[发明专利]一种机场跑道异物检测系统及方法

说明书

本发明公开一种机场跑道异物检测系统及方法。所述系统包括用于探测预定区域内的机场跑道异物，并基于机场跑道异物定位信息输出图像采集触发信号的微波探测单元、用于响应于图像采集触发信号，采集机场跑道异物的图像，并基于背景减除算法对机场跑道异物进行复核，若复核结果为是，输出基于人工智能算法确定的机场跑道异物种类信息，以及机场跑道异物定位信息和图像的光电监控单元以及用于根据机场跑道异物种类信息、定位信息和图像确定其危险等级并发送至人工后台的主控单元。所述方法包括对应实现上述各个功能单元所具有功能的步骤。根据本发明，能够解决现有机场跑道异物检测系统因未考虑到机场跑道本身带有的干扰项而导致误报率较高的问题。

技术领域

本发明属于异物侵入检测领域，更具体地，涉及一种机场跑道异物检测系统及方法。

背景技术

随着经济的快速发展，生活水平的不断提高，乘坐飞机出行已成为众多人的选择。因此，飞机的飞行安全日益受到人们的关注。机场跑道异物简称FOD(ForeignObjectDebris)，是指机场跑道上一切损害飞机安全的外来物，包括飞机和发动机连接件(螺帽、螺钉、垫圈、保险丝等)、机械工具、飞行物品(钉子、私人证件、钢笔、铅笔等)、野生动物、树叶、石头和沙子、道面材料、木块、塑料或聚乙烯材料、纸制品和运行区的冰碴儿等。

FOD对于飞机的飞行安全和乘客的生命财产安全的危害是非常严重的，大量的实验和飞机失事的案列表明，机场道面上的FOD可以很容易地被发动机吸入，使发动机失效甚至燃烧，同时对襟翼、起落架等相关设备正常运行造成重大的影响。因此，对机场跑道异物检测和识别技术的研究具有重要的现实意义。

目前，主流的FOD检测系统主要分为两类：第一类是采用毫米波雷达对机场跑道异物进行行检测以及定位，包括英国的Tarsier系统、以色列的FODetect系统和美国的FODFinder系统；第二类是采用车载视频的图像识别技术，包括新加坡的iFerret系统。根据相关性能测试表明，这两类FOD检测系统均具有较高的检测精度，能够识别绝大多数的FOD。然而，这两类FOD检测系统却无法识别机场跑道本身带有的干扰项，如跑道道面纹理、材质、跑道中线灯和标志标线等，导致误报率较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的机场跑道异物检测系统因未考虑到机场跑道本身带有的干扰项而导致误报率较高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种机场跑道异物检测系统及方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种机场跑道异物检测系统，该机场跑道异物检测系统包括：

微波探测单元，用于探测预定区域内的机场跑道异物，并基于获取的所述机场跑道异物的定位信息输出图像采集触发信号；

光电监控单元，用于响应于所述图像采集触发信号，采集所述机场跑道异物的图像，并基于内置的背景减除算法对所述机场跑道异物进行复核，若复核结果为是，输出基于内置的人工智能算法确定的所述机场跑道异物的种类信息，以及所述机场跑道异物的定位信息和图像；

主控单元，用于根据接收的所述机场跑道异物的种类信息、定位信息和图像，确定所述机场跑道异物的危险等级并发送至人工后台。

作为优选的是，所述机场跑道异物检测系统还包括：

塔架单元，设置于目标机场跑道的一侧，并与所述目标机场跑道的中线处于预定的安全间距内，用于将所述微波探测单元和所述光电监控单元托载至预定的工作高度。

作为优选的是，所述安全间距为105～150米，所述工作高度为6～10米。

作为优选的是，所述微波探测单元包括：

毫米波雷达，用于以不同于机场设备工作频率的发射频率向所述预定区域发射毫米波信号，并接收回波信号；

第一可移动平台，用于带动所述毫米波雷达以预规划的扫描路径对所述预定区域进行扫描；