中安（天津）航空設(shè)備有限公司于2019年4月8日榮獲“天津市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”。  　 

      此次參與評(píng)選的項(xiàng)目名稱為“機(jī)場(chǎng)跑道安全運(yùn)行全景監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用”，該項(xiàng)目是由中安（天津）航空設(shè)備有限公司和中國(guó)民航大學(xué)蔡靖教授課題組于2014年4月1日共同立項(xiàng)。

項(xiàng)目背景：《中國(guó)民用航空發(fā)展第十三五規(guī)劃》明確了“十三五”時(shí)期民航發(fā)展的五大任務(wù)，即：確保航空持續(xù)安全、構(gòu)建國(guó)家綜合機(jī)場(chǎng)體系、全面提升航空服務(wù)能力、提升空管保障服務(wù)水平、改革創(chuàng)新推動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展。機(jī)場(chǎng)跑道管理是機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)安全的重要保障，目前我國(guó)的機(jī)場(chǎng)道面的總體管理水平較低，巡查手段落后，安全隱患多，迫切的需要先進(jìn)的跑道安全運(yùn)行全景監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)。這些技術(shù)的應(yīng)用可以使場(chǎng)道管理水平從人工巡查到人機(jī)交互的現(xiàn)代化管理的飛躍，必將引發(fā)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

項(xiàng)目研究目的和意義：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的空中交通運(yùn)輸需求日益提高。民航事業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)張，給飛行運(yùn)輸安全保障提出了更高的要求。飛機(jī)跑道作為機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是飛行全過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。跑道道面狀況是影響航班安全高效運(yùn)營(yíng)的重要因素，必須運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)道面進(jìn)行評(píng)估管理。

機(jī)場(chǎng)跑道破損會(huì)造成航班延誤、中斷起飛、關(guān)閉跑道等間接損失。2005年南京祿口機(jī)場(chǎng)工作人員在例行巡視時(shí)，發(fā)現(xiàn)距跑道北端1000米左右，離道面中心4米左右的跑道伸縮縫處，有一塊長(zhǎng)35厘米的破損道面，此處正是承載上百噸的飛機(jī)著陸時(shí)后輪著地的跑道道面。機(jī)場(chǎng)臨時(shí)關(guān)閉近3個(gè)小時(shí)，有18個(gè)航班直接或間接延誤，12個(gè)進(jìn)港航班無(wú)法降落。2011年杭州蕭山機(jī)場(chǎng)跑道破損致機(jī)場(chǎng)關(guān)閉一小時(shí)，延誤旅客約1000人。2013年6月西藏某機(jī)場(chǎng)因跑道大面積破損，機(jī)場(chǎng)關(guān)閉長(zhǎng)達(dá)二十多天。云南昆明機(jī)場(chǎng)也因跑道破損兩次進(jìn)行停航搶修。有研究數(shù)據(jù)表明，機(jī)場(chǎng)跑道破損造成的間接損失規(guī)模至少是上述直接損失的4倍以上，其影響不容忽視。而跑道破損正是結(jié)構(gòu)應(yīng)力累積效應(yīng)引起的突發(fā)性結(jié)構(gòu)損傷，是荷載多次作用的結(jié)果。

在跑道結(jié)構(gòu)狀態(tài)檢測(cè)方面，《民用機(jī)場(chǎng)維護(hù)手冊(cè)》規(guī)定機(jī)場(chǎng)應(yīng)每年至少進(jìn)行一次飛行區(qū)狀況的分析研究，以總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握潛在的缺陷或隱患。每五年對(duì)跑道結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行一次綜合評(píng)價(jià)。相比較國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)近年來(lái)起降架次的迅猛增加，《手冊(cè)》所規(guī)定的檢測(cè)周期明顯過(guò)長(zhǎng)。通過(guò)工作人員的日常肉眼巡查則根本不可能感知跑道結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)的發(fā)展規(guī)律，無(wú)法對(duì)跑道結(jié)構(gòu)的健康狀況做出及時(shí)的判斷與評(píng)價(jià)。

2011年5月國(guó)際民航組織舉辦的首次“全球跑道安全研討會(huì)”在加拿大蒙特利爾舉行，與會(huì)各國(guó)專家強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)綜合采取多種措施減少與跑道有關(guān)的事故，加強(qiáng)民航飛行安全。國(guó)際民航組織飛行安全局局長(zhǎng)南?！じ窭锥蚰吩陂]幕會(huì)議上說(shuō)，飛機(jī)在起飛和降落過(guò)程中發(fā)生的與跑道有關(guān)的事故，在民航各類事故中所占比例最大，尤其濕滑或污染跑道、側(cè)風(fēng)以及滑跑過(guò)程中飛機(jī)姿態(tài)控制是造成飛機(jī)沖出跑道事故的三大主要影響因素。在濕滑機(jī)場(chǎng)道面上，即使是技術(shù)熟練的飛行員也難以在飛機(jī)高速行駛中完全準(zhǔn)確地控制方向。一旦發(fā)生飛機(jī)沖出跑道事故，將引發(fā)嚴(yán)重的后果和生命財(cái)產(chǎn)損失。所以各國(guó)都應(yīng)充分重視解決這些與跑道相關(guān)的安全問(wèn)題。

異物侵入是當(dāng)前機(jī)場(chǎng)跑道安全運(yùn)行面臨的另一主要威脅。跑道異物主要來(lái)源于兩個(gè)方面：與道面狀況有關(guān)的裂縫、斷角、脹裂等結(jié)構(gòu)性破損形成的道面異物以及一般泛指的跑道外來(lái)物（FOD）。

大量事故案例都表明，跑道異物入侵會(huì)嚴(yán)重干擾飛機(jī)的正常起降，造成發(fā)動(dòng)機(jī)失效、輪胎扎傷等直接損失，甚至引發(fā)嚴(yán)重的空難。據(jù)保守估計(jì)，每年全球因跑道異物造成的損失至少在30-40億美元。我國(guó)各航空公司2007年和2008年輪胎損傷分別達(dá)到225起和138起。2000年7月法國(guó)協(xié)和號(hào)飛機(jī)失事共造成113人遇難，事故調(diào)查結(jié)果表明，跑道異物是造成這起空難的主要原因。

在跑道異物（FOD）管理方面，傳統(tǒng)保障手段主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）保障效率低。以國(guó)內(nèi)最普遍的4D等級(jí)跑道為例，三千多米的跑道靠步行巡查需要至少一小時(shí)的時(shí)間。根據(jù)《民用機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行管理規(guī)定》，當(dāng)?shù)烂嫫茡p處較多或者破損加劇時(shí)，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加步行檢查的次數(shù)。因此，有些機(jī)場(chǎng)只能選擇關(guān)閉跑道或在航班間歇時(shí)間進(jìn)行快速巡場(chǎng)，極大地影響了機(jī)場(chǎng)航班通行能力和航班正點(diǎn)率。（2）缺乏時(shí)效性。前文提到的法航協(xié)和號(hào)事故正是由于前一個(gè)航班掉落在跑道上的金屬薄片導(dǎo)致，采用道面人工巡檢方法顯然無(wú)法覆蓋所有的航班間隔，存在發(fā)現(xiàn)異物不及時(shí)，時(shí)效性差等問(wèn)題；（3）可靠性低。對(duì)于部分繁忙機(jī)場(chǎng)，每天停航時(shí)間僅為凌晨后的幾個(gè)小時(shí)，無(wú)法為徒步巡場(chǎng)提供足夠的可視條件。拂曉、黃昏、夜間停航時(shí)段人工巡查發(fā)現(xiàn)異物能力低、巡查效果沒有保障。由于跑道異物的出現(xiàn)沒有任何規(guī)律可循，如道面的破碎顆粒、維修機(jī)械遺落的零件等都是跑道安全運(yùn)行的潛在威脅。傳統(tǒng)的管理方式不但使得機(jī)場(chǎng)航班通行能力大大降低，檢查精確程度也不能得到保證，尤其在夜間低能見度條件下，受人眼視野范圍限制，很難全面高效的檢查道面狀況和發(fā)現(xiàn)外來(lái)物，給航班運(yùn)行造成了極大的安全隱患。

目前，國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)跑道狀態(tài)的管理和監(jiān)察工作主要依靠道面巡查人員每天四次的步行檢查完成，尚停留在工作人員肉眼識(shí)別階段。因而，開發(fā)一套跑道結(jié)構(gòu)、道面狀態(tài)和FOD實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)跑道結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警、道面狀態(tài)和FOD的實(shí)時(shí)識(shí)別和報(bào)警是保障機(jī)場(chǎng)跑道安全運(yùn)行的重要措施，也是機(jī)場(chǎng)工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。據(jù)此，本課題旨在開發(fā)跑道運(yùn)行實(shí)時(shí)全景監(jiān)測(cè)管理分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握跑道工作狀況，減輕道面管理壓力，改進(jìn)跑道巡查效率，進(jìn)而提高機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行管理水平。

作為國(guó)內(nèi)專注于跑道安全的解決方案提供商，中安公司深耕民航科技，用技術(shù)手段解決民航跑道安全短板，將為中國(guó)民航安全帶來(lái)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)服務(wù)。