航空史上有很多案例,跑道上的碎片物体在起飞或降落过程中对飞机造成了足够的损坏。由于FOD碎片的尺寸相对较小,因此需要高分辨率雷达来查找和定位此类物体。欧盟委员会估计,跑道碎片每年对全球航空造成的损失接近13亿美元。这包括航班延误和飞机轮胎的损坏,每个轮胎的成本高达5,000美元,损坏后必须更换新的轮胎。
美国联邦航空管理局(FAA) 启用了一种方法,该方法使用直径为38毫米、高31毫米(未喷漆)的参考金属圆柱体评估机场FOD雷达定位跑道上异物的能力。这种类型的测试现在在全球范围内使用。
ELVA-1 雷达很容易在最远1公里的距离内找到跑道上的参考圆柱体。您可以在下面看到圆柱体的照片以及跑道上的典型碎片示例。
ELVA-1 建议将 FOD 雷达安装在距离跑道侧缘约 125 米的高度 8 米处。
下载《国际民用航空公约》附件 14 “第一卷,
机场设计和运营”。
根据 FAA 的数据,超过 60%的FOD物品由金属制成,其次是18%的橡胶制品。我们的雷达可以检测金属和橡胶部件。雷达还可以检测跑道和滑行道上混凝土或沥青路面的缺陷,将其从雷达图像中作为固有性痕迹元素删除,而不是判断为从飞机和机场车辆中掉落的碎片。
参考金属圆柱体直径 38 mm,高 31 mm
FOD 雷达特性
ELVA-1 FOD 76 GHz 雷达用于机场跑道 24/7/365 全天候搜索碎片,具有以下特点:
· 沿其长度的 1/2 跑道宽度循环检测操作区中异物的位置,
· 能够在 3 m 距离处检测相当于 FOD 参考样品的碎片,即长3.1 cm、直径为3.8 cm 的金属圆柱体。
ELVA-1 FOD 雷达是一种远程设备,工作半径为1000 m。在市场上,这个探测距离是最长的,可以在跑道上使用1-3个FOD雷达,以实现完全覆盖。
在跑道长度至少为1829m的区域机场、用于重量低于约90吨飞机如空客319、空客320-100或波音737-800型飞机的跑道,配置1个FOD雷达通常就足够了。
2或3个FOD 雷达,用于任何国际机场的跑道。法兰克福或新加坡等世界上最繁忙的机场拥有 4000 米长的跑道,可供波音747或空客380降落。因此,每条跑道需要2个FOD雷达。
世界上最长的跑道是中国昌都巴姆达机场(5,500 米)和莫斯科茹科夫斯基机场(5,400 米)。在这种情况下,大概需要 3 个 FOD 雷达。
FOD 雷达原理图
FOD 雷达提供原始二进制数据,因此必须通过以太网连接到机场控制/监控系统,以进行数据处理和可视化。每个FOD雷达(也称为毫米波传感器)的结构由一个FMCW雷达和一个定位器(旋转装置)组成。
接口转换器由一个以太网交换机组成并如下连接:
· 通过 UDP 协议连接到FMCW 雷达的以太网通道,
· 通过RS-485协议控制定位器设备的单元。
FOD 雷达交付套件包括
1. 2个 76 GHz FMCW 雷达模块(Tx & Rx),采用IP-67外壳,带有用于直流电源和以太网的屏蔽电缆;
2. 2根带天线罩的天线;
3. 1个定位器(旋转装置),带电动机和控制电子元件;
4. 雷达原始数据规格的详细说明,用于外部计算机化控制系统;
5. PDF格式的雷达操作手册。
ELVA-1 团队可以根据客户要求开发用于雷达输出数据转换的附加软件。
FOD FMCW-76/600/100 技术规格
雷达扫描距离其点 180 度以内的跑道,自动调整波束仰角以保持其在跑道表面。雷达沿其长度沿跑道宽度的一半实现类似环形的扫描。
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