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。 端粒酶活性检测
关键词：机场跑道；异物；探测（FOD）系统保师附小在线校园
中图分类号：TN911.7
1 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。
2.3 气候条件
根据民航局《防止机场地面车辆和人员跑道入侵管理规定》（AP-140-CA-2011-3）7.7.1条的要求：在实施机场低能见度运行时，不得对跑道、滑行道进行常规巡视检查。如何在这种特殊天气下做好FOD 防控，监控跑道运行状况，也是各大机场运行保障面对的一大难题。
3 FOD探测系统
跑道外来物（FOD）探测系统的建设，带来了跑道FOD防范的革命性改变，系统可以在不影响航班正常起降的情况下对机场跑道异物进行实时的探测告警，系统可根据机场跑道长度、宽度、位置，设置安装前端探测系统设备，24 h不间断保障道面安全，可检测到的FOD最小粒径不大于2 cm，定位精度可达到＜5 m，前端探测系统将FOD位置信息传送给视频监控系统显示端，并进行智能分析处理后，将相关信息发送给主控系统进行分析处理［3］。
国内外机场跑道FOD探测系统主要采用毫米波雷达探测技术和视频图像分析技术，其中雷达探测分为移动式和固定式，固定式分为塔架式和边灯式。目前国内外共有四种较为典型的机场跑道FOD探测系统，如图1所示。
3.1 塔架式
塔架式以英国Tarsier 为代表，采用毫米波雷达探测系统，以视频分析为辅。一般架设在跑道两侧，架设数量为3~4台，该系统雷达具有探测距离长、波束较窄和分辨率较高等优点，可实现对目标的准确定位，整条跑道扫描完成需4 min，扫描范围可达1 km，可覆盖跑道、滑行道、联络道等。
系统定位精度为＜5 m，塔架式探测设备无法在恶劣天气下提供清晰的视频效果且视频成像易受大风影响产生晃动。特别是低照度环境恶劣情况下，相应配置的视频辅助设备无法满足长距离视频确认要求，其架设地点也一般为跑道两端侧方位置200 m 范围内，高度为6~12 m。受跑道空管保护区及净空要求，200 m 范围内设置6 m 以上塔架都属超高物体，不满足空管保护区要求，因此塔架式探测选址难道系数高，该系统比较适合放置于跑道围界侧，系统建设投资一般在3 000万元左右。
该类型设备已在温哥华机场、法国巴黎机场、多哈国际机场、英国希斯罗机场以及国内虹桥、萧山、大理等机场陆续交付使用。
3.2 边灯式
以以列FODetect 为代表，系统前端由毫米波雷达和视频监控设备组成，一般设备与跑道边灯设备
合装，一般单条跑道需安装120台左右的跑道探测设备，整条跑道扫描完成只需60 s，扫描范围可达60~80 m，只能满足跑道覆盖要求。当发现FOD 后，系统后台管控端可报警提示，引导巡检人员现场处理。
系统采用易折结构，于道肩安装，规范突破性最小，且具备全跑道覆盖安装条件，部署密集。这种模式能有效避免跑道边灯光炫对探测系统的影响，受气象条件影响相对较小，探测精度更准确，可近距离探测FOD 并采集较为清晰的图像。但其工作环境特
殊及探测范围有限，只保证跑道区域覆盖要求，且设备维护较复杂、投资较大。该系统比较适合跑滑间距较小的机场，系统建设投资一般在7 000万元左右［4］。
该类型设备已在以列特拉维夫本古里安机场、曼谷国际机场以及国内大兴、首都等机场陆续交付使用。
3.3 车载式
车载式移动FOD 探测系统，其设备安装于车辆的车顶。该系统采用视频分析和毫米波雷达技术，雷达扫描速度为30次/min，探测半径为200 m，探测时车辆的最大行驶速度可以达到60 km/h。其不仅可以侦测跑道上的FOD，还可以侦测滑行道、停机坪等区域的FOD，系统建设投资一般在200万元左右。转基因鸡
移动式雷达探测方式只能在停航时才能上跑道，这种方式没有根本改变现状，需要人为参加FOD 探测的模式，比较适合小型机场或不繁忙的机场。
3.4 视频式
智能视频探测系统通过在跑道两侧安装先进的高分辨率摄像机，一般单跑道需架设8~10台，通过扫描采集分组图像自动探测和辨认跑道上的障碍物，发现FOD 后系统能够放大物体的图像，给用户提供碎片的实时图像，让用户看到发现的物品，但受天气和环境干扰影响较大［5］。
光学视频探测采用视频图像对比探测技术，可以提供FOD 直观视频图像，但因FOD 样式形状多样，体积过小，现阶段的视频分析技术对FOD 主动探测对比功能较弱，漏报率较高。系统也容易受到天气条件和光照的影响，特别是在恶劣天气或低照度情况下，探测性能大幅度下降，并不能满足24 h 不间断探测需求。
湖北警官学院学报该类型现应用于新加坡的樟宜国际机场，国内暂未投入使用。
重合林4 结语
综上所述，基于雷达探测技术环境适应能力强，基于视频图像识别技术对物体颜和光照对比度更为敏感。采用单一传感器技术进行FOD 探测，都会由于自身缺点不能满足机场现实需求，只有采用以毫
米波雷达为主、视频为辅，两者优势互补才能真正满足探测需求。
（下转第115页）
图1 各国机场跑道FOD
探测系统
在安装天线架的过程中，可以选择城市周边地区，以便能够减少城市内部带来的干扰。在此过程中工作人员需要对周边环境进行科学、系统的分析，以便能够准确地寻到干扰源的位置，进而了解广播电视信号传输过程中可能会受到的干扰源种类，不断提高卫星信号质量。 兰州教育学院学报
在地面信号传输设备对信号干扰较为严重的情况下，工作人员需要采取人工方式降低信号干扰程度。工作人员要定期对地面信号接收设备进行保养，防止信号传输过程中出现故障，不断提高地面信号接收设备的运行质量。工作人员在对干扰源开展人工排查工作时，需要对干扰信号进行准确分析，针对设备运行情况采取合理的措施规避干扰，以便能够提高设备接收信号的质量，进而为广播电视节目顺利播放提供保障[3]。
2.2对恶劣天气进行预判，对传输信号进行双重备份
众所周知，雨雪等恶劣天气会对广播电视卫星信号的传输带来较大影响，但是因为自然因素无法避免的缘故，相关人员需要采取有效措施尽可能地减少自然因素对信号传输带来的影响，进而提高广播电视信号的传播质量与传播效率。在此过程中，卫星信号接收中心需要对未来的天气状况进行判断，以便能够进行准确预测，根据预测结果调整地球站中天线的接收仰角，避免信号传输过程中受到雨衰、雪衰的影响。但是根据实际操作情况来看，往往无法对星蚀期以及日凌期的现象进行预测，导致工作人员需要通过双重备份以及使用地球站的方式，提高广播电视信号传输过程中的稳定性与合理性。之
后，工作人员还需要在短时间内恢复卫星与地球站之间的通信系统，为后续广播电视信号传播的稳定开展提供保障。
2.3 全面掌握设备运行状态，做好维护检修工作
想要改善设备因素对广播电视信号传输带来的影响，工作人员首先得全面、及时地掌握设备运行状态，以便能够及时发现设备运行中存在的问题，制订合理的设备故障排除方案，解决设备运行时存在的问题。工作人员在此过程中要严格遵守相关要求，防止出现工作交接不到位而导致设备出现问题的现象。无论是检修还是维护，都要做好记录工作，以便能够为后续设备运行提供精确的数据信息，做好交接工作，确保信号稳定传输，为广播电视节目高质量播放打下坚实的基础。
3 结语
综上所述，结合当前我国广播电视信号传输工作的开展情况来看，自然因素、设备因素都是导致广播电视信号传输出现问题的常见因素。想要有效解决这一问题，工作人员需要从广播电视信号的传输工作入手，通过调整地球站中天线的接收仰角、做好设备维护检修工作等方式，减轻对信号传输带来的影响，进而保证广播电视节目能够高质量地播放。
参考文献
［1］姜景辉.干扰广播电视信号传输的因素及其预防措施[J].传播力研究，2018（14）：253.
［2］武帅.广播电视信号传输与发射受阻的原因分析及对策探讨[J].科学与信息化，2019（4）：1.
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科技视界，2019（21）：246-247.
（上接第97页）
各机场可以根据自身需求，从系统采用的技术、响应时间、定位精度、安装方式及位置、安全性、项目投资、施工便利性等方面进行对比，选择合适的探测手段，同时未来可对系统进行功能扩展，达到拥有多辅助功能的效果，如飞行区整体监控、跑道航空器起降全过程监控、安防报警监控、鸟击防范、测雪等。
参考文献
［1］王瑾.一种混合制式机场跑道异物探测系统［J］.科技视界，2019（9）:16-19.
［2］刘双富，余南阳.机场跑道异物探测系统光学探测转台温度控制实验研究［J］.制冷与空调（四
川），2019，33（1）:98-102.［3］张艳，孙灿飞，郑国，等.机场跑道异物监测技术的研究与进展［J］.
航空科学技术，2017，28（5）:14-18.
［4］赵锦华，张军.机场跑道异物检测系统研究［J］.现代电子技术，2012，35（19）:120-122，126.
［5］樊曼劼.机场跑道异物（FOD）检测研究［D］.北京：北京交通大学，2011.
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