[发明专利]机场跑道外来物检测系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及机场跑道异物检测系统，特别是一种基于激光扫描技术和成像技术相结合的机场跑道外来物(Foreign Object Debris)检测系统。

【背景技术】

每当飞机起飞或降落时，飞行员希望看到的是跑道上的指示灯和引导线，而不希望看到的是外来物。出现在机场跑道上任何位置的外来物都可能损坏飞机或伤害乘客。一直以来，及时发现和移除外来物都是机场安全技术工作者们致力于克服的一道难题。因此，一种高效实用的外来物检测系统不仅会增加机场跑道的安全系数，保证飞机的正常起降，而且会提高机场运营效率和效益。

现有的检测技术主要有雷达探测、图像处理以及红外成像，目前国内外较为典型的系统有：

1、英国Tarsier外来物探测系统，该系统工作频率为94.5GHz，雷达体制为连续波调频(FMCW)，具有雷达探测距离长、波束窄和分辨率高的特点，能够对目标位置准确地定位，但该系统不能辨认该外来物为何物，容易产生虚假报警，也存在对于非金属物体无法识别的缺点；

1、新加坡iFerret智能视频探测系统，通过在跑道上每隔一定间距装置先进的高分辨率功能的摄像机，自动探测和辨认跑道上的障碍物，而复杂的图像处理软件可以针对变化的照明和路面条件做出适当的调整。发现外来物后，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。但该系统的摄像机和视频系统易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，性能也受到黑夜和阴雨天气环境的影响和制约；

2、国内机场跑道安全监控系统，该系统搭配大倍数长焦镜头、制冷型红外热成像实现几公里至几十公里远距离昼夜监控，白天；可见光摄像机锁定、细看目标；雾天、夜晚：因为红外热成像根本不需要可见光，它能在全黑、薄雾或烟雾情况下能提供轮廓鲜明和清晰的热图像真正意义上达到全天候24小时监控，但该系统红热成像在夜晚无法实现对跑道上非发热物体的探测。

【发明内容】

本发明的目的是为了解决上述问题，而提供一种机场跑道外来物检测系统，该系统主要利用激光扫描技术和成像技术相结合，通过激光扫描并定位外来物所在的位置，同时通过实时跟踪拍摄外来物，进而人工观察确定其种类。

本发明为实现发明目的，所采用的方案是设计一种机场跑道外来物检测系统。它包括激光扫描装置、成像装置、报警装置、显示装置和控制系统，其特征在于所述激光扫描装置及与激光扫描装置对应配备的成像装置为多组，排列安装在机场跑道的两侧，激光扫描与成像信号通过传输线传输到控制系统与显示装置。

本发明的有益效果是：该系统可实现24小时监控，受环境影响较小，减少虚假报警，同时该系统可在正常航班期间自动检测，不会影响机场正常运行。激光扫描装置可扫描出跑道上的外来物并确定其在跑道上的坐标位置；成像装置通过跟踪外来物的坐标位置，实现对该位置区域成像并将图像信息传输到控制室的显示器，进而通过人工观察辨别并确定外来物为何物体；报警装置则是在发现外来物后立即发出警报，工作人员对外来物确认并处理后可手动取消报警。机场跑道外来物检测系统在航班较多的时，可利用两航班间隔时间足以完成对跑道的扫描检测，达到实时了解机场跑道有无异物的目的。本发明利用激光扫描和成像设计的系统装置，具有一定的自动工作功能。本发明在增加机场跑安全系数的同时也提高了机场的运行效率。

【附图说明】

图1机场跑道外来物检测系统示意图；

图2激光扫描正常工作示意图；

图3激光扫描检测出外来物示意图；

图4对外来物成像示意图。

以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

【具体实施方式】

本发明机场跑道外来物检测系统如图1所示，包括激光扫描装置3、成像装置2、报警装置4、显示屏8、传输线5和控制系统7等。在跑道1的两侧装有一定数量的激光扫描装置3，并且与每个激光扫描装置搭配一个成像装置2。激光扫描装置的数量与跑道长度及激光扫描装置与跑道之间距离D有关，多组激光扫描装置之间的安装相隔距离，以相邻激光扫描装置对被检测跑道实现无间隙扫描为标准。

所述控制系统还具有自动控制检测功能和手动控制检测功能；所述自动控制检测功能由安装在跑道两端联络道的探测器探头Ⅰ和Ⅱ，探测飞机进入跑道或脱离跑道进行控制；所述自动控制检测功能与手动控制检测功能通过人工切换装置6切换实现。