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从“机场之眼”到周界雷达,航科院多重技术倾情打造智慧机场运行系统

作为第五届中国机场安全(安保)大会的协办单位,中国民航科学技术研究院航行新技术研究所(以下简称航行所)在大会期间展演了近年来该所研制的一系列具有业内领先水平的新系统,这些系统可以最大限度满足当前我国机场智慧、安全、高效运行的各种需求。

该所所长何运成在大会现场分别就机场场面监视与航班保障协同系统、航班预达时刻系统、机场周界雷达智能系统进行了充分介绍。

机场场面监视与航班保障协同系统

机场场面监视与航班保障协同系统在机场运行上是一项很先进的智能化解决方案,它采用多重技术相融合,充分解决了机场场面因为人为因素而导致的各种错误问题,并实现了智慧指挥调度。

一是采用了差分定位技术,使车辆定位精度从以往的10米范围达到一米以内,大大地满足机场飞行区对定位精度的要求。

二是采用了惯性导航技术,解决了定位信号偏离的问题。由于机场的廊桥和隧道很多,导航信号就会产生漂移的问题,导致导航与实际偏差很大,而采用了惯性导航技术就可以大大地避免这一问题。

三是引进了二次雷达ADS-B数据,避免了车辆和飞机的危险接近。通过对飞机数据的引进,当车辆、飞机过于接近的时候,系统便会自动提醒驾驶员把距离放宽。

四是电子围栏工程,用户可以应用该项功能对机场的敏感区、控制区全部设置电子围栏,只要车辆或人进入了设定区域就会触发报警。同时,这项应用也具有超速报警、越界报警等功能,能够促使驾驶员规矩驾驶,从而可以让机场的运行更为有序。此外,电子围栏还有事件的回放功能,部分没有按照规定路线行驶的车辆及问题都可以进行事件回放的回查。

目前,该系统已经在深圳机场和白云机场进行了使用。值得一提的是,系统在白云机场运行期间,有效地避免了一次摆渡车辆引导错误的事故发生。

除了上述的技术功能上优势外,系统还具有以下优势:

第一,高度智能化。

该套系统采用了智能终端,同时配备了高精度地图,在大雾、雨雪天气驾驶员看不到地面标志的情况下,通过系统的准确引导,驾驶员可以轻松驾驶车辆到达准确的位置。

同时,当前机场大部航班落地的播报工作几乎全是人工播报,采用该套系统后,由于系统与ADS-B信号的结合,使系统具备了自动调度的功能。比如:一架飞机即将落地的时候,系统将会进行自动语音播报,哪架航班在几分钟后落地,并通知距离航班最近的保障车辆,取代了人工播报,也减少了人为误差。

第二,“机场之眼”的服务。

“机场之眼”即目前航行所在全国布设的ADS-B航班实时监控网络,这套监控网络在给航空公司提供飞机监控服务的同时,也面向机场开放。它可以为机场提供准确的航班位置信息,比如,一旦发生航班延误或特殊情况时,传统方式根本不知道航班和飞机的位置,但有了“机场之眼”,机场就可以随时随地查询航班的位置信息,为运行保障提供了极大的便利。

航班预达时刻系统

机场现在采用的预达时刻标准都是利用航班的起飞时间预测降落时间,从而实施对航班的各项保障工作,这个误差是很大的。保障工作早了,对于机场来说浪费了人力物力等各项资源,而保障晚了又会成为一场事故,不利于机场资源的高效调度与运行。

为此,航行所针对上述这种普遍的现象开发了航班预达时刻系统。采用该套系统后,地面可以随时通过该系统实时对飞机进行监测,可实现飞机到达前30分钟的监测和预测,及时了解飞机的动态,并可以把航班预达的时刻精确到1分钟以内,实现了地面保障人员更为精准地提供和执行保障任务,有效地避免了保障任务超前或迟到的问题,从而有效地降低了机场的保障资源分配浪费,实现机场的高效运行。

雷达周界智能报警系统

目前机场的主流周界安防技术是振动光纤,这种技术一个很明显的缺点在于,易受天气影响,尤其是大风、暴雨、冰雹的天气,此外,它的误警率较高。为此,很多机场都采用了智能视频报警周界技术作为有效补充。但是,智能视频报警周界也会受到天气的干扰。

除了天气因素之外,如果采用某些特殊手段,在某种意义上突破传统的周界安防系统是可行的。为此,航行所在现有技术基础上提出了周界雷达智能报警系统的概念。

周界雷达智能报警系统采用了360度全景扫描毫米波雷达,融合红外视频监控多种技术手段,实现可疑目标检测、追踪和预警,同时不受外界恶劣天气环境的影响。

该雷达可以对半径1-1.5公里范围内的人、车辆及30厘米以上的物体进行有效的探测和判定,也就是说一部雷达可以覆盖8平方公里的范围,在这个范围内雷达扫描一圈的时间为1秒多。系统利用雷达探测、发现和识别可疑入侵目标,把探测数据传送到后台和终端,并自动引导红外日夜摄像头对可疑目标进行追踪和监视,同时触发声光报警,从而更精确的引导安保人员出警,极大地提升机场安防工作效率。

该系统还具有灵活的区域划分与规则制定功能。用户可以根据自身需要在机场任意划分不同等级的监控区域,比如:在围栏外围划分为预警区域,靠近围栏和跨越围栏划为报警区域,工作区划为友好区域等。当人或车辆进入报警区域,系统平台显示的这一区域就会呈现变红,平台也会弹出现场视频监控实时的动态图像,并提示报警信息,报警信息也将同时反馈到正在值班的护卫端手机上。当人或车辆离开报警区域后,系统平台显示就呈现绿色。

区域划分这一功能还可以进行进一步的拓展,充分地发挥出场监功能。比如,在机场过夜的飞机需要护卫人员进行防护,夜间巡逻值守,如果充分地运用周界雷达系统的区域划分功能,就可以在过夜飞机停靠的位置设置电子围栏,一旦有人闯入这一区域,报警信号会立即传送到护卫的手机终端上,护卫可以根据报警信息到达现场进行处置,而无须人工进行巡逻值守,大大地降低了人员工作强度,提升工作效率。同理,对在机坪上的过夜车辆可以设定类似的电子围栏,非常方便。

通过区域划分功能,系统还可以实现跑道入侵检测。以往实现跑道入侵探测的主要技术方式在于依赖车辆定位系统,但采用车辆定位技术的话,车辆上面一定要加上智能终端系统才能实现,没有加装定位系统的车辆是无法探测到的。但如果采用了周界雷达后,用户可以将跑道区域设置成电子围栏,一旦有车辆或人进入跑道,就会触发报警,无须加装车辆定位系统。

不受天气环境影响也是雷达的探测的一大优势,这使得系统能够在雷雨、风雪、雾霾、沙尘等恶劣天气环境下持续稳定工作,具有极高的稳定性和非常低的误报率,使用寿命长、易于安装维护。与传统手段相比,有明显的性能优势和成本优势,更加适合现今机场围界报警的要求。

在系统运行成本上,系统建设后不需要频繁调校,就能够实现稳定的运行,其核心部件雷达仅需要三年维护一次,为此,系统的维护费用相较其它周界技术来说大大降低。同时,采用该系统后,护卫人员减少了很大的无效工作量,比如:人员巡逻的频率、人员调动的频率,从而变向地降低了机场的人力资源成本。

在安装成本上,周界雷达智能报警系统也具有不可比拟的优势。以往的周界安防技术都以公里为收费计算单位,而雷达是以“面”为防范范围的,比如在机场安装一部雷达,就可覆盖8平方公里,一般机场只需要安装4-6部雷达和10余部摄像机就可以实现全覆盖,并且安装方便,较其它周界安防系统的实施成本要低很多。这对于机场改扩建,围界发生变化来说,其容易迁移,从而避免了投资浪费情况。

由于该项技术具有十分显著的优势,国外早已将其作为了机场周界安防的主流技术防范手段之一,应用非常普遍,但在国内还是处于初步阶段。目前,该款周界雷达智能报警系统已在国内的几个机场进行了测试。

大会期间航行所就新技术进行充分展示,并与参会机场人员进行密切交流

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来源:机场安全  微信订阅号

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