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机场跑道异物及道口报警系统技术研究

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目录: 机场跑道安全昼夜视频监控系统浏览字体:大 中 小机场跑道异物识别智能检测系统功能简介:根据国内所在的具体机场跑道,按长度与宽度选择具体受检道面位置的安装要求,来最终确定按装位置,在跑道一侧分区域安装5-6套前端探测系统设备,按装在所需高度塔架上,将雷达与多传感器一体化监控前端及相应伺服装置共同安装于跑道侧面固定架上,前端多传感器探测系统将异物位置信息传送给监控系统显示端,监控系统根据位置调整云台和角度、焦距和光圈等,对异物进行跟踪监测拍照,并进行智能分析处理后,将相关信息发送给主控系统供主控系统分析处理并将检测到的异物信息上传到指挥中心,自动弹出检测到的异物在显示界面上,同时发出报警提示用户可通过主界面的功能操作软件对摄像角度、焦距和光圈等参数进行微调,将检测到的可疑遗留物放大进行图像观察分析辩认二、系统主要功能1)可见光CCD成像部份检测设备,白天及夜间都能提供机场跑道道面异物及周边环境监控所需的高清浙光学视频图像;2)接收来自控制端的控制信息,可手动调节摄像头角度、焦距变化、光圈变化,X2倍、X4倍电子放大等操作功能;3)自动巡检测功能;通过设制预置位功能对所监测的跑道道面做精确的角度扫描,实时动态监控检测。

4)针对跑道上突然增加的遗留物与移动目标跟踪监控功能;5)遗留目标物的尺寸估算功能按民用机场与军用机场跑道的长度不同,常规情况,跑道长度为2.8-3.6公里、宽度为40-60米不等,通过科学的像元计算所需的被检测的物体按成像比例将跑道分割为5-6个检测区域,进行同步光电系统巡航定位与限位检测,可设计按500米长度分段检测,通过CCD光学与红外热感应系统实时巡航检测,经对所检测道面异物形态与轮廓分析比对处理,联动报警提示,通过本系统的测角与测距显示异物所在跑道的精确位置,同时可将检测到的异物进行图像放大观察,录相取证,同时通过内部对讲通讯系统告知场道巡检工作人员异物所在位置与路径进行快速处理本系统通过智能图像分析软件,可对前端数据做分析处理,一但检测到跑道道面有异物时,可弹出操作系统界面提示,针对跑道固定的场景与非遗留物不做报警动作提升计算机对异物探测报警的快速处理能力,减轻监控室安保管理工作人员的劳动强度三、主要技术指标:1)在分段检测的覆盖距离内,必须能够检测以下规格的物体:b) 白色、灰色或黑色的球体:直径 4.3cm(即标准的高尔夫球尺寸)c) 30m×30m区域内,对下列物体的检测率超过98%。

并且每组物体中至少有一个可以被检测到,每个物体的任意尺寸不大于10cm(除非另有规定):— 厚沥青块或混凝土块检测— 机场跑道道面裂痕与裂纷检测— 跑道道面突增不明物质与不规则物体检测— 跑道照明装置的任何部分— 可调活动扳手(20cm长)— 长套管(5cm长)— 飞机轮胎上的一块橡胶块、爆胎后的遗留物检测— 变形金属块(10cm长)— (飞机或汽车的)燃料盖、零配件、散落的遗留物检测— 耳状螺母、铁钉以及各种规格螺丝、螺帽5-10CM长— 液压管路(飞机或地面辅助设备,10-20cm长)— 白色PVC管(直径5cm)2)检测概率:>0.95% ;3)虚警率:任何每30天一个周期内,每天平均不超过2个误警报;4)可检测目标类型:金属、非金属(玻璃、塑料、鸟类等有机体);5)响应时间(从检测到数据处理完成):60s/条跑道;6)工作条件:全天候昼夜工作,低照度环境下,夜间无灯光环境,雾天与灰霾天气环境、台风、暴风、雪天环境,下雨天环境(视雨水密度与能见度有所变化,因为雨水密度过大,会产品棱射,对视频成像效果有较大影响)仍可正常完成检测,但实际检测距离会比正常天气检测的减短雾天环境,视雾能风度与水分子密度不同对检测距离会有所衰减)。

7)接口:光纤以太网8)接口:提供雷达串口设备选型:一:前端设备:高清数字摄像机、红外补光系统、红外感应热成像系统、测距仪、高清长焦变倍镜头、图像分析处理功能模块,异物检测联动报警功能模块、高精度数字伺服跟踪定位铊锣稳定云台二:显控设备:高清数字信号显示器、高清专用监控器或高清大屏LED、工业级电脑服务器、工业级高清数字硬盘录相机、带轨迹球三维操作健盘三:操作界面:四:系统软件:五:实现功能:六:系统维护:七:按装位置:四、环境要求1)工作温度:-38℃~+65℃;2)工作湿度:5%~90%;3)供电:220V/AC点图进入相册点图进入相册点图进入相册点图进入相册点图进入相册点图进入相册已投稿到: 职场频道· [1]国家民航总局机场司民航局安全技术中心.FOB防范手册[R].,2009.1-5.· [2]FAA. AC 150/5220 - 24. Airport Foreign Object Debris Detection Equipment[ R]. 2009 :1- 13.· [3].民用机场飞行区技术标准[S].[S].,2007.8-25.· [4]丁鹭飞 耿富录 陈建春 等.雷达原理[M]4版[M].北京:电子工业出版社,2009.1-4.· [5]M Ferri, G Giunta, A Banelli, et al. Millimeter wave radar applications to airport surface movement control and foreign object eetection[ J ]. Proceedings of the 6^th European Radar Conference. Roma, Aug,23 - 26,2009 : 1 - 8.· [6]安成斌 张熙宁 陈盈等.红外成像系统作用距离计算[J].激光与红外,2010,40(7):716-720.· [7]龚民 宦克为 石晓光等.合作目标与背景温度对比度的确定[J].红外与激光工程,2009,34(2):242-244.· [8]敬忠良 肖刚 李振华.图像融合-理论与应用[M].北京:高等教育出版社,2007.194-215.对机场跑道异物FOD(foreign object debris)快速精确的检测与告警已经成为保障飞机飞行安全急需解决的重大问题,一个有效的智能机场跑道安全检测系统是机场飞行安全保障体系应有的组成部分。

依据FAA对FOD检测系统的性能要求,借鉴国外现有探测系统,提出了一种新的跑道安全检测系统方案,重点分析FOD探测系统中毫米波雷达、光学系统的关键技术及其他系统间的数据交互定义,并开展了系统软件界面设计系统最终可以对FOD全天时、全天候、全自动的检测,具有异物分类识别及告警能力,可以有效的预防和降低跑道异物对机场跑道安全的威胁 Quick and precise detection and alarm to Foreign Object Debris(FOD)are significant issues for airplane′s safety.An effective FOD detection and surveillance system for runway is an important part of airport security system.Based on the performance requirements of FOD detection and surveillance system and other nations′ experiences,through the detail analysis of millimeter-wave radar system,optical system and their data interaction,a new FOD detection and surveillance system is presented.The interface of software is promoted.The system,which can classify and warn FOD all the time and under all-weather condition,will prevent and reduce threaten from FOD to airport runway. 关 键 词:FOD 机场跑道 检测系统 数据融合 FOD airport runaway detection and surveillance system data fusion 分 类 号: [工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达:按用途分 > 侦测雷达] [工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置]机场道面异物探测技术及联邦航空· 发表时间: 2009-12-30 0:00:00 案例回放小金属片引发的一场空难  2000年7月25日下午,法国航空公司(Air France,简称“法航”)一架协和式客机从法国巴黎戴高乐机场起飞,差不多两分钟后随即坠毁,造成机上109人、地面4人,共113人遇难。

法国空难事故调查局于8月底认定,此次空难是由机场滑行跑道上一块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,轮胎爆破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(Continental Airlines Inc.)所属的一架DC10飞机上掉下来的  机场道面异物FOD(Foreign Object Debris),即可能损伤飞机或系统的某种外来的物质、碎屑或物体FOD带来的危害不仅会损坏飞机和夺去宝贵的生命,而且还伴随着巨大的经济损失非计划的拆换发动机本身就是昂贵的花费,更不用说航班延误或取消带来的损失协和空难造成飞机完全解体,共有113 人遇难,法航向遇难家属赔偿约1.3亿美元据保守估计,每年全球因FOD造成的损失至少在30亿-40亿美元,外来物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,而间接损失至少为直接损失的4倍  法航协和号飞机悲剧发生后,各国纷纷开始FOD探测系统的研究与开发,目前世界上较为典型的有4个系统,它们分别是英国开发的Tarsier 系统、以色列开发的FO Detect 系统、新加坡开发的iFerret系统和美国开发的FOD Finder系统。

英国Tarsier:准确定位  2000年7月,法航协和号飞机悲剧发生后,英国Qinetiq公司受命研究开发Tarsier1100(T1100)外来物探测系统T1100工作频率为94.5GHz,雷达体制为连续波调频(FMCW),具有雷达探测距离长、波束窄和分辨率高的特点,能够对目标位置准确地定位FMCW技术具有探测灵敏度高、成本低和峰值功率低等特点,同时结合实时数字信号处理技术,可对目标进行实时自动探测和识别,能及时、可靠地探测到跑道上杂物并予以定位新系统于2007年1月在温哥华机场试用,美国联邦航空局(Federal Aviation Administration,简称“FAA”)技术人员于2008 年在美国普罗文思对此系统进行测试以色列FODetect:成本较低   FO Detect系统由以色列的Xsight公司开发,系统由77GHz毫米波雷达和摄像设备所组成,多个道面监测单元(SDU)分别安装在不同位置的跑道边灯上,每个SDU都对跑道。

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