近日，中國民航局第二研究所（以下簡稱“民航二所”）自主研發(fā)生產的機場跑道外來物（FOD）探測系統(tǒng)，成功中標北京大興國際機場FOD檢測系統(tǒng)項目。這是國內首次利用塔架式和邊燈式光電復合探測系統(tǒng)，對兩條跑道進行獨立應用，標志著機場跑道外來物自動監(jiān)測技術在我國即將開始廣泛應用。而民航二所也成為目前業(yè)內唯一擁有多制式跑道外來物探測系統(tǒng)部署能力的系統(tǒng)廠商。

外來物影響民航安全運行

民航安全是一條不可逾越的紅線。對于機場安全運行來說，跑道外來物對飛行安全有著不可忽視的影響。機場跑道外來物，也就是“FOD”，泛指機場跑道上可能損傷航空器的某種外來物質、碎屑或物體，如金屬零件、碎石塊、道面材料、飛行物品、冰碴、紙屑等。為減少機場跑道外來物對航班起降的影響，機場要求每4小時定期對跑道進行檢查。

長期以來，我國機場都采用人工巡查的工作方式查找外來物。在巡查時需要關閉跑道，工作人員駕駛車輛，以相對低的速度前行，用肉眼查找可能掉落在跑道上的外來物。如果遇上暴雨或者大霧天氣，再或者是夜間光照情況不好的情況下，這種方法不僅準確性不高，而且要關閉跑道，降低機場的運行效率。除此以外，人工定時巡查跑道外來物更大的弊端在于，在兩次巡查間隔期間，仍然有飛機起降，如果前一架飛機起飛過程有金屬零部件或者蒙皮掉落在跑道上，又剛好被后一架飛機碾壓，這樣的后果可能不堪設想。

民航二所所長羅曉向記者介紹，近年來，隨著中國民航客貨運輸量逐年高速增長，機場要確保安全高質量運行，機場跑道外來物人工處理方式已不能滿足行業(yè)安全發(fā)展的迫切需求。根據(jù)國際案例以及民航二所機場跑道外來物排查系統(tǒng)局部跑道的驗證運行數(shù)據(jù)，在同一跑道上，自動探測系統(tǒng)探測到的外來物數(shù)量通常是人工巡檢的7倍~10倍。因此，啟用高度自動化技術監(jiān)測手段輔助或替代人工巡檢方式，提高機場跑道外來物排查的準確性和效率，縮短跑道占用時間，是一個必然的趨勢。

中國制造不輸國際競爭對手

記者從民航二所了解到，由他們自主研發(fā)的這套機場跑道外來物探測系統(tǒng)，能自動完成跑道外來物的實時監(jiān)視、外來物信息提取和自動取證。在此之前，國際上許多廠商都已經(jīng)完成跑道外來物監(jiān)測產品研制并投入商業(yè)應用。如以色列的Xsight公司開發(fā)的系統(tǒng)已經(jīng)運用于以色列特拉維夫等機場，新加坡策技公司開發(fā)的系統(tǒng)已經(jīng)運用于阿聯(lián)酋迪拜、新加坡樟宜等機場。

民航二所科研開發(fā)中心主任吳宏剛對記者說：“現(xiàn)在國際上的同類型產品要么采用光學探測技術，要么是通過雷達探測技術實現(xiàn)對機場跑道外來物的探測。”這兩種方式各有優(yōu)劣，光學探測技術適合各種材質的小目標探測，但對空氣能見度有一定的要求；雷達探測技術受環(huán)境影響小，適合對金屬物品進行探測，但有可能漏掉非金屬物品。若能將兩種方式結合起來，正好能優(yōu)勢互補，收到良好的檢測效果。于是，民航二所從研發(fā)伊始就選定了光學和雷達兩種探測方式。

與國外廠商的產品相比，民航二所的混合制式機場跑道外來物監(jiān)測系統(tǒng)具備特有的優(yōu)勢。用吳宏剛的話來說，我國自主研發(fā)的產品在技術上毫不遜色，在服務上遙遙領先。吳宏剛說：“在我國北方機場，冬天大雪會覆蓋邊燈式監(jiān)測設備，影響監(jiān)測效果；南方多霧，光學設備也會受到影響。而我們在研發(fā)這套系統(tǒng)時已經(jīng)充分考慮了設備可靠性和環(huán)境適應性，能夠提供滿足各機場需要的靈活系統(tǒng)配置方案，我們還愿意針對國內機場多樣化的需求進行改進。”不僅如此，民航二所的混合制式機場跑道外來物監(jiān)測系統(tǒng)在價格上也具有很強的競爭力。“我們比國外同類型產品便宜30%~ 50%。”吳宏剛說。此外，民航二所研發(fā)的這套機場跑道外來物探測系統(tǒng)對邊燈式跑道外來物光電混合探測系統(tǒng)中的傳感器進行了優(yōu)化，使其集成度大幅提高，所有組件集成于地面設備內，降低了施工難度，同時后期的維護更加方便，大大提高了系統(tǒng)的可維護性。

科研精神鑄就國貨精品

在民航二所，每一個具有國際競爭力的民航科技產品問世，背后都有一群默默無聞低頭奉獻的年輕人。跑道外來物監(jiān)測項目組組長龍柯宇告訴記者，2010年接到任務后，民航二所迅速挑了選20余名科研人員組建研發(fā)團隊，勇敢挑起了機場跑道外來物探測系統(tǒng)實現(xiàn)國產化的重擔。在研發(fā)過程中，民航二所也并非孤軍奮戰(zhàn)，他們聯(lián)合很多單位協(xié)同創(chuàng)新。中國電子科技集團、中國科學院、北京理工大學、電子科技大學等單位，在系統(tǒng)研發(fā)過程中都是他們的合作伙伴。

今天，項目就要投用了，當年那群20歲出頭的年輕人，現(xiàn)在平均年齡已30歲，大家把最好的青春奉獻給了項目。龍柯宇說，在他們團隊中有一句大家都耳熟能詳?shù)脑挘?ldquo;以激情尋找平臺，以情懷擁抱事業(yè)，以建樹證明價值，以奉獻書寫青春。”8年時間，這群年輕人用自己無怨無悔的付出，詮釋了這句話的真諦。

研發(fā)的過程必然是常人體會不到的艱苦，研發(fā)人員經(jīng)常是一周7天、每天10多個小時連續(xù)工作。這套機場跑道外來物探測系統(tǒng)要對跑道道面外來物進行檢測，需要研發(fā)人員親自上機場跑道進行設備調試和外來物放置等。隨著民航的快速發(fā)展，機場越來越繁忙，幾乎每天只有2時~5時，機場才會短暫停航，允許工作人員上跑道執(zhí)行工作任務。長期的外場試驗使研發(fā)人員作息長期日夜顛倒。為了得到各種天氣下的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，研發(fā)人員犧牲了假期與家人團聚的時間，堅守崗位，奮斗在外場的第一線。在大雪、大雨、大風等各種惡劣天氣下，研發(fā)人員的身影都會準時出現(xiàn)在凌晨停航后的跑道上。

2016年冬，蘭州連降大雪，凌晨氣溫低至零下15攝氏度。即使穿著很厚的大衣，在機坪站半個小時，研發(fā)人員也被凍得瑟瑟發(fā)抖。為了調試設備方便，工作人員不能戴手套，操作一會兒就感覺手要被凍僵了，不得不停下來，在跑道上以短跑沖刺的方式來暖和身體。龍柯宇告訴記者，最后不得已，一幫大老爺們人人都貼著“暖寶寶”才挺了過來。

憑借不懼困難的研發(fā)精神，這次該系統(tǒng)中標北京大興國際機場項目，對中國機場安全運行而言有著重大的意義。今年就要正式啟用的北京大興國際機場，將成為首座采取高度自動化監(jiān)測手段輔助或替代人工巡檢方式，對機場跑道進行外來物排查的國內大型樞紐機場。這標志著由我國自主研發(fā)的機場跑道外來物探測系統(tǒng)成功研制并走上產業(yè)化道路，打破了國外在該領域的技術壟斷，是我國民航機場運行安全領域重大裝備國產化的又一次突破。