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近日，中国民航局第二研究所（以下简称“民航二所”）自主研发生产的机场跑道外来物（FOD）探测系统，成功中标北京大兴国际机场FOD检测系统项目。这是国内首次利用塔架式和边灯式光电复合探测系统，对两条跑道进行独立应用，标志着机场跑道外来物自动监测技术在我国即将开始广泛应用。而民航二所也成为目前业内唯一拥有多制式跑道外来物探测系统部署能力的系统厂商。
外来物影响民航安全运行
民航安全是一条不可逾越的红线。对于机场安全运行来说，跑道外来物对飞行安全有着不可忽视的影响。机场跑道外来物，也就是“FOD”，泛指机场跑道上可能损伤航空器的某种外来物质、碎屑或物体，如金属零件、碎石块、道面材料、飞行物品、冰碴、纸屑等。为减少机场跑道外来物对航班起降的影响，机场要求每4小时定期对跑道进行检查。
长期以来，我国机场都采用人工巡查的工作方式查找外来物。在巡查时需要关闭跑道，工作人员驾驶车辆，以相对低的速度前行，用肉眼查找可能掉落在跑道上的外来物。如果遇上暴雨或者大雾天气，再或者是夜间光照情况不好的情况下，这种方法不仅准确性不高，而且要关闭跑道，降低机场的运行效率。除此以外，人工定时巡查跑道外来物更大的弊端在于，在两次巡查间隔期间，仍然有飞机起降，如果前一架飞机起飞过程有金属零部件或者蒙皮掉落在跑道上，又刚好被后一架飞机碾压，这样的后果可能不堪设想。
民航二所所长罗晓向记者介绍，近年来，随着中国民航客货运输量逐年高速增长，机场要确保安全高质量运行，机场跑道外来物人工处理方式已不能满足行业安全发展的迫切需求。根据国际案例以及民航二所机场跑道外来物排查系统局部跑道的验证运行数据，在同一跑道上，自动探测系统探测到的外来物数量通常是人工巡检的7倍~10倍。因此，启用高度自动化技术监测手段辅助或替代人工巡检方式，提高机场跑道外来物排查的准确性和效率，缩短跑道占用时间，是一个必然的趋势。
中国制造不输国际竞争对手
记者从民航二所了解到，由他们自主研发的这套机场跑道外来物探测系统，能自动完成跑道外来物的实时监视、外来物信息提取和自动取证。在此之前，国际上许多厂商都已经完成跑道外来物监测产品研制并投入商业应用。如以色列的Xsight公司开发的系统已经运用于以色列特拉维夫等机场，新加坡策技公司开发的系统已经运用于阿联酋迪拜、新加坡樟宜等机场。
民航二所科研开发中心主任吴宏刚对记者说：“现在国际上的同类型产品要么采用光学探测技术，要么是通过雷达探测技术实现对机场跑道外来物的探测。”这两种方式各有优劣，光学探测技术适合各种材质的小目标探测，但对空气能见度有一定的要求；雷达探测技术受环境影响小，适合对金属物品进行探测，但有可能漏掉非金属物品。若能将两种方式结合起来，正好能优势互补，收到良好的检测效果。于是，民航二所从研发伊始就选定了光学和雷达两种探测方式。
与国外厂商的产品相比，民航二所的混合制式机场跑道外来物监测系统具备特有的优势。用吴宏刚的话来说，我国自主研发的产品在技术上毫不逊色，在服务上遥遥领先。吴宏刚说：“在我国北方机场，冬天大雪会覆盖边灯式监测设备，影响监测效果；南方多雾，光学设备也会受到影响。而我们在研发这套系统时已经充分考虑了设备可靠性和环境适应性，能够提供满足各机场需要的灵活系统配置方案，我们还愿意针对国内机场多样化的需求进行改进。”不仅如此，民航二所的混合制式机场跑道外来物监测系统在价格上也具有很强的竞争力。“我们比国外同类型产品便宜30%~ 50%。”吴宏刚说。此外，民航二所研发的这套机场跑道外来物探测系统对边灯式跑道外来物光电混合探测系统中的传感器进行了优化，使其集成度大幅提高，所有组件集成于地面设备内，降低了施工难度，同时后期的维护更加方便，大大提高了系统的可维护性。
科研精神铸就国货精品
在民航二所，每一个具有国际竞争力的民航科技产品问世，背后都有一群默默无闻低头奉献的年轻人。跑道外来物监测项目组组长龙柯宇告诉记者，2010年接到任务后，民航二所迅速挑了选20余名科研人员组建研发团队，勇敢挑起了机场跑道外来物探测系统实现国产化的重担。在研发过程中，民航二所也并非孤军奋战，他们联合很多单位协同创新。中国电子科技集团、中国科学院、北京理工大学、电子科技大学等单位，在系统研发过程中都是他们的合作伙伴。
今天，项目就要投用了，当年那群20岁出头的年轻人，现在平均年龄已30岁，大家把最好的青春奉献给了项目。龙柯宇说，在他们团队中有一句大家都耳熟能详的话：“以激情寻找平台，以情怀拥抱事业，以建树证明价值，以奉献书写青春。”8年时间，这群年轻人用自己无怨无悔的付出，诠释了这句话的真谛。
研发的过程必然是常人体会不到的艰苦，研发人员经常是一周7天、每天10多个小时连续工作。这套机场跑道外来物探测系统要对跑道道面外来物进行检测，需要研发人员亲自上机场跑道进行设备调试和外来物放置等。随着民航的快速发展，机场越来越繁忙，几乎每天只有2时~5时，机场才会短暂停航，允许工作人员上跑道执行工作任务。长期的外场试验使研发人员作息长期日夜颠倒。为了得到各种天气下的现场数据，研发人员牺牲了假期与家人团聚的时间，坚守岗位，奋斗在外场的第一线。在大雪、大雨、大风等各种恶劣天气下，研发人员的身影都会准时出现在凌晨停航后的跑道上。
2016年冬，兰州连降大雪，凌晨气温低至零下15摄氏度。即使穿着很厚的大衣，在机坪站半个小时，研发人员也被冻得瑟瑟发抖。为了调试设备方便，工作人员不能戴手套，操作一会儿就感觉手要被冻僵了，不得不停下来，在跑道上以短跑冲刺的方式来暖和身体。龙柯宇告诉记者，最后不得已，一帮大老爷们人人都贴着“暖宝宝”才挺了过来。
凭借不惧困难的研发精神，这次该系统中标北京大兴国际机场项目，对中国机场安全运行而言有着重大的意义。今年就要正式启用的北京大兴国际机场，将成为首座采取高度自动化监测手段辅助或替代人工巡检方式，对机场跑道进行外来物排查的国内大型枢纽机场。这标志着由我国自主研发的机场跑道外来物探测系统成功研制并走上产业化道路，打破了国外在该领域的技术垄断，是我国民航机场运行安全领域重大装备国产化的又一次突破。
