一、FOD——小异物，大贫苦
何谓FOD
FOD是Foreign Object Debris的缩写，泛指大概毁伤航空器或体系的某种外来的物质，常称为跑道异物。
FOD的品种相称多，如飞机和发起机毗连件（螺帽、螺钉、垫圈、保险丝等）、机器东西、航行物品（钉子、公家证件、钢笔、铅笔等）、野生植物、树叶、石头和沙子、道面质料、木块、塑料或聚乙烯质料、纸成品、运转区的冰碴儿等等。
FOD危害十分严峻
实行和案例都标明，机场道面上的外来物可以很容易被吸入发起机，招致发起机生效。碎片也会聚集在机器安装中，影响升降架、襟翼等设置装备摆设的正常运转。据守旧估量，每年环球因FOD形成的丧失至多在30-40亿美元，2007年5月至2008年5月，中百姓航共产生4500多起FOD毁伤轮胎的事情。
外来物不但会形成宏大的间接丧失，还会形成航班延误、中缀腾飞、封闭跑道等直接丧失，直接丧失至多为间接丧失的4倍。
现在，环球绝大少数的机场的FOD监测仍旧是靠人工完成的，这种办法不光牢靠性差、服从低，并且占用了名贵的跑道利用工夫，这又是一笔经济丧失。
二、FOD引发一场空难，FOD检测体系的研发今后开端
2000年7月25日法航协和飞机因FOD误事出事，形成机上109人，空中4人，共113人罹难。
事情回放：协和飞机的上一个航班是美国大陆航空公司DC10飞机，该飞机在跑道上失上去一块43cm金属片，它扎破了随后腾飞的协和飞机轮胎，轮胎爆停业生的碎片击中了一个或多个油箱，飞机左机翼动怒并很快坠毁，这个历程不到1分30秒。这次事情的结果形成协和飞机在2003年10月24日所有服役。
这场因FOD引发的空难将FOD主动监测体系的研讨提上了日程。
英国QinetiQ公司开始研收回【Tarsier（眼镜猴）Foreign Object Debris radardetection system】，眼镜猴体系先在英国及美国德州空军基地利用。2006年12月6日，温哥华机场宣布启用了这套跑道异物雷达侦测体系。成为全天下第一个接纳FOD检测体系的民航机场。温哥华机场配备后的3年里，伦敦希斯洛国际机场、美国甘迺迪机场、阿拉伯团结至公国杜拜机场、德王法兰克福、法国巴黎机场、多哈国际机场都连续安置了这套体系。
三、环球最具代表性的四个FOD监测体系
1、Tarsier(眼镜猴)
英国Qinetiq公司研讨开辟的Tarsier1100(T1100)FOD探测体系，事情频率为94.5GHz，雷达体制为一连波调频（FMCW）。该体系具有雷达探测间隔长、波束窄和辨别率高的特点，可以对目的地位正确地定位。FMCW技能具有探测敏捷度高、本钱低和峰值功率高等特点；其中心技能是“切割边缘传感技能”（cutting edge sensor）和及时数字信号处置技能。眼镜猴可对目的举行及时主动探测和辨认，能实时、牢靠地探测到跑道上最大雷达散射截面为0.01m2杂物并予以定位。
Qinetiq公司在Tarsier1100之后还对体系举行了晋级，研发了安置有视频监控设置装备摆设的新体系。新体系于2007年1月在温哥华利用，在温哥华机场安置了4部雷达，可以探测南北跑道；2008年新体系在英国希斯罗南跑道利用，利用结果精良，两部雷达可以全天候扫描3658米长的跑道。视频设置装备摆设的安置使监控职员可以经过察看判别探测后果能否失实，大大进步了探测正确率。
2、FODetect
FODetect体系由以色列的Xsight公司开辟，体系由77GHz毫米波雷达和摄像设置装备摆设所构成，多个道面监测单位（SDU）辨别安置在差别地位的跑道边灯上，每个SDU都对跑道中线左近的地区举行扫描，发明FOD后，可以立刻向机场办理职员收回报警信息，见告FOD的正确地位以及发明工夫。尔后，设置装备摆设会拉近镜头，提供FOD的视频图像，发明FOD之后，传感器会锁定FOD的地位，以协助机场办理职员将FOD取走，在夜间，还可利用激光指示器帮忙将FOD取走。
FODetect的设计在肯定水平上增加了投资（绝对与Tarsier体系而言），此体系可在30秒内完成对整条跑道的扫描，接纳视频辨认体系可以在毫米波雷达探测到FOD后，对探测后果举行视频确认，从而使虚警率大大低落。
3、iFerrer
iFerret智能视频探测体系，经过在跑道上每隔肯定间距安装先辈的高辨别率功效的摄像机，主动探测和识别跑道上的停滞物，庞大的图像处置软件可以针对变革的照明和路面条件作出得当的调解。发明FOD后，体系可以缩小物体的图像，给用户提供碎片的及时图像，让用户看到发明的物品。
iFerret体系可以提供准确的地位、报警的工夫、FOD的图像和体系发明后的继续报警记载。该体系的精度可以到达探测巨细为1cm的物体。
iFerret现使用于新加坡的樟宜国际机场，并在Chicago的奥黑尔国际机场由FAA技能职员对体系举行测试。在对跑道杂物探测中，发明摄像机和视频体系受亮度和气候的影响，在能见度低的状况下具有许多范围性，功能遭到黑夜和阴雨气候情况的影响和制约。
4、FOD Finder
FOD Finder体系是由美国Trex Enterprises公司开辟的一套挪动监控体系，可以安置在车辆的车顶。
体系由监控体系与背景软件处置体系构成，监控体系利用的是78-81GHz毫米波雷达、高精度的GPS定位体系和摄像体系，雷达扫描速率为30次/分钟，探测半径为200米，装在车顶的一个雷达罩中；摄像体系也装于车顶，用于跟踪所发明的FOD；GPS定位安装用于锁定探测地区和标示FOD的天文地位，除此之外，此高精度的GPS定位安装还可以使用差分技能校准场内的别的GPS设置装备摆设。
这套体系的共同之处在于它是可挪动的，探测时车辆的最大行驶速率可以到达64Km/小时，其不但可以侦测跑道上的FOD，还可以侦测滑行道、停机坪等地区的FOD。车辆向前挪动时，体系扫描车辆前部的地区，并向机场控制职员提供雷达和视频信号。
车辆上装有软件处置体系（AirBoss处置体系），由触摸式电脑、照相机、条码机构成，机场控制职员可以依据体系指示方位拾取FOD。一旦FOD被取出，装于车内的相时机给碎片照相存案，机场控制职员还会给FOD贴上条形码以作记载，同时记载信息将经过互联网存储在体系数据库中。
四、FAA关于 FOD监测体系的征询告示
FAA——The Federal Aviation Administration，即美国联邦航空局。
FAA于2007年头开端启念头场FOD探测体系的评价事情，将第三节提及的四个FOD监测体系作为被评价产品，在美国选取了几个机场，开端做测试事情。
严厉的测试事情历时两年多，2009年9月30日，九游会终于等来了FAA正式公布的关于FOD使用的AC No: 150/5220-24，即150/5220-24号征询告示。该征询告示第一次对FOD监测体系的标准提供了根据。上面是征询告示的一些节选：
对FOD监测体系的分类及目标要求：
（a）Stationary Radar. A radar detection system, able to detect a metallic cylindrical target measuring 1.2 in. (3.0 cm) high and 1.5 in. (3.8 cm) in diameter at ranges of up to 0.6 mile (1 km). Sensors are located 165 ft (50.0 m) or more from the runway center line. Generally, two or three sensors are required per runway, depending on airport requirements.
(b)Stationary Electro-Optical. An electro-optical detection system, able to detect a 0.80 in. (2.0 cm) object target at ranges of up to 985 ft (300. m) using only ambient lighting. Sensors are located 490 ft (150 m) or more from the runway center line. Generally, five to eight sensors are required per runway, depending on airport requirements.
(c)Stationary Hybrid. Uses both an electro-optical and radar sensor in a unit collocated with the runway edge lights. The system is able to detect a 0.8 in. (2 cm) target on the runway. Generally, sensors are located on every, or every other, edge light, depending on airport requirements.
(d)Mobile Radar. A radar detection system mounted on top of a vehicle that scans the surface in front of the vehicle when moving. The radar scans an area 600. ft by 600. ft (183 m by 183 m) to detect FOD items measuring 1.2 in (3.0 cm) high and 1.5 in (3.8 cm) in diameter. The system can operate at speeds of up to 30 mph (50 km/h), supplementing human/visual inspections.
对FOD检测体系的功能要求：
Basic Functions. FOD detection equipment must perform the following functions:
（1）Provide surveillance in the AOA as specified by the airport.
（2）Detect and locate single and multiple FOD items on the AOA.
（3）Provide an alert to the user when FOD has been detected.
（4）Operate in conjunction with, and not interfere with, airport and aircraft communication, navigation, and surveillance systems.
（5）Operate in conjunction with, and without interference from, normal airport and aircraft operations (e.g., aircraft and vehicle movements).
（6）Provide a data record of detected FOD, allowing for equipment calibration and maintenance, and for analysis of the FOD event
（1）Object Detection. FOD detection systems must be able to detect the following objects (mobile systems must provide this performance at a minimum speed of 20 mph (30 km/h):
（a）An unpainted, metal cylinder, measuring 1.2 in (3.1 cm) high and 1.5 in (3.8 cm) in diameter,
（b）A white, grey, or black sphere, measuring 1.7 in (4.3 cm) in diameter (i.e., a standard size golf ball),
（c）90 percent of the following group of objects when placed within a 100 ft by 100 ft (30 m by 30 m) square in the desired coverage area. One item from each category must be included in the group and each item must measure no larger than 4 in (10 cm) in any dimension unless otherwise specified……
(d) Any two of the objects above, located no more than 10 ft (3 m) apart from each other, identified as separate objects.
（2）Location Accuracy. FOD detection systems must provide location information for a detected object that is within 16 ft (5.0 m) of the actual FOD object location. Note: This standard is based on the average accuracy of hand-held GPS devices, which most airport operators will use when retrieving detected FOD. Airport operators using non-visual detection systems, who require greater location accuracy, can procure optional components that enable the system to have visual detection capabilities.
（3）Inspection Frequency
（4）Detection Response Time.
（5）Surveillance Area.
（6）Performance in Weather.
（7）Alerts and Alarms.
FAA机场宁静专家吉姆在【INTERNATIONAL AIRPORT REVIEW】 2008年2期
宣布文章——【Foreign Object Debris (FOD) detection research】。该文章发布了FAA测试评价的一些细节，并报道了这项事情带来的影响。文章指出：
对FOD 侦测体系的评价在国际上惹起存眷，很多国度也开端了本人的研讨事情，很多研讨内容与FAA 所举行的研讨事情十分相似。分外是欧洲空中交通控制构造，启动了一个相似的研讨项目，其目标是制定一套功能尺度，法国也表现，他们也正在对FOD 探测体系举行评价。这些尺度或评价后果在未来有大概会经过国际民航构造（ICAO）的承认而成为国际尺度。
五、我国关于FOD监测体系和民航机场的近况
在我国尚未发明关于FOD监测的雷达体系研制乐成的报道，但有一些光学、视频监测的产品，如深圳亿成安科技有限公司的【机场跑道数字化监控预警体系】，上海东信网络通讯有限公司的【飞机起降跟踪和跑道搜刮体系】。但，大概是本身的功能差距，这些产品鲜有使用。
国际一些大型民用机场如都城机场、武汉机场等曾经有购置外洋FOD监测体系的意向。外洋FOD监测体系的产品也有在我国创建消费基地的举措。
国度民航总局机场司民航局宁静技能中心在2009年编写了【FOD防备手册】，这大概是我国关于FOD监测体系将要提到日程上的一个信号。
搜集整理：刘光祜 2010.1.14
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