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“天眼”跑道FOD探测系统——珠海瑞天安科技发展有限公司市场部副总裁钱伟

6月20日-22日,民航机场安全(安保)论坛在昆明召开,珠海瑞天安科技发展有限公司市场部副总裁钱伟出席论坛并就自主研发的“天眼”跑道FOD探测系统进行了详实地介绍。钱伟从“天眼”跑道FOD探测系统的结构、功能、亮点、价值与实际应用上进行了分享。

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以下为全部内容,仅供参考:    

一、“天眼”跑道FOD探测系统

珠海瑞天安科技发展有限公司跑道FOD探测系统我们命名为“天眼”系列的探测系统,并从2016年开始进行技术的研究和储备,公司注册地点在珠海横琴,在上海设立了技术研发中心。我们在业内与中国民航大学以及中国科学院建立了良好的战略合作关系,系统所采用的技术全部是国产化的,不论是自己开发的集成系统还是应用的前端的探测设备全部都是国内的厂家以及研发中心以及我们自己的团队开发的。所以我们很骄傲的说我们是“发展民族产业,保障飞行安全”的先锋。

珠海瑞天安天眼系列跑道FOD探测系统可以实现7×24小时不间断的、全功能、全天候条件下的跑道外来物探测,任何条件下都可以做到有效、及时的探测。从发现定位FOD,至图像采集取证、处置工单签派管理、数据存储查询、风险预警分析等一整套跨部门处理方案。

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系统由FOD前端探测子系统和应用控制系统组成,整套探测系统是一套多种高端技术相集成的系统,共应用了四个大方面的技术:毫米波雷达技术、光电成像技术、多传感器信号融合技术、基于深度学习的智能识别技术。目前,系统完全满足行业规范要求。

FOD对国内来讲是个新兴事物,所以整体行业标准还不尽完善,我们的这套系统采集后的数据形成的基础性数据库还可以满足和促进行业、民航局制定未来的行业标准。

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上述为“天眼”系列跑道FOD探测系统工作流程。

从跑道上FOD落地以后,光电雷达系统可以第一时间探测发现,(图片:左侧是很著名的FOD,是2000年协和号飞机在法国巴黎机场压到了一个FOD。)然后系统自动产生FOD告警,并传给控制中心的终端设备进行预警和提示,工作人员根据预警和提示进行人工判断,作出是否处置的决定。如果需要处置,则告知塔台,由塔台对跑道区的运行进行管控,停止航空器的起降;场道部门到现场进行处置。机场跑道的处置部门可以使用手提式的设备精准到达到FOD的具体位置,进而精准的排除可能会给飞机起降带来风险的FOD。

当FOD处置结束后,系统自身的工作并没有结束,系统还将实时收集相关数据,把数据归纳整理,形成FOD数据库的体系,为将来系统不断发展和优化形成基础数据。

我们的目标是要建立中国民航或者是各大机场的外来物数据库,为长远的、有效的去控制运行区的安全管控提供第一手资料。

瑞天安公司很高兴能够成为国内FOD探测开发和应用的先行者。目前,这套系统已经在云南大理机场开展了全跑道覆盖的FOD探测系统的实践。2017年部署完成并投入运行,2018年通过了用户方的验收,同时也由第三方认证机构——中国民航科学技术研究院进行了长达数月的验证,并出具了检测报告,我们很高兴的看到我们的检测报告是基于目前最高行业标准,而且所有的检测项目均达标合格。

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这套系统现在的运行状况非常良好。欢迎各位领导、各位专家有机会到大理机场时去参观考察。

大理机场部署的系统包括了2套毫米波雷达设备和3套光电成像设备,目前还没有实现全跑道双覆盖,只是针对跑道实行了部分冗余双覆盖,总共是4个塔架式的架构,塔架离跑道最远是160米。

我们所采用的雷达设备是94赫兹频率,当然我们所知道的国际频段主要集中在76—83GHz,我们瑞天安采用的是94GHz,这个比较适合于FOD探测应用的,适合于塔架系统的构架,而且它是空闲的频段,所以对其他机场设备相互干扰、相互作用的情况最小。

目前,系统在大理运行这一年多的实践充分证明了这一点,我们认为94GHz终端是适合于这个系统的。当然民航局无线管理委员会将会形成规范,前不久民航局刚刚给运营公司发出了征求性的通告,征求行业意见。

经过航科院的检测结果显示,无论是探测能力,还是探测精度,以及系统工作对环境条件,所有这些硬件指标都充分地满足了条件,满足了标准。同时我们也不断的积累经验、积累数据,为民航局在这方面建立标准,将来所谓的ID信息通道上升为行业规范甚至于国家标准,我们会做出我们应有的贡献。

    

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上方表格的右侧所展现出来的指标就是航科院检测报告的结果。比如说探测能力,要求是直径38mm、高31mm的高尔夫球的大小,实际上我们可以探测到不足10mm的气门心帽;同时,系统对塑料袋的探测的成功率是100%;探测精度可以达到1米……如果大家有兴趣的话,下面再做更详细的交流,这里主要是依据重要的参数给大家做的报告。

二、“天眼”FOD探测系统功能

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第一、探测功能,能够发现和识别跑道上出现的FOD;

第二、FOD处置提供辅助决策功能;

第三、数据存储与事件溯源功能;

第四、FOD数据统计分析功能;

第五、系统对接及外延功能。 

探测功能。一次全覆盖探测检测时间小于135秒,自动探测和定位所有材质的FOD,包括移动的动物和昆虫。我们能够探测到青蛙和昆虫在跑道上的活动。

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FOD处置提供辅助决策功能。

即是否及时管控跑道、移除外来物做决策辅助。

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上面的图片系统的用户界面。在控制中心可以实时监看到跑道FOD的情况。图片左下角是一个FOD的实时视频,工作人员可以通过视频清晰的看到跑道FOD的情况,从而迅速做出是否处置的判断。

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处置时,系统相应的信息传递给场道部门,场道部门用pad可以进行实时的、精准的指导,到达相应部位及时排除。当然,目前FOD的排除还做不到自动化,还得靠人工进行。

数据存储与事件溯源功能。

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我们在大理机场已经形成了一定的数据积累,上图是2018年8月、7月的存储,包括报纸、树叶、打包带等等,我们所展示的就是在大理机场现场的情况。

统计分析功能。

有了上述的数据,系统就可以归纳整理,形成整个跑道每个区段的外来物的分类。

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系统对接及外延功能。

我们通过架构层次化、功能模块化以及运行模式多样化的设计思路,可以与机场其他应用系统进行对接,更加便于系统本身的设计,也能够以这个平台为机场跑道以及整个机场运行区的安全管控提供更好的条件。

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作为机场信息的感知、保障机场运行安全的智能系统,我们可以在机场需要的情况下不断的增加功能,外延它的应用。考虑到机场FOD防治工作的主体为飞行区管理部,FOD系统将首先接入AOC系统,并在AOC设置终端席位。根据需要,可接入(分发)至ATC、机场信息集成系统、机场协同决策系统(A-CDM),或作为机场场面监视的组成部分无缝接入高级场面活动引导与控制自动化系统(A-SMGCS)等。也可以作为跑道道面健康管理系统,比如:系统探测设备塔架架设在飞行区,且有一定高度,可外延“低、小、慢”监测功能、跑道防入侵监测功能、道面裂纹监测功能等。

三、“天眼”跑道FOD探测系统亮点

“天眼”跑道FOD探测系统具有双传感器融合、探测性能高、“0”虚景、安装维护方便、深度学习建设前瞻性处理机制等亮点。

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系统采用了毫米波雷达和光电成像双重技术。其中,毫米波雷达可以发现“东西”,光电成像技术可以及时、准确的判断出是什么东西,不管是材质、大小、危险等级都可以给出判断。

第二个是探测性能高。航科院的检测报告充分展示了我们系统的这一性能;

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第三、“0”虚景。

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融合式的探测以及人工判断提供准确的参考信息,通过自动探测和人工决断相结合的方式可以实现“0”虚景的结果;

第四、安装维护方便。

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这个得益于我们采用了塔架式布局,塔架式的优点就是布“点”少。我们在大理机场只布了4个点,对于4000米的跑道来讲我们只需要4—5个点就可以完成对整个跑道的全覆盖,减少就意味着安装和维护方便。

第五、深度学习,建立前瞻性处理机制。

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我们的处理机制可以不断的收集数据来研究数据,来优化模型。

四、“天眼”跑道FOD探测系统价值

我们系统的价值就是能够准确的判断跑道的外来物,及时给处置部门提供一手、准确的资料,提供安全保证、第一手的信息。

我们是国内第一套,也是目前唯一套在运营机场完成部署的FOD探测系统。同时,我们也为中国民航制定符合自身跑道FOD管理标准开启了“数据”之源。

    我们的宗旨就是保障航空安全,保障人民生命财产安全,以自主知识产权来提高机场跑道运行安全性,为民航安全做出我们应有的贡献。

    瑞天安专注、专业,所以我们是值得信赖的。感谢大家!

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