近日，中國民航局第二研究所（以下簡稱“民航二所”）自主研發生產的機場跑道外來物（FOD）探測系統，成功中標北京大興國際機場FOD檢測系統項目。這是國內首次利用塔架式和邊燈式光電復合探測系統，對兩條跑道進行獨立應用，標志著機場跑道外來物自動監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內唯一擁有多制式跑道外來物探測系統部署能力的系統廠商。

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安全發展的迫切需求。根據國際案例以及民航二所機場跑道外來物排查系統局部跑道的驗證運行數據，在同一跑道上，自動探測系統探測到的外來物數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，由他們自主研發的這套機場跑道外來物探測系統，能自動完成跑道外來物的實時監視、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完成跑道外來物監測產品研制并投入商業應用。如以色列的Xsight公司開發的系統已經運用于以色列特拉維夫等機場，新加坡策技公司開發的系統已經運用于阿聯酋迪拜、新加坡樟宜等機場。

民航二所科研開發中心主任吳宏剛對記者說：“現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對機場跑道外來物的探測。”這兩種方式各有優劣，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，正好能優勢互補，收到良好的檢測效果。于是，民航二所從研發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測系統具備特有的優勢。用吳宏剛的話來說，我國自主研發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測設備，影響監測效果；南方多霧，光學設備也會受到影響。而我們在研發這套系統時已經充分考慮了設備可靠性和環境適應性，能夠提供滿足各機場需要的靈活系統配置方案，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測系統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，民航二所研發的這套機場跑道外來物探測系統對邊燈式跑道外來物光電混合探測系統中的傳感器進行了優化，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團隊，勇敢挑起了機場跑道外來物探測系統實現國產化的重擔。在研發過程中，民航二所也并非孤軍奮戰，他們聯合很多單位協同創新。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，在系統研發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的話：“以激情尋找平臺，以情懷擁抱事業，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。

研發的過程必然是常人體會不到的艱苦，研發人員經常是一周7天、每天10多個小時連續工作。這套機場跑道外來物探測系統要對跑道道面外來物進行檢測，需要研發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行工作任務。長期的外場試驗使研發人員作息長期日夜顛倒。為了得到各種天氣下的現場數據，研發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，研發人員的身影都會準時出現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，研發人員也被凍得瑟瑟發抖。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精神，這次該系統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的機場跑道外來物探測系統成功研制并走上產業化道路，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。