成巨大的直接损失，还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接损失，间接损失至少为直接损失的4倍。目前，全球绝大多数机场的FOD监测仍然是靠人工完成的，这种方法不但可靠性差、效率低，而且占用了宝贵的跑道使用时间。二、国内外研究现况2000年7月25日法航协和飞机因FOD失事，造成机上109人、地面4人，共113人遇难。15法国空难事故调查局认定，该次空难是由机场跑道上一块43厘米长的金属薄片割破飞机左侧主起落架的右前轮，致使该轮胎爆裂

3、，轮胎爆裂产生的碎片击中了一个或多个油箱，使得飞机左机翼起火并坠毁。后经鉴定，此金属碎片为上一个航班——美国大陆航空公司所属的一架DC10飞机上掉下来的。这场因FOD引发的空难将FOD自动监测系统的研究提上了日程。目前世界上较为典型的FOD检测系统有4个，它们分别是英国开发的Tarsier系统、以色列开发的FODetect系统、新加坡开发的iFerret系统和美国开发的FODFinder系统。（具体参见附录A）对上述系统的FOD探测技术列表总结如下：系统检测原理能力人工／目视是FOD探测系统性能的基准，人工观察提供FOD检测，且人工判断提供了危害的评估能力，以保证

4、安全支持定期、周期性和专项检查雷达使用无线电传输数据作为探测跑道和其他机场运行区FOD的主要手段固定系统支持连续监视。移动系统补充人工/目视检查光电利用视频技术和图像处理作为探测FOD的主要手段支持连续监视混合联合利用雷达和光电数据作为探测FOD的主要手段支持连续监视综合来看，现有的FOD探测系统主要采用雷达探测技术与视频图像识别技术，在上述的4个系统中，Tarsier 系统、FODetect 15系统、FODFinder 系统采用毫米波雷达探测为主、视频图像识别技术为辅的手段来探测FOD；iFerret系统只采用视频图像识别技术进行FOD的探测。基于雷达技术的系

5、统对颜色没有反应，而基于视频图像识别技术的系统能对颜色和光照对比度产生反应。2008年，FAA的研究人员对以上4个系统分别在4个机场进行了性能测试，对每种技术的探测能力进行了评估。上述4种探测系统为机场提供了一个很宽的性能和价格选择范围，FAA不限制机场应用何种FOD探测技术，机场可以根据飞机的数量及种类、监控区域的数量种类及位置、探测的精度、机场的气候条件等因素来综合确定FOD探测系统的具体性能指标。在我国尚未有关于FOD监测的雷达或视频系统研制成功或投入试用的报道。国内一些大型民用机场如首都机场、武汉机场等已经有购买国外FOD监测系统的动向。国家民航总局机场司

6、民航局安全技术中心在2009年编写了《FOD防范手册》，这也许是我国关于FOD监测系统将要提到日程上的一个信号。三、Raida－Air的二种技术方案1、技术方案：方案A：固定摄像机实时视频监控为主＋雷达探测为辅15各监控摄像机固定安装，摄像机不带云台，不能调整位置，全部摄像机安装在跑道一侧。由于摄像机不能转动，故摄像机的安装密度较高，安装间距较短，做到无盲区实时布控。在机场天气状况良好的条件下，固定摄像机承担实时监控整条跑道区域的任务，可在几～几十秒时间内探测到FOD异物并发出报警指示；雷达探测为辅，探测到异物后用视频进行确认。在夜晚、下雨、下雪等较差的天气或照明

7、条件下，视频监控系统的效果可能会明显下降，此时使用毫米波雷达（2～4台，探测距离为1000m）辅助探测跑道上的异物，探测到异物后调用最近的摄像机拍摄视频画面进行确认。按照3600m长、60m宽的机场跑道来测算，为实现无盲点实时监控，整条跑道一侧需要安装24个1080P的高清监控摄像机，安装位置为距离跑道近侧165m（离中心线195m），每个摄像机的最大监控的跑道远侧长度为228m（相当于中心线长度约200m），放大10倍后可分辨出2cm大小的异物。15方案B：雷达探测为主＋云台摄像机视频监控为辅在跑道两端以及中部共安装2～4部毫米波雷达，每部雷达的探测距离约为10

8、00m，实