[发明专利]机场跑道FOD检测雷达系统及处理方法

说明书

本公开提供了一种机场跑道FOD检测雷达系统，包括：微波探测设备、高精度伺服转台、配电模块、控制计算机；其中，所述微波探测设备设置在高精度伺服转台上，微波探测设备与高精度转台进行电连接，高精度转台与配电模块及控制计算机进行电连接。采用机场跑道FOD检测雷达系统及处理方法，保证了机场对于FOD检测的实时性和连续性的需求。

技术领域

本公开涉及雷达技术领域，尤其涉及一种机场跑道FOD检测雷达系统及处理方法。

背景技术

机场跑道异物(FOD)是对出现在机场跑道或者滑行道上可能对航空器或人员造成伤害的外来物体的统称。FOD种类繁多，主要包括：飞机、作业车遗落的部件(螺钉、螺帽、垫圈等)，作业人员遗落的工具，被风刮进跑道的水泥块、石头块，道面材料，野生动物等。

FOD会对飞行区造成极大的安全隐患，国内外多次案例表明，FOD很容易被吸入发动机造成发动机失效，或者堆积在机械装置中，造成飞机起飞和降落过程中发生空难。FOD不仅会造成飞行器破损，人员损伤等直接损失，还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接经济损失和负面影响。保守估计，每年全球因FOD造成的经济损失至少在30-40亿美元。

国内大多数机场目前主要依靠人工定时巡检的方式检测清除FOD异物，该方法主要通过人眼视觉观测发现FOD，效率极低，可靠性极差。并且在人工巡检期间需要关闭跑道，使得航班通行能力大大降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种机场跑道FOD检测雷达系统及处理方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种机场跑道FOD检测雷达系统，包括：微波探测设备、高精度伺服转台、配电模块、控制计算机；

其中，所述微波探测设备设置在高精度伺服转台上，微波探测设备与高精度转台进行电连接，高精度转台与配电模块及控制计算机进行电连接。

在本公开一些实施例中，所述微波探测设备包括：毫米波前端及天线、雷达主机以及信号处理机，其中：所述毫米波前端及天线，与雷达主机连接，用于发射及接收微波信号；所述信号处理机，与雷达主机连接，将采集到的微波信号进行实时处理取得检测结果，并通过机器学习将检测结果进行筛选，之后将二次检测结果通过伺服发送给所述控制计算机；雷达主机用于对高精度伺服转台及毫米波前端及天线进行交互。

在本公开一些实施例中，所述雷达主机包括：数字分机，连接到高精度伺服转台、信号处理机及射频分机，控制高精度伺服转台进行扫描并接收高精度伺服转台角度信息，并通过产生DA信号控制发射微波信号，将采集到的回波信号与角度信息进行重新编码后传给信号处理机进行处理；射频分机，与毫米波前端及天线及数字分机连接，对数字分机产生的DA信号进行上变频和倍频处理，经过功放后一路通过发射天线对外发射微波信号，另一路耦合后作为接受通道的参考信号；对接收天线收到的回波信号经过低噪声放大器后与参考信号进行混频，再经过放大滤波后进入数字分机进行采集。

在本公开一些实施例中，所述微波探测设备还包括：支撑架、天线罩、尾罩、风机组件以及后罩，其中：所述支撑架通过螺钉固定在高精度伺服转台上方，所述毫米波前端及天线通过螺钉固定在支撑架的正面，雷达主机与信号处理机一同通过螺钉固定在支撑架的背面；天线罩采用透波材质，罩在毫米波前端及天线上，并通过螺钉固定在支撑架的正面并由密封条进行密封，防止毫米波前端及天线受到外界环境变化的影响；尾罩紧贴雷达主机表面的导热硅胶垫罩在雷达主机和信号处理机上，并通过螺钉固定在支撑架的背面并由密封条进行密封；风机组件通过螺钉固定在尾罩背面，直吹尾罩表面从而给雷达主机散热；后罩罩在尾罩和风机组件上，并通过螺钉固定在支撑架的背面，对风机组件起到保护作用，并减小风阻。