赛英公司管理系统FOD监测雷达系统

机场跑道异物（FOD）雷达检测系统（Foreign Object Debris radar Detection system）

●研发背景

●对FOD雷达检测系统的要求

●赛英公司与研发团队简介

●赛英产品的技术特点

●赛英产品与国外同类产品比较

●赛英产品的工作流程

赛英科技

2010.6.8

一、研发背景简介

机场跑道异物（FOD）泛指可能损伤飞机的某种外来物质。FOD会危及飞机和乘客的生命，造成航班延误、中断起飞，引起巨大的经济损失。据保守估计，每年全球因FOD造成的直接损失至少在30亿—40亿美元。而间接损失是这个数字的4倍！我国民航局机场司2009年出版的【FOD防手册】指出：从2007年5月到2008年5月，FOD损伤飞机轮胎的事件在我国有4500起！

2000年7月25日，法航一架协和式客机从法国巴黎戴高乐机场起飞，两分钟后随即坠毁，共有113 人遇难，法航向遇难家属赔偿约1.3亿美元。这次事件的罪魁祸首就是FOD——跑道上的一块45公分长的金属条，这也是史上FOD造成的最大空难。

协和悲剧发生后，FOD探测系统的研究与开发提上日程，2006年12月，加拿大温哥华机场安装了Tarsier FOD监测雷达，成为全球安装FOD 监测系统的第一个民航机场。现在，欧美国家的一些大型民航机场已经陆续安装FOD监测系统。

在我国，既没有引进这种系统的机场，也没有研发这种系统的报道。我国机场对FOD的监测都是靠人工定时巡视，靠人眼近距离搜寻,这种落后的方法效率低，可靠性差，而且大大占用了宝贵的跑道使用时间，使航班次数被迫减少。因此，研发具有自主知识产权的国产FOD监测系统是我国航空业的当务之急，航管业界称之为雪中送炭。国产FOD监测雷达的问世必将产生巨大的社会和经济效益。

二、对FOD检测雷达系统的基本要求

FOD探测系统主要采用雷达探测技术与视频图像识别技术相结合来检测FOD。赛英公司的研发也遵循这一思路。

目前较为典型的产品有英国Qinetiq公司的Tarsier系统、以色列的Xsight 公司的FODetect系统、美国Trex Enterprises公司的FODFinder系统和新加坡Stratechsystems公司的iFerret系统

2007年初，美国联邦航空局（FAA）启动了全球机场FOD探测系统的评估工作，评估对象就是上述四个典型产品。FAA在美国进行了为时两年的严格测试工作，于2009年9月30日，正式发布关于FOD应用的AC No: 150/5220-24（AC—咨询通告)。该通告包含了机场异物探测系统和设备的最低性能规。通告明确指出FOD探测系统必须具备如下基本功能：

（1）监控AOA（Air Operations Area）区域；

（2）探测和定位AOA区域中单个或多个FOD；

（3）探测出FOD后能为用户提供警报；

（4）与机场和飞机通信、空管和监控系统协同工作并不会产生干扰；

（5）不干扰正常的机场和飞机运行；

（6）记录探测到的FOD数据，方便系统的校准和维护，以及FOD事件的分析。

FAA还详细规了FOD探测系统的各项指标，包括系统至少能探测到的FOD尺寸、探测频率、FOD出现后系统响应时间、探测区域、气候影响、报警、探测数据输出和记录、寿命、环境条件、供电、土建要求、安装和验收、质保、检查和测试、用户手册、设备培训和维护等方面的情况。

由于我国并无FOD检测系统的标准，国际上也没有统一的执行标准，美国FAA 关于FOD检测的咨询通告就成为赛英公司研发该产品的唯一依据。

赛英产品除了满足上述7条基本要求外，按照FAA的咨询通告，赛英产品的性能指标满足以下条款。

（1）目标检测FOD检测系统必须能够检测到下列对象（对于移动FOD检测系统，必须在最低速度30公里/小时态时具有这个性能）：

（a）一个未上漆的金属圆柱体，高3.1cm，直径3.8cm

(b)一个白色、灰色或黑色的球体，直径3.1cm(即一个标准大小的高尔夫球)

(c)下面目标组的百分之90。目标放置在一个30米*30米的覆盖区域。除非另有规定，每个类别必须有一件目标，每个目标的尺寸都必须不大于10厘米。

- 一块沥青或混凝土，

- 任何位置的一个跑道灯具，

- 可调月牙扳手（至少20厘米长度），

- 一个深插座（至少5厘米长度），

- 一片从飞机轮胎来的橡胶片，

- 一片扭曲的金属带（20厘米长度），

- 燃料帽（飞机或汽车），

- 凸耳螺母，

- 液压线（从飞机或GSE来， 20厘米长），

- PVC管，白色（5厘米直径），

(d) 任何上述两个目标，彼此位置分离不超过3米，被识别为分离的目标。

（2）位置精度. FOD检测系统必须提供检测对象的位置信息，误差与实际FOD 对象的位置相差5.0米以。注：本标准是基于手持GPS设备的平均精度，多数机场工作人员使用它对发现FOD作检索。使用非视觉检测系统的，需要更高定位精度的机场工作人员，可采购具有视觉检测功能的可选组件。

（3）检测频率

(a)连续检测系统。这些系统必须从固定检测器提供连续工作，以容许在飞行中对跑道表面连续的检测。航机运作时间取决于机场和由用户指定。

(b)移动检测系统。这些系统必须提供移动工作能力，以加强授权的机场安全自检（每个AC150/5200-18）。视察的次数取决于机场和由用户指定。

(4)检测响应时间. 区间被扫描时，FOD检测系统必须具有快速检测FOD的能力。

（a）对于设计用于移动间警报的连续工作FOD检测系统，必须提供飞机起降之间的跑道表面检测。

(b)对于其他连续工作的FOD检测系统，必须提供由机场指定的检测更新，一般在发现FOD后 4分钟以需要更新。

(5)监督区.

机场工作人员将在需要FOD检测的AOA里指定的所需监督区。这个区域通常基于机场的FOD管理计划。覆盖的最初区域是跑道（如果完全覆盖是不可行的，机场工作者可指定跑道的某些部分）。其他区域较为次要，其优先度减少，从铺设活动区降为非铺设的，非活动区。FOD检测系统的制造商必须通知机场工作者，在监督区里检测不可能进行的任何地点。

(6)在气候条件下的性能.

FOD检测系统都必须给出明朗和恶劣天气条件下的检测性能。在天气晴朗的条件下，AOA的路面应该是干燥的，而在恶劣天气条件下，路面将因为雨，雪，或二者混合而潮湿。

(a)根据当地风暴的两年类型（如克利姆20，美国第20号气候指定类别）得出在降雨或降雪条件下（如，有一个具体的强度，持续时间和频率）检测目标。更严格的要求可由用户指定。

(b)FOD探测系统必须有现场的性能指标，它们包括：

（i）在晴朗天气条件下的性能;

（ii）在恶劣天气条件下的性能;以及

（iii）为用户提供在雨或雪风暴后与该系统恢复所需的时间数量，

即恶劣天气条件平息后恢复晴朗气候时的性能的能力。在这种情况

下，恶劣天气条件的结束将被定义为降雨或降雪的结束。