CN114842680A - 基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其系统包括：机场飞行场道编码模块、光栅阵列传感网络构建模块、光栅阵列传感网络信号解调模块以及机场飞行场道智能监测模块；机场飞行场道编码模块用于对机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；光栅阵列传感网络构建模块用于基于多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，光栅阵列传感网络包括与多个编码网格单元关联的多个传感单元；光栅阵列传感网络信号解调模块用于将光栅阵列传感网络采集的机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得机场飞行场道的监测数据；机场飞行场道智能监测模块用于基于监测数据对机场飞行场道进行智能监测。本发明实现了对机场飞行场道全区域、高精度的监测。

Description

基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统

技术领域

本发明涉及交通安全监测技术领域，具体涉及一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统。

背景技术

跑道(道面)是机场最主要基础设施，承担飞机起降、滑行、停放等重要任务。保持跑道性能处于良好状态是机场运维管理最重要的工作之一。近年来，随着旅游出行和物流运输业务量的急剧增加，飞机起降架次增加、航班密度增大、机场运行时间延长。这给机场运维管理带来的直接影响是：在道面等基础设施损坏频次增加、使用年限减少的同时，检修养护的天窗时间缩短，使得机场的安全管理压力和运维成本也随之急剧上升。因此，迫切需要采用先进的传感技术，实时、全面地监测机场跑道工程结构各项性能参数、预测评估道面健康状况，为机场道面运行管理与高效科学养护提供科学依据，从而制定出智能化运维管理机制，精准有效地控制运营风险，提高管理效率，降低养护作业强度，减少运营成本。

针对机场跑道的监测管理方面，国内外进行了大量的研究。70年代，欧美国家开始系统研究机场道面评价技术，90年代初，美国、加拿大、英国等国家已经建立较为完善的机场道面评价体系。随着计算机软硬件及网络技术的发展，以及新一代人工智能、深度学习技术在众多领域的成功应用，机场跑道智能监测数据处理方法的研究也日益增多，但如何布设现场传感器网络，获取机场跑道全时全域的信息是关键性难题。2010年，意大利卡里亚里埃尔马斯机场试验跑道，埋设149个传感器，获取飞机起降和滑行时的道面结构响应。近几年，国内多个机场尝试采用各种电类和光纤类的传感器，获取局部关键截面的道面信息。从上述可以看出，目前的研究主要是针对机场跑道基础设施工程结构局部的、非实时性的监测方法，并且基本上都是科研型的研究工作，没有实现机场跑道全时全域信息检测的方法和工程应用示范，其根本原因在于：飞机跑道距离长、面积大，需要超大规模的监测传感点和多状态参量，现有的传感器技术无法满足机场跑道基础设施工程结构全面、实时的监测要求。

光纤传感器由于具有长期稳定性佳，信号可远程传输，易于组网，抗电磁干扰等优势，已逐步取代长期稳定性难以得到保证的电类传感器，并在桥梁、隧道、机场、铁路等领域的长期健康监测中被广泛采用。目前光纤传感组网复用中最为典型的两类技术是波分复用技术和时分复用技术，但这两类技术在面向机场跑道的运维监测工程实用化需求时，依然存在以下问题：(1)波分复用技术具有精度高、测点定位准确等优点。但是传统波分复用组网技术由于光源带宽受限，单根光纤上最多只能复用几十个传感点，这限制了传感系统的集成容量，难以满足面向机场跑道基础设施工程结构全时全域监测中大规模、大容量传感网路的应用需求。(2)时分复用技术突破了光源带宽的限制，大大提高了光纤传感网络的复用容量。但是由于传统的时分复用光纤传感技术检测的是光纤背向散射信号，信号十分微弱，难以实现高精度、高采样速率、高空间分辨率、多参量的检测，所形成的监测系统难以实现机场跑道的多参量进行准确评估。

因此，急需提出一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，用以解决现有技术中存在的无法对机场飞行场道进行大规模、高精度的智能感知的技术问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，用以解决现有技术中存在的无法对机场飞行场道进行大规模、高精度的智能感知的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，包括：机场飞行场道编码模块、光栅阵列传感网络构建模块、光栅阵列传感网络信号解调模块以及机场飞行场道智能监测模块；

所述机场飞行场道编码模块用于对所述机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

所述光栅阵列传感网络构建模块用于基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，所述光栅阵列传感网络包括与所述多个编码网格单元关联的多个传感单元；

所述光栅阵列传感网络信号解调模块用于将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得所述机场飞行场道的监测数据；

所述机场飞行场道智能监测模块用于基于所述监测数据对所述机场飞行场道进行智能监测。

在一些可能的实现方式中，所述多个传感单元包括多个振动传感单元和/ 或多个应变传感单元；所述监测数据包括振动监测数据和/或应变监测数据。

在一些可能的实现方式中，所述机场飞行场道智能监测模块包括道面病害监测单元、飞行场道运行安全监测单元以及飞机载荷感知单元；

所述道面病害监测单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞行场道的道面病害类型以及道面病害发生位置；

所述飞行场道运行安全监测单元用于基于所述振动监测数据对所述飞行场道的运行安全进行评估；

所述飞机载荷感知单元用于基于所述振动监测数据和所述应变监测数据感知飞机的基础信息和衍生信息。

在一些可能的实现方式中，所述多个传感单元还包括多个温度传感单元，所述监测数据还包括温度监测数据；所述飞行场道运行安全监测单元还用于基于所述温度监测数据感知所述飞行场道的道面温度，并基于所述道面温度对所述飞行场道的运行安全进行评估。

在一些可能的实现方式中，所述道面病害监测单元包括病害数据库构建子单元、振动特征获取子单元、道面病害类型确定子单元以及道面病害发生位置确定子单元；

所述病害数据库构建子单元用于根据历史病害数据构建所述病害数据库，所述病害数据库中包括所述病害的典型振动特征；

所述振动特征获取子单元用于基于所述振动监测数据提取所述飞行场道的实时振动特征；

所述道面病害类型确定子单元用于基于所述实时振动特征和所述典型振动特征确定所述飞行场道的道面病害类型；

所述道面病害发生位置确定子单元用于基于所述振动监测数据确定所述病害发生位置。

在一些可能的实现方式中，所述飞行场道运行安全监测单元包括关联关系确定子单元以及运行安全评估子单元；

所述关联关系确定子单元用于基于历史运行安全数据确定历史振动数据与所述飞行场道的道面状态的关联关系；

所述运行安全评估子单元用于基于所述振动监测数据以及所述关联关系确定所述飞行场道的道面状态，并根据所述道面状态对所述飞行场道的运行安全进行评估。

在一些可能的实现方式中，所述飞行场道的道面状态包括飞行场道面板错台、路基地址沉降、道面不平整以及道面湿滑。

在一些可能的实现方式中，所述基础信息包括所述飞机在所述机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；所述衍生信息包括飞机载重以及冲击载荷；所述飞机载荷感知单元包括飞机基础信息感知子单元以及飞机衍生信息感知子单元；

所述飞机基础信息感知子单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞机在所述机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；

所述飞机衍生信息感知子单元用于基于所述应变监测数据确定所述飞机载重以及冲击载荷。

在一些可能的实现方式中，所述机场飞行场道编码模块包括飞行场道区域确定单元、一级编码单元以及二级编码单元；

所述飞行场道区域确定单元用于确定所述飞行场道中的重点区域；

所述一级编码单元用于对所述飞行场道进行一级编码，获得多个粗分网格编码单元；

所述二级编码单元用于对所述重点区域进行二级编码，获得多个细分网格编码单元；

其中，所述粗分网格编码单元包括至少一个振动传感单元，所述细分网格编码单元包括至少一个应变传感单元。

另一发明，本发明还提供了一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法，包括：

对所述机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，所述光栅阵列传感网络包括与所述多个编码网格单元关联的多个传感单元；

将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得所述机场飞行场道的监测数据；

基于所述监测数据对所述机场飞行场道进行智能监测。

采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，通过设置机场飞行场道编码模块对机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元，并设置光栅阵列传感网络构建模块基于多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，可发挥光栅阵列技术的大容量、高密度的优势，实现机场飞行场道全区域、高精度的监测，从而可改变目前机场仅能开展科研型小规模试验探索的现状，实现机场飞行场道的全区域智能感知。进而可提高对机场飞行场道进行智能监测的全面性和可靠性。

进一步地，由于光栅阵列是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列，可组建大容量的光栅阵列网络。因此，在敷设时，可实现光栅阵列一体式敷设与保护，提高光栅阵列安装效率，并由于其工业化制备、成缆，可降低单测点分摊成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统的一个实施例结构示意图；

图2为本发明提供的道面病害监测单元的一个实施例结构示意图；

图3为本发明提供的飞行场道运行安全监测单元的一个实施例结构示意图；

图4为本发明提供的飞机载荷感知单元的一个实施例结构示意图；

图5为本发明提供的机场飞行场道编码模块的一个实施例结构示意图；

图6为本发明提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法的实施例流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如： A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在展示实施例前，先对光栅阵列进行介绍：光栅阵列指的是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列。

应当理解的是：光栅阵列并不仅仅限于该名称，只要是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列都为光栅阵列，在其他示例中，光栅阵列还可以称为光栅阵列、光纤光栅阵列、阵列光纤光栅阵列、连续光栅阵列、连续光栅阵列、连续低反射率光栅、连续弱光栅阵列、弱光栅阵列、低反射率光栅阵列等。

其中，光栅阵列具备以下技术优势：

1.规模化优势：具有多测点、大容量、高灵敏度、长距离的优势。

2.多参量监测优势：可以组建大容量的光栅阵列温度传感网、光栅阵列湿度传感网、光栅阵列振动传感网以及光栅阵列应变传感网。

3.安装施工简便和规模化成本低的优势：光栅阵列通过工业化成缆工艺和技术对光栅阵列进行保护，既能有效隔离外界破坏或异物损坏，又能保护传感能力不受影响，极大提高的光栅阵列对恶劣外部环境、工程施工、现场其他因素破坏的耐受能力。

4.成本优势：可实现大规模拉丝制备、工业化成缆，安装施工工艺简单，因此单测点分摊成本低，降低整体成本经济。

本发明提供了一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统及方法，以下分别进行说明。

图1为本发明提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统的一个实施例结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统10包括：机场飞行场道编码模块100、光栅阵列传感网络构建模块200、光栅阵列传感网络信号解调模块300 以及机场飞行场道智能监测模块400；

机场飞行场道编码模块100用于对机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

光栅阵列传感网络构建模块200用于基于多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，光栅阵列传感网络包括与多个编码网格单元关联的多个传感单元；

光栅阵列传感网络信号解调模块300用于将光栅阵列传感网络采集的机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得机场飞行场道的监测数据；

机场飞行场道智能监测模块400用于基于监测数据对机场飞行场道进行智能监测。

与现有技术相比，本发明实施例提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统10，通过设置机场飞行场道编码模块100对机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元，并设置光栅阵列传感网络构建模块200 基于多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，可发挥光栅阵列技术的大容量、高密度的优势，实现机场飞行场道全区域、高精度的监测，从而可改变目前机场仅能开展科研型小规模试验探索的现状，实现机场飞行场道的全区域智能感知。进而可提高对机场飞行场道进行智能监测的全面性和可靠性。

进一步地，由于光栅阵列是采用拉丝塔规模化制备的连续光栅阵列，可组建大容量的光栅阵列网络。因此，在敷设时，可实现光栅阵列一体式敷设与保护，提高光栅阵列安装效率，并由于其工业化制备、成缆，可降低单测点分摊成本。

需要说明的是：本发明实施例中的飞行场道包括但不限于跑道、滑行道、联络道和停机坪。

还需要说明的是：本发明实施例中的光栅阵列埋设于机场道路面板层、沥青层下方或嵌入面板层、沥青层内部。

在本发明的一些实施例中，多个传感单元包括多个振动传感单元和/或多个应变传感单元；监测数据包括振动监测数据和/或应变监测数据。

本发明实施例改变了传统机场监测方案中主要基于应变参量进行评估的缺陷，通过设置多个振动传感单元和/或多个应变传感单元，可实现多参量联合监测，进而进一步提高对机场飞行场道进行智能感知的准确性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，机场飞行场道智能监测模块400 包括道面病害监测单元410、飞行场道运行安全监测单元420以及飞机载荷感知单元430；

道面病害监测单元410用于基于振动监测数据确定飞行场道的道面病害类型以及道面病害发生位置；

飞行场道运行安全监测单元420用于基于振动监测数据对飞行场道的运行安全进行评估；

飞机载荷感知单元430用于基于振动监测数据和应变监测数据感知飞机的基础信息和衍生信息。

本发明实施例通过对飞行场道的道面病害进行确定，对飞行场道的运行安全进行评估以及感知飞机的基础信息和衍生信息，可提高对飞行场道进行感知的全面性，从而可提高飞行场道的运营安全性和可靠性。

进一步地，由于当飞行场道结冰时，对飞机的运行安全有较大影响，因此，为了进一步提高对飞行场道的运行安全进行评估的全面性和可靠性，在本发明的一些实施例中，多个传感单元还包括多个温度传感单元，监测数据还包括温度监测数据；飞行场道运行安全监测单元420还用于基于温度监测数据感知所述飞行场道的道面温度，并基于道面温度对飞行场道的运行安全进行评估。

本发明实施例通过设置多个温度传感单元，可进一步提高监测参量的多样性，进而进一步提高对机场飞行场道进行智能感知的准确性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，道面病害监测单元410包括病害数据库构建子单元411、振动特征获取子单元412、道面病害类型确定子单元413 以及道面病害发生位置确定子单元414；

病害数据库构建子单元411用于根据历史病害数据构建病害数据库，病害数据库中包括病害的典型振动特征；

振动特征获取子单元412用于基于振动监测数据提取飞行场道的实时振动特征；

道面病害类型确定子单元413用于基于实时振动特征和典型振动特征确定飞行场道的道面病害类型；

道面病害发生位置确定子单元414用于基于振动监测数据确定病害发生位置。

具体地，典型振动特征包括道面破损、板底脱空、断裂、混凝土病害、材料退化等典型病害的振动特征。

在本发明的一些实施例中，如图3所示，飞行场道运行安全监测单元420 包括关联关系确定子单元421以及运行安全评估子单元422；

关联关系确定子单元421用于基于历史运行安全数据确定历史振动数据与飞行场道的道面状态的关联关系；

运行安全评估子单元422用于基于振动监测数据以及关联关系确定飞行场道的道面状态，并根据道面状态对飞行场道的运行安全进行评估。

在本发明的具体实施例中，飞行场道的道面状态包括飞行场道面板错台、路基地址沉降、道面不平整以及道面湿滑。

在本发明的一些实施例中，基础信息包括飞机在机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；衍生信息包括飞机载重以及冲击载荷；则如图4所示，飞机载荷感知单元430包括飞机基础信息感知子单元431以及飞机衍生信息感知子单元432；

飞机基础信息感知子单元431用于基于振动监测数据确定飞机在所述机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；

飞机衍生信息感知子单元432用于基于应变监测数据确定飞机载重以及冲击载荷。

由于机场飞行场道不同区域的重要程度不同，为了提高机场飞行场道编码模块100对飞行场道进行编码的合理性，在本发明的一些实施例中，如图5所示，机场飞行场道编码模块100包括飞行场道区域确定单元110、一级编码单元120 以及二级编码单元130；

飞行场道区域确定单元110用于确定飞行场道中的重点区域；

一级编码单元120用于对飞行场道进行一级编码，获得多个粗分网格编码单元；

二级编码单元130用于对重点区域进行二级编码，获得多个细分网格编码单元；

其中，粗分网格编码单元包括至少一个振动传感单元，细分网格编码单元包括至少一个应变传感单元。

在本发明的具体实施例中，由于工程施工需要，会在机场跑道工程结构道面混泥土板块上切割伸缩缝，以伸缩缝为网格线划定粗分网格编码单元，并设定为一级编码。所形成的机场跑道工程结构一级编码粗分网格编码单元数为m ×n，其中m为跑道纵向伸缩缝切割线分割的股道数，n为跑道横向伸缩缝切割线分割单元数。亦即跑道纵向长度为L，纵向单元长度为l，则机场跑道纵向单元数n＝L/l。在跑道的每条股道上均铺设1条振动传感光缆，确保每个粗分单元格中至少有1个振动传感单元。

机场跑道的重点区域涉及主降转向区、接地带区、滑跑区、次降着陆区等区域，将粗分网格编码单元进一步细化，并沿纵向和横向均密集敷设应变传感单元，保证每个细分单元格中至少有1个应变传感单元。

除机场跑道以外的其他功能分区，包括滑行道、联络道、机坪等功能分区，其编码方法也类似机场跑道，飞行场道全程敷设振动传感单元，重点区域敷设应变传感单元，实现机场跑道智能感知的全面覆盖。此外，在跑道上敷设上温度传感单元，实现机场跑道道面除冰预警，同时利用温度参量与其他参量相互印证，提高基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统10对机场跑道状态评估的全面性和准确性。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法，如图6所示，基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法包括：

S601、对机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

S602、基于多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，光栅阵列传感网络包括与多个编码网格单元关联的多个传感单元；

S603、将光栅阵列传感网络采集的机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得机场飞行场道的监测数据；

S604、基于监测数据对机场飞行场道进行智能监测。

上述实施例提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法可实现上述基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统实施例中描述的技术方案，上述步骤具体实现的原理可参见上述基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统实施例中的相应内容，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上对本发明所提供的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，包括：机场飞行场道编码模块、光栅阵列传感网络构建模块、光栅阵列传感网络信号解调模块以及机场飞行场道智能监测模块；

所述机场飞行场道编码模块用于对所述机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

所述光栅阵列传感网络构建模块用于基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，所述光栅阵列传感网络包括与所述多个编码网格单元关联的多个传感单元；

所述光栅阵列传感网络信号解调模块用于将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得所述机场飞行场道的监测数据；

所述机场飞行场道智能监测模块用于基于所述监测数据对所述机场飞行场道进行智能监测。

2.根据权利要求1所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述多个传感单元包括多个振动传感单元和/或多个应变传感单元；所述监测数据包括振动监测数据和/或应变监测数据。

3.根据权利要求2所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述机场飞行场道智能监测模块包括道面病害监测单元、飞行场道运行安全监测单元以及飞机载荷感知单元；

所述道面病害监测单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞行场道的道面病害类型以及道面病害发生位置；

所述飞行场道运行安全监测单元用于基于所述振动监测数据对所述飞行场道的运行安全进行评估；

所述飞机载荷感知单元用于基于所述振动监测数据和所述应变监测数据感知飞机的基础信息和衍生信息。

4.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述多个传感单元还包括多个温度传感单元，所述监测数据还包括温度监测数据；所述飞行场道运行安全监测单元还用于基于所述温度监测数据感知所述飞行场道的道面温度，并基于所述道面温度对所述飞行场道的运行安全进行评估。

5.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述道面病害监测单元包括病害数据库构建子单元、振动特征获取子单元、道面病害类型确定子单元以及道面病害发生位置确定子单元；

所述病害数据库构建子单元用于根据历史病害数据构建所述病害数据库，所述病害数据库中包括所述病害的典型振动特征；

所述振动特征获取子单元用于基于所述振动监测数据提取所述飞行场道的实时振动特征；

所述道面病害类型确定子单元用于基于所述实时振动特征和所述典型振动特征确定所述飞行场道的道面病害类型；

所述道面病害发生位置确定子单元用于基于所述振动监测数据确定所述病害发生位置。

6.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述飞行场道运行安全监测单元包括关联关系确定子单元以及运行安全评估子单元；

所述关联关系确定子单元用于基于历史运行安全数据确定历史振动数据与所述飞行场道的道面状态的关联关系；

所述运行安全评估子单元用于基于所述振动监测数据以及所述关联关系确定所述飞行场道的道面状态，并根据所述道面状态对所述飞行场道的运行安全进行评估。

7.根据权利要求6所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述飞行场道的道面状态包括飞行场道面板错台、路基地址沉降、道面不平整以及道面湿滑。

8.根据权利要求3所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述基础信息包括所述飞机在所述机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；所述衍生信息包括飞机载重以及冲击载荷；所述飞机载荷感知单元包括飞机基础信息感知子单元以及飞机衍生信息感知子单元；

所述飞机基础信息感知子单元用于基于所述振动监测数据确定所述飞机在所述机场中的位置、滑行轨迹、滑行速度以及机型；

所述飞机衍生信息感知子单元用于基于所述应变监测数据确定所述飞机载重以及冲击载荷。

9.根据权利要求2所述的基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知系统，其特征在于，所述机场飞行场道编码模块包括飞行场道区域确定单元、一级编码单元以及二级编码单元；

所述飞行场道区域确定单元用于确定所述飞行场道中的重点区域；

所述一级编码单元用于对所述飞行场道进行一级编码，获得多个粗分网格编码单元；

所述二级编码单元用于对所述重点区域进行二级编码，获得多个细分网格编码单元；

其中，所述粗分网格编码单元包括至少一个振动传感单元，所述细分网格编码单元包括至少一个应变传感单元。

10.一种基于大容量光栅阵列传感网络的机场飞行场道智能感知方法，其特征在于，包括：

对所述机场飞行场道进行编码，获得多个编码网格单元；

基于所述多个编码网格单元构建光栅阵列传感网络，所述光栅阵列传感网络包括与所述多个编码网格单元关联的多个传感单元；

将所述光栅阵列传感网络采集的所述机场飞行场道的光栅阵列传感网络信号进行解调，获得所述机场飞行场道的监测数据；

基于所述监测数据对所述机场飞行场道进行智能监测。

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