机场跑道外来物(FOD,Foreign Object Debris)是散布在机场跑道某些位置,有可能对航空器造成伤害的外来物质,包括金属零件、防水塑料布、碎石块、报纸、瓶子、行李牌等[1].最严重的一起由FOD引起的事故发生于2000年7月25日,一架飞往纽约市的法国航空公司协和式客机从巴黎戴高乐国际机场起飞后不久坠毁,共造成100名乘客、9名机组人员以及4名地面人员,共113人丧生.事故调查显示,该航班在起飞时轧过了一块由前一航班遗落的金属残片,金属片割破了左起落架的2号轮胎,导致轮胎爆裂,轮胎碎片抛向5号油箱所处位置的机翼底面,造成该油箱出现破裂,以及燃料大幅泄漏并起火,燃烧产生的热浪导致2号发动机最终起火[2].每年由FOD事故征候造成的航班延误和改期等给全球航空业带来的直接和间接经济损失高达130亿美元.巨大的人员伤亡和经济损失引起了国际航空业对FOD风险管理的高度重视,许多国家启动了机场跑道FOD自动检测技术研究.2006年,欧洲航行安全组织对FOD检测技术进行了初步评估;2007—2008年,美国联邦航空管理局(FAA)对由QinetiQ,Stratech,Xsight Systems和Trex Enterprises等4家公司生产的FOD检测系统进行了测试,并于2009年发布了咨询通告[3].我国的FOD检测技术研究还处于可行性论证阶段.上海交通大学依据FAA对FOD检测系统的性能要求,借鉴国外现有探测系统,提出了一种跑道安全检测系统方案[4].北京交通大学研究了FOD雷达目标检测中涉及的图像分割与降噪技术[5].中国民航科学技术研究院与北京航空航天大学合作搭建了一部基于视频的机场跑道FOD检测系统,并初步实现了目标检测算法流程[6].
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