CN114488129A - 飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法 - Google Patents

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王志超
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Abstract

本发明提供了飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法，雷达模块对异物进行快速检测定位，并通视频图像模块对异物图像进行分析，通过控制中心存储的异物模型库与应急方案处理库，快速的确定异物的种类机及危险等级和处理方案，并执行对应的处理方案对异物进行清除，异物长时间未清除则升级险等级和处理方案，直至异物得到完全的清除，大大提高飞机跑道异物清除效率，划分等级充分合理利用现有资源对其进行清除，应对处理更为高效快捷，保障跑道的正常使用。

Description

飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法
技术领域
本发明涉及飞机跑道异物清除的领域，具体涉及飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法。
背景技术
在飞机起降过程中，跑道上存在的入侵异物（ForeignObjectDebris,FOD）可能对航班的安全造成重大的威胁。潜在的危害轻则损坏机身，重则造成空难，机毁人亡。因此，为了确保航班的安全，异物必须及时被发现、识别，并根据其威胁等级做出相应的处理。威胁航空安全的跑道异物可以小至3cm直径，在上千米长的跑道上使用人工排查的方式，效率低下，且异物被忽略的可能性较高。因此使用一种自动化系统来高效准确地发现并排除跑道异物，对机场的安全运行有重要意义。
现有的FOD自动检测设备使用的技术主要是图像技术和雷达技术。图像技术对可见光的依赖较强。即便使用红外设备，受限制的因素，诸如分辨率、自动检测的准确率等，也比较多，因此没有被广泛使用。相比之下，较为广泛使用的技术是雷达检测。探测器发射不同波长的雷达波，根据回波信号判断异物的存在。但是雷达回波信号本身较复杂，直观度较差。且易受杂波和二次反射等影响，准确度和精度都有限制。
在机场飞机起降应用环境中，需要及时发现飞机跑道上的异物，并及时对其进行清除处理，异物停留时间越长所造成的危害会越大，对于异物清除需要划分清除等级，对异物的危害程度进行划分，选择合理的清除方法，避免过度浪费清除所需的资源，有针对性高效的对异物进行清除。
发明内容
本发明的主要目的在于提供飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法，解决飞机跑道异物检测清除不够及时，处理流程复杂，浪费资源的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括控制处理中心，控制处理中心内建立有信息记录库、异物模型库以及应急方案处理库，信息记录库用于记录天气、跑道、航班以及时间信息的基础信息，异物模型库内记录有异物种类、尺寸、材质以及等级划分的信息，控制处理中心上输入有雷达监测信息与视频监测信息，雷达监测信息为异物的坐标信息，视频监测信息为异物图像信息经图像处理识别异物种类后划分处理方案。
优选方案中，雷达监测信息采用雷达模块水平监测飞机跑道上凸起的异物，雷达模块交错布置在飞机跑道两侧，各个雷达模块在飞机跑道上划分对应的区域，通过雷达模块检测到异物后即可确定异物所在区域。
优选方案中，视频监测信息采用视频图像模块俯视监测飞机跑道上的异物，视频图像模块交错布置在飞机跑道两侧，通过从多角度俯视拍摄异物图像，对其进行图像处理识别其中异物的信息，从而确定异物种类确定处理方案。
优选方案中，图像处理流程为图像变换、图像编码压缩、图像增强复原、图像分隔、图像描述以及图像分类。
优选方案中，异物处理等级划分是通过异物种类、大小以及清除的难易程度进行划分，可分为微级、轻级、重级以及危机四个等级。
优选方案中，应急方案处理库包括一级方案、二级方案、三级方案以及四级方案；
一级方案和二级方案对应异物处理等级的微级和轻级，三级方案和四级方案对应异物处理等级的重级和危机。
优选方案中，一级方案和二级方案是通过飞机跑道两侧设置的清除装置进行清除；
二级方案是通过人工远程辅助操作清除机器人到场进行清除；
三级方案是封锁飞机跑道，地勤人员携带重型器械到场进行清除。
优选方案中，在确定应急处理方案并开始执行后，规定时间内飞机跑道上的异物未得到完全处理，则升级应急处理方案直至异物完全清除。
优选方案中，控制处理中心的控制处理全流程实时上传云端进行存储记录，以备后期回溯查验。
其方法是：S1、飞机跑道两侧的雷达模块检测到异物反馈给控制中心异物所在区域信息；
S2、控制处理中心发出警报，并控制视频图像模块对异物所在区域进行多角度的俯视拍摄照片反馈到控制中心；
S3、控制处理中心对异物的图像信息进行处理，识别其中异物种类、大小以及材质等信息，并对其划分处理等级；
S4、根据划分的处理等级执行对应的应急处理方案，控制异物所在区域的清除装置对异物进行清除或派遣机器人与地勤人员到场进行清除；
S5、当异物长时间未完全处理，则升级处理等级与应急处理方案，直至异物得到完全的清除，最后解除报警。
本发明提供了飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法，雷达模块对异物进行快速检测定位，并通视频图像模块对异物图像进行分析，通过控制中心存储的异物模型库与应急方案处理库，快速的确定异物的种类机及危险等级和处理方案，并执行对应的处理方案对异物进行清除，异物长时间未清除则升级险等级和处理方案，直至异物得到完全的清除，大大提高飞机跑道异物清除效率，划分等级充分合理利用现有资源对其进行清除，应对处理更为高效快捷，保障跑道的正常使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明控制处理中心结构图；
图2是本发明异物处理流程图；
图3是本发明信息记录库示意图；
图4是本发明异物模型库示意图；
图5是本发明应急方案处理库示意库；
图6是本发明异物检测流程图；
图7是本发明异物图像处理流程图；
图8是本发明雷达与视频安装俯视图。
具体实施方式
实施例1
如图1~8所示，飞机跑道异物实时监测应急处理系统及方法，包括控制处理中心，控制处理中心内建立有信息记录库、异物模型库以及应急方案处理库，信息记录库用于记录天气、跑道、航班以及时间信息的基础信息，异物模型库内记录有异物种类、尺寸、材质以及等级划分的信息，控制处理中心上输入有雷达监测信息与视频监测信息，雷达监测信息为异物的坐标信息，视频监测信息为异物图像信息经图像处理识别异物种类后划分处理方案。由此结构，在控制处理中心中提前建立异物模型库与应急方案处理库，异物模型库广为记载飞机跑道异物存在的可能种类，并根据对应异物划分危害等级以及制定处理方案，同时通过信息记录库匹配记录天气、跑道、航班以及时间信息的基础信息，用于全程记录处理流程，通过雷达监测信息与视频监测信息可以知晓异物所在区域信息以及异物图像信息，从而便于后续对异物的清除处理。
优选方案中，雷达监测信息采用雷达模块水平监测飞机跑道上凸起的异物，雷达模块交错布置在飞机跑道两侧，各个雷达模块在飞机跑道上划分对应的区域，通过雷达模块检测到异物后即可确定异物所在区域。由此结构，每个雷达模块代表一个区域信息，当该雷达模块检测到异物后即可知晓异物所在的区域，处理起来更为及时高效。
优选方案中，视频监测信息采用视频图像模块俯视监测飞机跑道上的异物，视频图像模块交错布置在飞机跑道两侧，通过从多角度俯视拍摄异物图像，对其进行图像处理识别其中异物的信息，从而确定异物种类确定处理方案。由此结构，在得到异物区域信息后，通过视频图像模块对异物所在区域进行多角度的俯视拍摄图像，从而异物进行分析确定危害等级以及处理方案。
优选方案中，图像处理流程为图像变换、图像编码压缩、图像增强复原、图像分隔、图像描述以及图像分类。由此结构，通过对图像进行处理，分析处图像中异物种类、大小以及材质的信息，从而可以确定异物的危害等级以及处理方案。
优选方案中，异物处理等级划分是通过异物种类、大小以及清除的难易程度进行划分，可分为微级、轻级、重级以及危机四个等级。由此结构，根据不同的异物划分危害等级，从而用于制定不同的处理方案，合理的利用资源。
优选方案中，应急方案处理库包括一级方案、二级方案、三级方案以及四级方案；
一级方案和二级方案对应异物处理等级的微级和轻级，三级方案和四级方案对应异物处理等级的重级和危机。
优选方案中，一级方案和二级方案是通过飞机跑道两侧设置的清除装置进行清除；
二级方案是通过人工远程辅助操作清除机器人到场进行清除；
三级方案是封锁飞机跑道，地勤人员携带重型器械到场进行清除。由此结构，根据识别到的异物危害等级对应制定处理方案，从而确保异物得到清除，合理利用资源。
优选方案中，在确定应急处理方案并开始执行后，规定时间内飞机跑道上的异物未得到完全处理，则升级应急处理方案直至异物完全清除。
优选方案中，控制处理中心的控制处理全流程实时上传云端进行存储记录，以备后期回溯查验。
实施例2
结合实施例1，如图1~8所示，飞机跑道两侧的雷达模块检测到异物反馈给控制中心异物所在区域信息；控制处理中心发出警报，并控制视频图像模块对异物所在区域进行多角度的俯视拍摄照片反馈到控制中心；控制处理中心对异物的图像信息进行处理，识别其中异物种类、大小以及材质等信息，并对其划分处理等级；根据划分的处理等级执行对应的应急处理方案，控制异物所在区域的清除装置对异物进行清除或派遣机器人与地勤人员到场进行清除；当异物长时间未完全处理，则升级处理等级与应急处理方案，直至异物得到完全的清除，最后解除报警。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：包括控制处理中心，控制处理中心内建立有信息记录库、异物模型库以及应急方案处理库，信息记录库用于记录天气、跑道、航班以及时间信息的基础信息，异物模型库内记录有异物种类、尺寸、材质以及等级划分的信息，控制处理中心上输入有雷达监测信息与视频监测信息，雷达监测信息为异物的坐标信息，视频监测信息为异物图像信息经图像处理识别异物种类后划分处理方案。
2.根据权利要求1所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：雷达监测信息采用雷达模块水平监测飞机跑道上凸起的异物，雷达模块交错布置在飞机跑道两侧，各个雷达模块在飞机跑道上划分对应的区域，通过雷达模块检测到异物后即可确定异物所在区域。
3.根据权利要求1所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：视频监测信息采用视频图像模块俯视监测飞机跑道上的异物，视频图像模块交错布置在飞机跑道两侧，通过从多角度俯视拍摄异物图像，对其进行图像处理识别其中异物的信息，从而确定异物种类确定处理方案。
4.根据权利要求3所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：图像处理流程为图像变换、图像编码压缩、图像增强复原、图像分隔、图像描述以及图像分类。
5.根据权利要求1所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：异物处理等级划分是通过异物种类、大小以及清除的难易程度进行划分，可分为微级、轻级、重级以及危机四个等级。
6.根据权利要求1所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：应急方案处理库包括一级方案、二级方案、三级方案以及四级方案；
一级方案和二级方案对应异物处理等级的微级和轻级，三级方案和四级方案对应异物处理等级的重级和危机。
7.根据权利要求6所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：一级方案和二级方案是通过飞机跑道两侧设置的清除装置进行清除；
二级方案是通过人工远程辅助操作清除机器人到场进行清除；
三级方案是封锁飞机跑道，地勤人员携带重型器械到场进行清除。
8.根据权利要求7所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：在确定应急处理方案并开始执行后，规定时间内飞机跑道上的异物未得到完全处理，则升级应急处理方案直至异物完全清除。
9.根据权利要求1所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统，其特征是：控制处理中心的控制处理全流程实时上传云端进行存储记录，以备后期回溯查验。
10.根据权利要求1~9任意一项所述飞机跑道异物实时监测应急处理系统的方法，其方法是：S1、飞机跑道两侧的雷达模块检测到异物反馈给控制中心异物所在区域信息；
S2、控制处理中心发出警报，并控制视频图像模块对异物所在区域进行多角度的俯视拍摄照片反馈到控制中心；
S3、控制处理中心对异物的图像信息进行处理，识别其中异物种类、大小以及材质等信息，并对其划分处理等级；
S4、根据划分的处理等级执行对应的应急处理方案，控制异物所在区域的清除装置对异物进行清除或派遣机器人与地勤人员到场进行清除；
S5、当异物长时间未完全处理，则升级处理等级与应急处理方案，直至异物得到完全的清除，最后解除警报。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117646402A (zh) * 2024-01-29 2024-03-05 民航成都电子技术有限责任公司 一种机场跑道异物清理方法、装置以及清扫设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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