機(jī)場周界安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)之雷達(dá)探測技術(shù)

成都弱電公司訊：

一、行業(yè)發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，航空運(yùn)輸業(yè)也得到迅猛的發(fā)展。2000年我國有民用機(jī)場121個(gè)，2018年底已有180個(gè)，預(yù)計(jì)到2018年我國運(yùn)輸機(jī)場數(shù)量將達(dá)到230個(gè)。航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，對機(jī)場的平安經(jīng)管提出了更高的要求。

機(jī)場周界區(qū)域由于其面積非常大，人員構(gòu)成復(fù)雜，監(jiān)控目標(biāo)分散，因此一直是機(jī)場安防領(lǐng)域的一大難點(diǎn)，國內(nèi)的成都白云機(jī)場、成都長水機(jī)場以及成都寶安機(jī)場采用分歧的方式在機(jī)場周界安防領(lǐng)域做出嘗試。成都白云機(jī)場飛行區(qū)周界總長30.5公里，由鋼制的柵欄以及跨越公路的4個(gè)飛機(jī)滑行橋組成，周界入侵探測報(bào)警系統(tǒng)主體采用的是振動(dòng)電纜智能檢測技術(shù)輔以滑行橋位置的微波對射檢測技術(shù)。成都寶安機(jī)場周界長度共計(jì)永久圍界約14.5km和臨時(shí)圍界4.2km，永久周界入侵探測報(bào)警系統(tǒng)主體采用的是振動(dòng)光纜智能檢測技術(shù)，臨時(shí)圍界采用振動(dòng)電纜檢測技術(shù)。云南成都機(jī)場以航站樓安防系統(tǒng)專用網(wǎng)為基礎(chǔ)，逐步構(gòu)筑起以航站樓安防系統(tǒng)為主干，周界飛行區(qū)報(bào)警系統(tǒng)為分支，逐步擴(kuò)展接入航站樓外單體功能建筑安防分系統(tǒng)的模式。

由此可以看出，由于機(jī)場周界區(qū)域面積較大，周圍情況比較復(fù)雜，面臨的入侵威脅多種多樣，單一的系統(tǒng)功能再強(qiáng)大，總會(huì)因?yàn)樗膶I(yè)性而有局限。通過多個(gè)功能子系統(tǒng)的有機(jī)集成，系統(tǒng)整體的功效將會(huì)在原單一孤立系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以幾何級數(shù)方式增強(qiáng)。利用多層次、多技術(shù)的方式探測可能的入侵威脅，從而為機(jī)場盡可能爭取防御力量部署時(shí)間以及為其行動(dòng)提供現(xiàn)場實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息。

二、應(yīng)用場景

2.1所面對的威脅

通過與國內(nèi)某機(jī)場溝通和探討，在把握近年來該機(jī)場的入侵事件，我們進(jìn)行總結(jié)，并對可能發(fā)生的周界入侵行為的發(fā)生概率以及可能產(chǎn)生的后果嚴(yán)重性進(jìn)行判定，并由公式“發(fā)生可能性x可能引發(fā)后果的嚴(yán)重性=風(fēng)險(xiǎn)等級”從而推導(dǎo)出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級

2.2解決方案提出

通過我們對表1中所述的周界入侵行為的風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行評估之后，發(fā)現(xiàn)其中的4種行為“恐怖襲擊”、“空側(cè)(跑道)未經(jīng)授權(quán)的車輛進(jìn)入”、“針對周界的入侵企圖(早期行為)”以及“對于入侵者場內(nèi)的軌跡跟蹤”是高風(fēng)險(xiǎn)等級，可能對機(jī)場平安和運(yùn)營造成很大的影響，因此機(jī)場周界的安防解決方案也需要基于這幾種事件進(jìn)行研究。

通過對這幾種行為的分析，發(fā)現(xiàn)幾個(gè)共通點(diǎn)：

1.行為發(fā)生忽然?？諅?cè)入侵者，不管其想要做出何種危害行為，由于其意圖的主觀威脅性，行為都是經(jīng)過預(yù)謀，一旦實(shí)施，過程持續(xù)時(shí)間不會(huì)很長，為安防帶來很大的挑戰(zhàn)。

2.角色多樣化。入侵的主體不確定，有可能實(shí)施主體是人、車輛甚至于無人機(jī)，入侵點(diǎn)也很難預(yù)判，所以很難找到一種方式進(jìn)行偵測。

3.軌跡不宜跟蹤。依照目前的安防技術(shù)，基本都是基于單點(diǎn)監(jiān)控或是線性監(jiān)控，一旦入侵者脫離防御區(qū)域進(jìn)入到更廣泛的空側(cè)區(qū)域，該區(qū)域基本上是無法利用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)防的，那么安保人員可能會(huì)丟失目標(biāo)。

再者，假如采用現(xiàn)有的安防技術(shù)，也存在以下一些問題：

1.目前周界安防系統(tǒng)主要采用攝像機(jī)作為視頻復(fù)核手段，這樣勢必帶來大量的挖溝埋管布線(機(jī)場空測區(qū)域不答應(yīng)明線)，因而在機(jī)場要求不停航的情況下很難將工程付諸實(shí)現(xiàn)；

2.假如單純依靠線性報(bào)警系統(tǒng)(如振動(dòng)光纖技術(shù)或是振動(dòng)傳感器技術(shù)等)，根據(jù)目前國內(nèi)機(jī)場的使用實(shí)際，會(huì)產(chǎn)生大量的誤報(bào)警，從而大大降低技防系統(tǒng)的效能；

3.目前安防技術(shù)受到天氣影響因素大。假如受到大風(fēng)或者強(qiáng)降雨的影響，振動(dòng)探測技術(shù)的誤報(bào)率會(huì)上升，而假如是大霧或是夜間環(huán)境，則所有常規(guī)視頻技術(shù)都將收到很大的影響。

綜合上述的兩類問題，機(jī)場周界安防需要的技術(shù)應(yīng)當(dāng)具有以下一些特征：

自動(dòng)探測和跟蹤目標(biāo)：機(jī)場的周界系統(tǒng)需要適合于機(jī)場周界廣域大范圍的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，假如入侵者闖入防護(hù)區(qū)域，周界系統(tǒng)將產(chǎn)生報(bào)警信息，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)跟蹤入侵目標(biāo)，并采用合適的成都視頻監(jiān)控設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)傳送至上級經(jīng)管者，歷史圖像記錄供將來分析參考或取證之用。

實(shí)時(shí)情景知曉和威脅感知：周界系統(tǒng)需配備全面地貌特征的地理信息系統(tǒng)(GIS)驅(qū)動(dòng)引擎，顯示防護(hù)范圍內(nèi)的鳥瞰圖，在單個(gè)操作界面上就能顯示整個(gè)場所的全貌，并顯示出所有傳感器的分布和目標(biāo)物定位分布。該操作界面可以設(shè)置在中心控制室，或者設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺計(jì)算機(jī)上進(jìn)行經(jīng)管和操作。為了判斷將來的可疑場景，系統(tǒng)答應(yīng)用戶點(diǎn)擊地圖上任意一點(diǎn)，自動(dòng)查找最新的攝像機(jī)位置，并顯示該區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻。

多種傳感器復(fù)合和響應(yīng)方式：為了探測該機(jī)場分歧類型的復(fù)雜環(huán)境下的入侵目標(biāo)和潛在威脅，周界報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合各種技術(shù)的優(yōu)勢，對空曠區(qū)域和復(fù)雜區(qū)域進(jìn)行分歧形態(tài)的探測，還應(yīng)采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段過濾掉友好車輛和人員，從而減少誤報(bào)率。周界報(bào)警系統(tǒng)還可以非常方便地與另外第三方系統(tǒng)集成。

低成本的建設(shè)和運(yùn)營：采用復(fù)合型周界防范系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大范圍的周邊防范，提供360°的全方位覆蓋，與另外的單一技術(shù)周界保護(hù)技術(shù)相比，應(yīng)大幅減少現(xiàn)場前端探測設(shè)備的安裝，從而減少系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)量，進(jìn)而降低系統(tǒng)全生命周期的維護(hù)費(fèi)用。因此，最終采用了一種以雷達(dá)技術(shù)為核心的集成式周界入侵報(bào)警系統(tǒng)。雷達(dá)周界技術(shù)作為一種全新的周界技術(shù)，完全突破了周界的傳統(tǒng)思維模式。機(jī)場周界“點(diǎn)線面”經(jīng)管真正實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)全天候機(jī)場周界防范，而且其核心要義是將入侵行為的“瞬態(tài)”經(jīng)管擴(kuò)展到了“連續(xù)”經(jīng)管，實(shí)現(xiàn)了入侵事件的事前、事中和事后經(jīng)管。也包括全天候的平安經(jīng)管，無論是在糟糕的大風(fēng)或者大霧環(huán)境，還是夜晚的無光環(huán)境，安防系統(tǒng)都應(yīng)該嚴(yán)密監(jiān)控被控區(qū)域的平安態(tài)勢。連續(xù)布防還意味著完全的靜態(tài)布防，也就是說，所選擇的偵測設(shè)備不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)事件的發(fā)生而被牽扯走全部的注重力，該設(shè)備仍然具備完全的對該區(qū)域的監(jiān)控能力。為了配合雷達(dá)技術(shù)的使用，同時(shí)還采用一套先進(jìn)的安防信息集成報(bào)警平臺作為依托，將多種技術(shù)集成在統(tǒng)一的信息交互框架下，通過多層次的偵測與復(fù)核，最大程度保證機(jī)場周界的平安。