[实用新型]一种机场道面表层智能减速带装置

说明书

一种机场道面表层智能减速带装置。其包括光纤光栅压力传感器、嵌固支座、铠装光缆、减速带橡胶板、固定螺栓、光纤光栅解调仪和上位计算机；本实用新型效果：光纤光栅压力传感器位于道面入口区域形成控制断面，通过减速带橡胶板传递机轮荷载，防冲击耐久性好，测量精度高且受自然环境影响小；光纤光栅压力传感器可对飞机滑行位置、速度、姿态、偏移量等多个参数进行长时间不间断监测，依托上位计算机进行快速处理，将事故风险及时反馈给塔台工作人员或者飞行员；光纤光栅压力传感器可成套化生产，集成度高，减速带橡胶板无需预埋施工，可使安装作业标准化，损坏维修方便，对机场道面正常运行影响小。

技术领域

本实用新型属于机场道面表层应力监测与安全运行技术领域，具体涉及一种基于机场道面表层智能减速带装置。

背景技术

随着我国民航运输规模的快速发展，跑道入侵事故频发成为危害航空安全运行的突出问题。由于跑道外围设有多条联络道以及快滑道，繁杂的跑道构型加大了塔台调控和指挥难度，若两架飞机之间交汇运行时操作不当，极有可能产生跑到入侵风险，甚至引发重大人员伤亡等灾难性事故。

当前，机场塔台普遍采用机场地面检测设备(ASDE-X)及机场活动区域安全系统(AMASS)来监测跑道入侵事件，它们均是高度自动化的计算机系统，飞行员依靠塔台指令和跑道状态灯(RWSL)指示操纵飞机地面滑行。其主要不足在于基于短程窄波束雷达技术对机场通讯存在干扰风险，在雷雨大风条件下错误警报率较高。多数小型机场仍然采用人工观测对讲指挥，塔台管制员通过肉眼观测飞机在跑道上的运动轨迹和所在的位置来防止出现入侵事故，显然技术落后且观测不精确，不能时刻保持警惕状态。近年来，基于激光测距技术和高清CCTV闭路电视监控技术的跑道入侵监测系统陆续研发并投入使用，其主要不足在于清晨和黄昏等微光或弱光环境下监测精度下降，且容易受到雾气和沙尘气候影响。

基于光纤光栅技术的光纤光栅传感器是一种低能耗、高时效且能动态反映路面应力及温度状况的新型测试装置。当光波穿过光纤光栅传感器内Bragg光栅时，其中部分光波被反射回来形成入射光波，不满足要求的光波则形成透射光波，以此建立光纤折射率相对频移与结构应变关系，构成光纤光栅传感器的基本工作原理。利用该特性，可对飞机滑行状态下道面应力状态进行实时监测。与传统测试装置相比，光纤光栅传感器灵敏度高，抗干扰能力强，光波长距离传输损耗小，信号稳定性好。

目前，对于混凝土道面应力测量通常做法是将光纤光栅传感器埋设在混凝土板内部，但其在安装过程中容易受到浇筑和振捣设备的机械冲击而发生折断，测点成活率低于50％，且后期维修更换困难成本高昂，而且对于道面日常运行有较大影响，因此难以大范围推广应用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高精度、高可靠性、便于施工、高集成性的可预警跑道入侵风险的机场道面表层智能减速带装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的机场道面表层智能减速带装置包括光纤光栅压力传感器、嵌固支座、铠装光缆、减速带橡胶板、固定螺栓、光纤光栅解调仪和上位计算机；其中，减速带橡胶板通过固定螺栓连接在机场道面表面；多个光纤光栅压力传感器排成一列，分别通过嵌固支座固定在减速带橡胶板的内部，并通过铠装光缆串联连接；铠装光缆与光纤光栅解调仪输出端连接，光纤光栅解调仪与上位计算机连接。

所述的减速带橡胶板为长条状，安装在机场跑道两端、快滑道或跑道入口位置，多个光纤光栅压力传感器沿减速带橡胶板的长度方向设置，并且减速带橡胶板的长度方向与飞机的滑行方向相垂直。

本实用新型提供的机场道面表层智能减速带装置具有如下有益效果：

1、光纤光栅压力传感器位于道面入口区域形成控制断面，通过减速带橡胶板传递机轮荷载，防冲击耐久性好，测量精度高且受自然环境影响小；