应用于FOD检测系统的天线研究.docx

文档介绍：应用于FOD检测系统的天线研究
摘要:
本文从FOD检测系统的提出,发展以及我国发展现状入手,对FOD检测系统做出了较详尽的介绍。列举了世界上已经开发出来的几种FOD检测系统。通过对Tarsier前端天线和参数的说明,以Tarsier系统的参数为参照,提出三种天线结构用来实现天线功能。并对课题做出了时间安排和结果的预期。
关键字: FOD 检测系统 Tarsier 抛物面天线矩形喇叭天线透镜天线
Research on the antenna applied in the FOD System
Abstract:
Based on the beginning of the FOD Detection System and the situation of the FOD Detection System development in China and, this paper introduces the FOD detection system particularly. According to the parameter of the Tarsier FOD Detection System, this es up with three types of antenna to plish the same function with Tarsier. Besides, this paper makes the scheme and the participated results.
Keywords:FOD Detection System Tarsier horn reflector antenna lens antenna
一、前言:
FOD检测系统的提出
FOD是Foreign Object Debris的缩写,泛指可能损伤航空器或系统的某种外来的物质,常称为跑道异物。其种类颇多,如飞机和发动机连接件(螺帽、螺钉、垫圈、保险丝等)、机械工具、飞行物品(钉子、私人证件、钢笔、铅笔等)、野生动物、树叶、石头和沙子、道面材料、木块、塑料或聚乙烯材料、纸制品、运行区的冰碴儿等等。
实验和案例都表明,机场道面上FOD可以很容易被吸入发动机,导致发动机失效。碎片也会堆积在机械装置中,影响起落架、襟翼等设备的正常运行。据保守估计,每年全球因FOD造成的损失至少在30-40亿美元,2007年5月至2008年5月,中国民航共发生4500多起FOD损伤轮胎的事件。外来物不仅会造成巨大的直接损失,还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接损失,间接损失至少为直接损失的4倍。全球绝大多数的机场的FOD监测仍然是靠人工完成的,这种方法不但可靠性差、效率低,而且占用了宝贵的跑道使用时间,这又是一笔经济损失。
2000年7月25日法航协和飞机因FOD失事,造成机上109人,地面4人,共113人遇难。其主要原因是一架DC10飞机在跑道上掉下一块43cm的金属片,它扎破随后起飞的协和飞机轮胎,轮胎爆炸产生的碎片击中一个或多个油箱,飞机左翼起火并很快坠毁。这场因FOD引发的空难将FOD自动检测系统的研究提上了日程。
FOD检测系统的发展
迄今为止,经过近10年的研究和开发,共有4个系统应用在了世界各地不同的机场上。
(1)Tarsier:
iQ公司最先研发出Tarsier(眼镜猴)Foreign Object Debris radar detection system,眼镜猴系统先在英国及美国德州空军基地使用。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系统。成为全世界第一个采用FOD检测系统的民航机场。温哥华机场装备后的3年里,伦敦希斯洛国际机场、美国甘迺迪机场、阿拉伯联合大公国杜拜机场、德国法兰克福、法国巴黎机场、多哈国际机场都陆续安装了这套系统。
此FOD探测系统,,雷达体制为连续波调频(FMCW)。该系统具有雷达探测距离长、波束窄和分辨率高的特点,能够对目标位置准确地定位。FMCW技术具有探测灵敏度高、成本低和峰值功率低等特点;其核心技术是“切割边沿传感技术”(cutting edge sensor)和实时数字信号处理技术。眼镜
猴可对目标进行实时自动探测和识别,能及时、。
iq公司在Tarsier1100之后还对系统进行了升级,研发了安装有视频监控设备的新系统。新系统于2006年12月在温哥华使用,在温哥华机场安装了4部雷达,可以探测南北跑道;2008年新系统在英国希斯罗南跑道使用,使用效果良好,两部雷达可以全天候扫描3658米长的跑道。视频设备的安装使监控人员可以通过观察判断探测结果是否属实,大大