机场跑道异物及道口报警系统技术研究
浅谈机场跑道异物探测(FOD)系统
浅谈机场跑道异物探测（FOD）系统李 婕上海民航新时代机场设计研究院有限公司，上海 200335摘要：随着我国经济增长，民用航空业的迅猛发展，千万级机场内高峰小时起降量逐年增加。
在飞机起飞和降落时不能有任何人或异物影响飞机的正常起飞和降落，同时，随着现代化信息技术的发展，基于雷达捕捉、视频分析等技术的逐步成熟，通过部署和应用自动化的机场跑道FOD探测设备来提高机场探测工作的质量与效率，已经成为民航行业发展的必然趋势。
关键词：机场跑道；异物；探测（FOD）系统中图分类号：TN911.71 FOD概述FOD（Foreign Object Debris）是指不属于跑道、滑行道、机坪或飞行区其他区域的外来物，FOD包括飞机遗落的零部件、现场工作人员遗落的工具、行李配件、道面破碎产生的石块、施工的碎片杂物、餐饮物品、鸟兽、天气情况产生的冰雪等［1］。
FOD容易被吸入发动机或机械装置内，导致发动机失效，影响起落架及机翼等设备的正常运行，不仅会损坏飞机，严重时可能导致机毁人亡。
除了直接经济损失外，因FOD导致的航班延误或取消而产生的间接经济损失不可估量。
因此，应该利用雷达、光电技术和计算机目标识别技术，部署和应用自动化的机场跑道FOD探测设备来提高机场跑道道面探测工作的质量与效率，保障道面安全。
2 国内机场现状2.1 巡检模式目前，国内大多数机场跑道巡检工作依然采用人工巡检方式，尚无主动、及时、有效发现并清除FOD的技术手段，在巡检时需关闭跑道。
因人工巡检次数及巡查时间有限，导致巡检效率低，安全可靠性也无法保障，特别是航班繁忙时段，极端高峰小时达到每隔120 s就有一架飞机起降，这无疑对高峰时段的跑道检查带来了困难。
如何保障在每架飞机起降间隔内完成整条跑道检查，保证飞机飞行安全，显得尤为重要［2］。
2.2 道面情况随着道面使用时间的推移，跑道在使用过程中经常会因为各种原因产生角裂、裂缝、碎板、错台、补丁等常见水泥混凝土道面病害，需要实时防止这些病害产生的FOD，对飞行安全产生影响。
机场跑道入侵及跑道防入侵系统
机场跑道入侵及跑道防入侵系统摘要：机场跑道入侵是全世界民航面临的难题之一，飞行员、管制员和环境等多重因素导致跑道入侵存在一定的发生概率，难以消除。
本文首先归纳了跑道入侵的等级及危害，明确了检测技术和设备应用是防跑道入侵的重点。
对比分析了国际上应用较为广泛的跑道防入侵系统及应用场景。
最后，总结归纳了主要的跑道防入侵关键技术，对跑道入侵的防治具有借鉴意义。
关键词：机场跑道；跑道入侵；防入侵系统引言安全是民用航空永恒的主题。
跑道是机场中最容易发生事故也是事故性质最严重的区域，跑道入侵增加了航空器碰撞的发生概率和危险程度，严重威胁着机场的运行安全[1]。
据统计，从2009年到2011年，我国民航发生跑道入侵事件69起，其中包括4起严重事故，1起一般事故和64起其他不安全事件。
根据2013-2016年美国民用航空的统计数据，跑道侵入的数量每年上升约10％。
2013年至2016年9月，分别发生了1200次、1300次、1400次和1500次；从跑道侵入的责任来看，53％是由飞行员失误造成的，29％是由于管制员失误造成的，17％是由于其他原因造成的。
有鉴于此，跑道入侵是多因素综合造成的，国内外安全形势不容乐观。
防止跑道入侵是全面建成安全高效的现代化民用航空体系的必要一环。
本文在阐述跑道入侵及危害的基础上，明确了检测技术和设备应用是防跑道入侵的重点。
阐述了四种国际上应用较为广泛的跑道防入侵系统，并梳理了各系统的应用场景，最后总结归纳了主要的跑道防入侵关键技术，对目前机场跑道入侵的防治具有一定的参考价值。
1跑道入侵及危害跑道上飞机起降和滑行的速度很高，一旦有物体入侵跑道，很可能发生机毁人亡的重大事故。
美国联邦航空局FAA将跑道入侵定义为在机场上发生的任何下列事件[2]：航空器、车辆、人员或者地面上的物体对正在起飞、着陆的飞机或即将起飞、着陆的飞机造成碰撞危险或导致间隔缩小。
可见，跑道入侵并不是事故，它是可能导致事故的一种危险情况。
机场跑道FOD探测方法研究
机场跑道FOD探测方法研究机场跑道的外来物碎片（FOD：Foreign Object Debris）给机场安全运营带来了安全隐患，本文通过相关文献及论坛进行综合了解及比对之后论述了机场跑道FOD检测领域的应用现状，并结合现有技术装备条件提出了一种具有可行性的探测系统框架。
标签：毫米波雷达；机场；FOD一、可实现的探测技术通过相关文献的阅读及资料整理，现将目前FOD探测方面可实现的技术按设备类型分类总结如下：①静态雷达它可以探测到0.6 nmile（l nmile= 1852m）范围内高1.2 in（lin=2.54cm）、直径1.5 in的圆柱状金属物体。
一般情况下，每条跑道需要2至3个传感仪，传感仪距离跑道中心线最少165 ft（lft=0.3048m）。
②静态光电传感仪它可以探测到最大距离为985ft范围内的0.8 ft的物体，每条跑道需5至8个传感仪，传感仪距离跑道中心线最少490ft。
③移动式雷达它安装在车辆顶部，系统扫描范围为车辆前方的600 ft×600 ft（183mx183 m）区域。
系统可以探测到高1.2in，直径1.5 in的物体，系统运行速度范围为不大于每小时30 mile（l mile=1609.344 m），该系统通常作为目视巡检的补充。
④混合型传感仪它是一种光电和雷达波混合感应系统，它可以安装在跑道和滑行道边灯或者其他结构上。
在使用现有电源和数据，减少安装成本的同时，这些地表探测组件SDU的位置，可以满足在恶劣天气条件下探测细小FOD的苛刻要求。
每一个SDU （地表探测组件）对跑道的某一部分扫描并且分析所获数据来确定跑道道面的变化和是否有FOD。
当SDU发现有遗留物时，系统操作人员可接收到一个包括FOD 确切位置和大小的听觉和视觉警告。
二、提出新的探测思路基于上述FOD探测技术水平现状，结合现阶段可以达到的技术要求，现提出一种相对较为新型的FOD探测思路供业界人士做进一步研究做参考。
高高原机场智慧跑道系统建设方案研究
高高原机场智慧跑道系统建设方案研究摘要:智慧跑道依托高度自动化、集成性与高效率的特点为机场跑道智慧运维提供支持。
高高原机场气候条件复杂、道面病害易发、专业人员匮乏的特点使得智慧跑道系统建设的意义更加重要。
本文依托拉萨贡嘎机场新建第二跑道项目智慧跑道工程，以典型的高高原机场为例，分析机场运维中的风险源，研究智慧跑道系统建设方案，确定传感器选型和布设方案，构建跑道全寿命管理系统，对高高原机场智慧跑道系统的建设有一定的指导意义。
关键词：高高原机场；智慧跑道；传感器；跑道全寿命周期管理系统中图分类号：V351.11;文献标识码：A前言“智慧机场”是引领民航智慧化发展，进一步推动我国民航信息化与智能化建设的重要举措。
跑道是机场最重要的设施，智慧跑道是实现“智慧机场”的重要抓手。
智慧跑道依托高度自动化、集成性与高效率的特点，能够实时感知、精准诊断，及时发现道面病害，并提供动态评估、精细管理、智能决策，实现机场跑道智慧运维。
国内有较多学者、工程建设者开展了智慧跑道的研究和实践。
凌建明等人研究了机场智能跑道体系架构与关键技术，依托上海浦东国际机场四跑道建设，建成中国首个跑道道面性状感知系统；依托成都天府国际机场西一跑道建设，建成中国首条智能跑道，并形成了智能跑道管理系统[1,2]。
张瑞菊依托成都天府国际机场西一跑道智能跑道示范工程，通过布设先进的智能沉降仪、单点沉降计、分布式光纤等传感器设备监测地基沉降，取得了良好效果[3]。
程峰依托西安咸阳机场三期扩建智慧跑道工程，采用场道地基沉降变形监测新技术，构建了建设运营一体化地基沉降智能监测设计与优化方案[4]，并开展了在线传感器选型研究，给出了机场智能跑道道面传感器选型的具体指导建议[5]。
张奇等人开发建立道面智能化监测系统，实现道面设计、施工到运行的全寿命周期一体化监测与管控[6]。
高高原机场气候条件复杂、道面病害易发、专业人员匮乏的特点使得智慧跑道系统建设的意义更加重要。
探析机场跑道FOD防范措施
探析机场跑道FOD防范措施发布时间：2022-05-22T16:11:07.607Z 来源：《科技新时代》2022年4期作者：孙松[导读] ：跑道作为机场安全生命线，其安全问题一直以来都是民航研究和关注的重点。
跑道外来物作为易引发跑道不安全事件的原因之一，可能仅是一个小小的螺丝钉或者纸片，但是却可能对飞行安全产生极大威胁，给机场带来很大损失，成为机场跑道安全防范工作的重点研究内容之一。
鉴于跑道FOD防范工作难度大、可控难度大、危险程度高等特点，需要我们进行多方面研究，吸取其他机场好的经验和做法。
本文围绕FOD防范问题展开分析和研究，希望能为同行机场提供借鉴。
关键词:跑道;FOD;防范孙松单位：中国民用航空飞行学院广汉分院单位邮编：618300摘要：跑道作为机场安全生命线，其安全问题一直以来都是民航研究和关注的重点。
跑道外来物作为易引发跑道不安全事件的原因之一，可能仅是一个小小的螺丝钉或者纸片，但是却可能对飞行安全产生极大威胁，给机场带来很大损失，成为机场跑道安全防范工作的重点研究内容之一。
鉴于跑道FOD防范工作难度大、可控难度大、危险程度高等特点，需要我们进行多方面研究，吸取其他机场好的经验和做法。
本文围绕FOD防范问题展开分析和研究，希望能为同行机场提供借鉴。
关键词:跑道;FOD;防范引言:现在全国各地都在开拓航空市场，航班量也随之不断增长，相应的机场也越来越繁忙，进而跑道安全问题也更加凸显。
FOD作为影响跑道安全的因素之一，也成为了机场研究的重点。
因此分析并研究跑道FOD问题，找到跑道侵入发生的原因并建立行之有效的预防对策，对飞行安全有十分重要的意义。
一、FOD概念及危害根据《机场外来物管理规定》（编号：AP-140-CA-2011-2）术语中描述，外来物（FOD）是指飞行区内可能会损伤航空器、设备或威胁机场工作人员和乘客生命安全的外来物体。
在机场实际工作中，跑道上的碎石、纸片、鸟的遗体、金属零件等各种外来物体都是外来物，都存在影响运行安全的可能，跑道外来物对航空器运行造成的后果轻则航班延误，重则将威胁到乘客的生命安全。
机场跑道异物(FOD)监测系统的——国外发展情况
FODetect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都对跑道中线附近的区域进行扫描，发现FOD后，可以立即向机场管理人员发出报警信息，告知FOD的准确位置以及发现时间。而后，设备会拉近镜头，提供FOD的视频图像，发现FOD之后，传感器会锁定FOD的位置，以帮助机场管理人员将FOD取走，在夜间，还可使用激光指示器协助将FOD取走。
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。
英国QinetiQ公司最先研发出【Tarsier（眼镜猴）Foreign Object Debris radardetection system】，眼镜猴系统先在英国及美国德州空军基地使用。2006年12月6日，温哥华机场宣布启用了这套跑道异物雷达侦测系统。成为全世界第一个采用FOD检测系统的民航机场。温哥华机场装备后的3年里，伦敦希斯洛国际机场、美国甘迺迪机场、阿拉伯联合大公国杜拜机场、德国法兰克福、法国巴黎机场、多哈国际机场都陆续安装了这套系统。
Qinetiq公司在Tarsier1100之后还对系统进行了升级，研发了安装有视频监控设备的新系统。新系统于2007年1月在温哥华使用，在温哥华机场安装了4部雷达，可以探测南北跑道；2008年新系统在英国希斯罗南跑道使用，使用效果良好，两部雷达可以全天候扫描3658米长的跑道。视频设备的安装使监控人员可以通过观察判断探测结果是否属实，大大提高了探测准确率。
iFerret系统能够提供精确的位置、报警的时间、FOD的图像和系统发现后的持续报警记录。该系统的精度能够达到探测大小为1cm的物体。
iFerret现应用于新加坡的樟宜国际机场，并在Chicago的奥黑尔国际机场由FAA技术人员对系统进行测试。在对跑道杂物探测中，发现摄像机和视频系统受亮度和天气的影响，在能见度低的情况下具有很多局限性，性能受到黑夜和阴雨天气环境的影响和制约。
赛英公司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成都赛英科技有限公司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防范手册】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。
fod检测
fod检测
fod检测系统：机场跑道异物检测系统是根据机场跑道长度与宽度，选择具体受检道面关键位置，在跑道一侧分区域安装前端探测系统设备。
在所需高度的塔架上，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（或跑道灯）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，同时发出报警提示。
检测流程：
1、雷达不间断对跑道扫描，发现FOD时触发报警；
2、监控室对发现目标的的位置显示高亮；
3、监控室操作光学设备云台使其对准目标，使用目视确认FOD 现场画面；
4、借助全球定位系统获得FOD目标的精确定位；
5、判断FOD目标的危害性，告知清除车辆，迅速清除FOD；
6、监控室的“工具箱”自动记录时间、气候、FOD特性、FOD位置等信息。
最新机场跑道异物(FOD)监测系统——国外发展情况资料
一、FOD——小异物，大麻烦何谓FODFOD是Foreign Object Debris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、运行区的冰碴儿等等。
FOD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。
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，间接损失至少为直接损失的4倍。
目前，全球绝大多数的机场的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，这又是一笔经济损失。
二、FOD引发一场空难，FOD检测系统的研发从此开始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。
事件回放：协和飞机的上一个航班是美国大陆航空公司DC10飞机，该飞机在跑道上掉下来一块43cm金属片，它扎破了随后起飞的协和飞机轮胎，轮胎爆破产生的碎片击中了一个或多个油箱，飞机左机翼起火并很快坠毁，这个过程不到1分30秒。
此次事件的后果造成协和飞机在2003年10月24日全部退役。
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。
英国QinetiQ公司最先研发出【Tarsier（眼镜猴）Foreign Object Debris radardetection system】，眼镜猴系统先在英国及美国德州空军基地使用。
2006年12月6日，温哥华机场宣布启用了这套跑道异物雷达侦测系统。
机场跑道道面状况监测系统
机场跑道道面状况监测系统机场跑道道面状况监测系统机场是一个重要的交通枢纽，为保障飞机的正常起降和运行，保证航空安全，跑道的道面状况必须得到有效监测与维护。
为此，机场跑道道面状况监测系统应运而生。
机场跑道道面状况监测系统是一种利用现代化技术手段，对机场跑道道面进行实时监测和评估的系统。
它通过感知设备、数据采集和处理系统，将跑道道面的状况信息反馈给相关管理人员，以便及时采取修复措施，确保跑道的安全性和航空运行的可靠性。
该系统主要包括以下几个方面的内容：一、感知设备：系统通过安装在跑道上的传感器和监测设备，实时感知跑道的温度、湿度、压力、重量、振动等参数，以及道面的裂缝、起伏、坑----宋停云与您分享----洞等状况。
这些感知设备可以通过无线技术或有线连接方式与数据采集系统进行通信，并获取道面状况的数据。
二、数据采集和处理系统：感知设备采集到的道面状况数据通过数据采集系统传输到控制中心，并进行实时处理和分析。
数据采集和处理系统可以对数据进行存储、整理和加工，将数据转化为可视化的图表和报告，以便管理人员进行决策和判断。
三、监测与评估系统：监测与评估系统是整个跑道道面状况监测系统的核心部分。
它可以根据感知设备采集到的道面状况数据，进行实时的监测和评估。
通过与预设的标准和指标进行比对，系统可以判断道面的安全性和稳定性，并及时预警和报警。
同时，系统还可以根据历史数据和统计分析，提供跑道道面维护的建议和方案，帮助机场管理人员做出科学决策。
----宋停云与您分享----四、远程监控与管理：机场跑道道面状况监测系统支持远程监控和管理。
管理人员可以通过计算机、手机等终端设备，随时随地对跑道道面进行监控和管理。
无论是跑道道面的实时状况，还是历史数据的查询和分析，都可以通过系统实现。
这种远程监控和管理的方式，大大提高了管理的效率和便利性。
机场跑道道面状况监测系统是保障机场安全运行的重要工具。
它可以及时发现和预警道面的问题，提供科学的维护建议，减少事故发生的风险。
关于机场跑道异物检测系统
希望通过邀请闵行科学技术研究院机场研究室参与到他们申请的技术研发项目中，以推动产品在2、3线机场的试验性应用，进而进入大机场。实际上，技术已经基本成熟，但由于涉及到安全生产，所以必须有历史应用数据的支撑才可能进入大机场。
2009年，民航局机场司出台了机场异物检测规定，机场区域分类，并规定不同类型区域禁止的异物类型。
民航总局民航科学技术研究院机场研究室，负责相关技术研发与政策研究。该室出台了相关标准的指导手册。
每个机场都有异物管理委员会。
目前国际上主要生产厂家来自美国、以色列、新加坡等。美国、以色列使用短波雷达探测技术，元器件对中国封锁，价格十分昂贵。新加坡采用光电检测技术。该技术团队使用的方法与新加坡类似，但在某些方面技术领先于新加坡。新加坡的光电异物检测技术已应用于新加坡国内、泰国曼谷机场等。
机场跑道异物(FOD)探测试验系统建议方案
机场跑道异物(FOD)探测试验系统建议方案.docFOD探测系统的设计原则包括先进性、适用性、开放性、可靠性和可用性。
系统由FOD探测子系统、网络通信子系统、物理链路子系统和现场供电子系统组成。
系统运行流程包括扫描跑道、报警提示、操作员核实、派发任务、现场人员处理和归档报警信息。
监控中心负责判别是否需要进一步处理，现场人员负责清理异物并上传归档相关信息。
系统软件和硬件采用开放系统规范和多种国际标准协议，具有高度的可靠性和优良的性能，在-40℃~60℃的环境下正常工作。
系统的目的是提高工作效率、减少人为差错和降低运行成本。
系统要求在规定的时间内运行，且不会影响其性能。
同时，系统具有高度的安全性和保密性，采用分级保护、数据存储权限和网络安全隔离等手段，以防止非法侵入。
系统还应具有扩充性，方便进行升级、换代和功能扩充，保护用户的投资。
此外，系统的维护管理和操作界面都应该方便易用，且经济性高。
FOD探测子系统旨在建立一个软硬件结合的集成系统，采用分布式光电传感器探测，覆盖整个机场跑道，全天24小时不间断运作，提供自动化跑道异物检测手段。
系统能够实时检测告警并将信息发送给工作人员和清理回收人员，为机场安全生产和运营管理提供保障。
系统的点位部署在试验地段的J1滑行道，共计6台边灯式探测设备，间距30米部署。
FOD 探测子系统由现场设备、数据中心设备、监控中心设备和管理软件构成，具备全天候运作的总体功能。
The system XXX object debris (FOD) on airport runways in real-time XXX。
n。
removal。
and archiving。
which XXX.The system complies with relevant nal and industry standards and ns。
including the XXX China (CAAC) in July 2016.FAA advisory circulars。
浅谈机场道面FOD产生分析与控制措施研究
浅谈机场道面FOD产生分析与控制措施研究【摘要】本文旨在深入研究机场道面FOD（Foreign Object Debris）产生分析与控制措施。
在分析了研究背景、研究意义和研究目的。
在探讨了机场道面FOD产生原因分析、FOD控制措施研究、FOD监测技术分析、FOD清理技术研究以及FOD预防机制探讨。
结论部分总结了研究成果，展望未来研究方向，并提出研究成果应用推广的建议。
通过本文的研究，可以更好地认识和控制机场道面FOD的产生，为机场道面安全管理提供理论支持和技术参考。
【关键词】机场道面, FOD, 产生分析, 控制措施, 监测技术, 清理技术, 预防机制, 研究总结, 未来展望, 应用推广1. 引言1.1 研究背景现代机场是重要的交通枢纽，为方便航空器起降和行驶，机场道面质量至关重要。
机场道面FOD（外来物）成为影响机场安全的重要因素之一。
机场道面FOD包括各种大小不一、形状各异的物品，如螺钉、螺母、铆钉等，可能导致飞行器损坏，影响航班正常运行。
随着航空业的发展和飞机规模的不断扩大，机场道面FOD问题日益突出。
在机场运行过程中，FOD可能由于风吹、车辆行驶等因素，随时出现在道面上，对飞机安全造成潜在威胁。
深入研究机场道面FOD产生原因及控制措施，对确保机场安全运行至关重要。
本研究旨在通过分析机场道面FOD产生原因和控制措施，探讨有效的监测技术和清理方法，并探讨预防机制，为提高机场道面质量和保障航空安全提供参考。
通过对机场道面FOD的研究，可以提高机场运行效率，减少航班延误，降低运营成本，提升机场安全保障水平。
1.2 研究意义机场道面FOD（Foreign Object Debris）是指在机场道面上可能损害飞机或危害航空安全的异物。
对机场道面FOD产生的分析与控制研究具有重要意义。
机场道面FOD会对飞机起降和地面运行造成安全隐患，可能导致飞机受损或发生事故，影响航空运行安全。
FOD对机场基础设施和航空设备造成磨损，不仅增加航空公司的维修成本，还影响机场运行效率。
机场跑道FOD监测系统技术方案
机场跑道FOD监测系统技术方案一、项目背景机场跑道上的外来物（ForeignObjectDebris，简称FOD）对航空器的起降安全构成严重威胁。
据统计，每年因FOD导致的航空器损伤事故高达数百起，损失巨大。
为了提高机场跑道的安全性，降低FOD 对航空器的危害，我们提出了这套机场跑道FOD监测系统技术方案。
二、系统设计目标1.实现对机场跑道FOD的实时监测，及时预警，确保航空器起降安全。
2.降低人工巡检成本，提高机场运行效率。
3.提高机场跑道的使用寿命，降低维修成本。
三、系统组成1.检测设备：采用高分辨率摄像头，结合图像处理技术，实现对FOD的实时检测。
2.数据传输：采用无线传输技术，将检测到的FOD数据实时传输至监控中心。
3.监控中心：对检测到的FOD数据进行处理、分析，及时发布预警信息。
4.应急处理：配备专业的应急处理团队，对FOD进行快速清除。
四、系统工作原理1.检测设备：摄像头对机场跑道进行实时监控，当检测到FOD时，立即触发报警。
2.数据传输：报警信号通过无线传输技术，实时传输至监控中心。
3.监控中心：对报警信号进行处理，分析FOD的位置、大小等信息，判断是否对航空器构成威胁。
4.应急处理：根据监控中心的分析结果，启动应急预案，组织应急处理团队进行FOD清除。
五、系统技术优势1.实时监测：采用高分辨率摄像头，实现对机场跑道的实时监控，确保及时发现FOD。
2.精准识别：结合图像处理技术，对FOD进行精准识别，降低误报率。
3.无线传输：采用无线传输技术，实时传输数据，提高传输效率。
4.快速应急：配备专业的应急处理团队，确保FOD的快速清除。
六、项目实施步骤1.调研：对机场跑道的现状进行调研，了解FOD分布情况，为系统设计提供依据。
2.设计：根据调研结果，设计适合机场跑道FOD监测的系统方案。
3.设备采购：选购高性能的检测设备、传输设备等，确保系统稳定运行。
4.系统安装：在机场跑道安装检测设备，调试传输设备，确保系统正常运行。
跑道侵入防范方案
跑道侵入防范方案跑道侵入是指未经许可或未经授权的人员、车辆或其他物品进入机场跑道或停机坪区域。
这种情况对飞行安全构成巨大威胁，因此，应该采取相应的措施，防止跑道侵入事件的发生。
本文将详细介绍几种有效的跑道侵入防范方案。
方案一：安装跑道侵入检测系统跑道侵入检测系统是一种先进的技术解决方案，可以通过安装传感器和摄像机等设备，实时监测跑道和停机坪区域的情况。
一旦有人员或车辆侵入该区域，系统将立即发出警报，将情况报告给机场管理部门。
安装跑道侵入检测系统需要专业的技术人员进行操作，同时需要进行充分的测试和调试，确保其稳定性和可靠性。
方案二：加强监控和巡逻在机场设置监控点和巡逻路线，并加强巡逻人员的数量和强度，对机场内外进行实时的监测和巡逻。
通过使用灵活的巡逻计划，可以在高峰期随时加强巡逻人员的数量和位置，以应对跑道侵入的威胁。
与此同时，对于离开机场的员工和访客，应执行一套严格的身份验证和出入机制，以确保只有经过授权的人员才能进入机场区域。
方案三：对机场进行物理防护在机场入口设置安全门、防护围栏和障碍物等设施，以防止非授权人员和车辆进入机场。
同时，应根据机场的地形和实际情况，进行相应的物理防护措施，例如在机场周围加装照明设施和监控摄像头等设备，以使机场周围保持高度的可见性。
方案四：加强员工培训机场员工应接受专业的培训，学习如何识别和应对跑道侵入事件。
在培训中，应重点介绍如何判断侵入事件的风险程度，如何及时发现和报告侵入事件，并采取果断措施加以控制。
员工培训应定期进行，以确保员工的知识和技能得到及时更新和提升。
总体而言，跑道侵入防范方案需要综合考虑人员、技术和管理等方面的因素，并根据机场实际情况进行灵活调整。
通过采取合理的措施，可以有效预防跑道侵入事件的发生，保障机场的安全性和运行稳定性。
一种机场跑道异物检测装置及方法[发明专利]
![一种机场跑道异物检测装置及方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b27f78410a1c59eef8c75fbfc77da26925c59624.png)
专利名称：一种机场跑道异物检测装置及方法专利类型：发明专利
发明人：赵娜娜,蒋欣晟,周平,王玉成,叶晓东申请号：CN201911303999.6
申请日：20191217
公开号：CN110954968B
公开日：
20220506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种机场异物检测装置及方法，该装置包括图像采集模块和视觉检测模块；图像采集模块通过USB接口与视觉检测模块相连接，并包含一字形线激光器、PCI接口的USB3.0扩展卡、高速工业相机、镜头和滤光片；视觉检测模块用于实现机场跑道异物的检测功能，包含图像预处理和特征提取识别算法。
本发明采用并排安装的图像数据采集单元构成，在检测过程中，携带检测设备的移动设备沿待检测的跑道区域行驶，每次单程的检测宽度等于相机的有效图像采集视场，利用图像处理算法进行处理，从而分析出跑道上是否有异物。
申请人：中国科学院合肥物质科学研究院
地址：230031 安徽省合肥市蜀山湖路350号
国籍：CN
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浅谈机场道面FOD产生分析与控制措施研究
浅谈机场道面FOD产生分析与控制措施研究1. 引言1.1 研究目的研究目的是为了深入探讨机场道面FOD的产生机制，分析其危害和影响，寻找有效的控制措施，提高机场运行的安全和效率。
通过研究机场道面FOD的监测技术，为机场管理部门提供科学依据，及时发现和清理FOD，减少起降飞机的风险，保障航空安全。
本研究还旨在提出未来研究的方向，为完善机场道面FOD管理政策和规定提供参考。
通过对FOD问题的深入研究和分析，为提升机场道面安全管理水平，降低机场运营成本，提供理论支撑和实践指导。
这也是本研究的主要目的和意义。
1.2 研究意义机场道面FOD（Foreign Object Debris）是指机场道面上意外堆积的异物，可能包括碎片、金属件、工具等，是民航运输安全的一大隐患。
对于机场道面FOD的产生分析与控制措施研究具有重要意义。
研究机场道面FOD的产生分析可以帮助我们了解FOD形成的具体原因，从而有针对性地采取控制措施，减少FOD对民航安全的威胁。
研究机场道面FOD的控制措施可以提高机场道面清洁作业的效率和效果，减少对航空器的损害，保障航班正常运行。
通过监测技术的研究，可以更加及时准确地发现和处理道面FOD，确保机场道面的安全性和航班的正常进行。
研究机场道面FOD的产生分析与控制措施对提高机场道面安全、保障民航运输安全具有重要意义。
这不仅关乎民众出行的安全，也关系到机场运行的顺畅与高效。
加强对机场道面FOD的研究是十分必要和具有深远意义的。
2. 正文2.1 FOD的定义与分类FOD，即Foreign Object Debris，指的是机场道面上的异物碎屑，包括但不限于金属碎片、螺丝钉、绳子、涂料碎片等。
FOD可分为两类，一类是可见FOD，即裸眼可见的异物碎片，另一类是隐形FOD，即裸眼难以察觉的微小异物碎片。
可见FOD主要包括大块异物碎片，如金属零件、玻璃碎片等，这些异物易被人员发现并清除。
而隐形FOD则是一种更为隐蔽的危险，通常是细小的异物碎片如螺钉、螺丝等，它们可能会隐藏在道面表面的微小裂缝、凸起处或者草皮之下，给飞机和飞行操作人员带来潜在的危险。
跑道侵入预警系统方案设计
跑道侵入预警系统方案设计
俞豪庭;张健;张璐阳;刘寒逸
【期刊名称】《中国民航飞行学院学报》
【年(卷),期】2018(029)004
【摘要】在我国民航高速发展的大背景下,预防跑道侵入成为机场安全运行的重点工作内容.本文面向跑道侵入这一困扰国际民航界的机场运行安全课题展开研究,提出一套能适合国内机场实际情况的跑道侵入预警系统设计方案.方案具有一定的参考性与创见性,设计思路对提升跑道运行安全将起到积极的促进作用.
【总页数】3页(P40-42)
【作者】俞豪庭;张健;张璐阳;刘寒逸
【作者单位】中国民航大学空管学院天津300300;中国民航大学空管学院天津300300;中国民航大学空管学院天津300300;中国民航大学空管学院天津300300
【正文语种】中文
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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：a) 没有涂漆的金属圆柱体：高3.1cm，直径3.8cmb) 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 ispromoted.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：TN959.17 [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] TP391.41 [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。