機場周界安防系統(tǒng)設(shè)計之雷達探測技術(shù)

成都弱電公司訊：

一、行業(yè)發(fā)展

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

機場周界區(qū)域由于其面積非常大，人員構(gòu)成復(fù)雜，監(jiān)控目標分散，因此一直是機場安防領(lǐng)域的一大難點，國內(nèi)的成都白云機場、成都長水機場以及成都寶安機場采用分歧的方式在機場周界安防領(lǐng)域做出嘗試。成都白云機場飛行區(qū)周界總長30.5公里，由鋼制的柵欄以及跨越公路的4個飛機滑行橋組成，周界入侵探測報警系統(tǒng)主體采用的是振動電纜智能檢測技術(shù)輔以滑行橋位置的微波對射檢測技術(shù)。成都寶安機場周界長度共計永久圍界約14.5km和臨時圍界4.2km，永久周界入侵探測報警系統(tǒng)主體采用的是振動光纜智能檢測技術(shù)，臨時圍界采用振動電纜檢測技術(shù)。云南成都機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)報警系統(tǒng)為分支，逐步擴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)功能再強大，總會因為它的專業(yè)性而有局限。通過多個功能子系統(tǒng)的有機集成，系統(tǒng)整體的功效將會在原單一孤立系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以幾何級數(shù)方式增強。利用多層次、多技術(shù)的方式探測可能的入侵威脅，從而為機場盡可能爭取防御力量部署時間以及為其行動提供現(xiàn)場實時動態(tài)信息。

二、應(yīng)用場景

2.1所面對的威脅

通過與國內(nèi)某機場溝通和探討，在把握近年來該機場的入侵事件，我們進行總結(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)生的后果嚴重性進行判定，并由公式“發(fā)生可能性x可能引發(fā)后果的嚴重性=風(fēng)險等級”從而推導(dǎo)出相應(yīng)的風(fēng)險等級

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)險等級進行評估之后，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)險等級，可能對機場平安和運營造成很大的影響，因此機場周界的安防解決方案也需要基于這幾種事件進行研究。

通過對這幾種行為的分析，發(fā)現(xiàn)幾個共通點：

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，一旦實施，過程持續(xù)時間不會很長，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，有可能實施主體是人、車輛甚至于無人機，入侵點也很難預(yù)判，所以很難找到一種方式進行偵測。

3.軌跡不宜跟蹤。依照目前的安防技術(shù)，基本都是基于單點監(jiān)控或是線性監(jiān)控，一旦入侵者脫離防御區(qū)域進入到更廣泛的空側(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丟失目標。

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(機場空測區(qū)域不答應(yīng)明線)，因而在機場要求不停航的情況下很難將工程付諸實現(xiàn)；

2.假如單純依靠線性報警系統(tǒng)(如振動光纖技術(shù)或是振動傳感器技術(shù)等)，根據(jù)目前國內(nèi)機場的使用實際，會產(chǎn)生大量的誤報警，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)或者強降雨的影響，振動探測技術(shù)的誤報率會上升，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：

自動探測和跟蹤目標：機場的周界系統(tǒng)需要適合于機場周界廣域大范圍的監(jiān)護系統(tǒng)，假如入侵者闖入防護區(qū)域，周界系統(tǒng)將產(chǎn)生報警信息，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)跟蹤入侵目標，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。

實時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)動引擎，顯示防護范圍內(nèi)的鳥瞰圖，在單個操作界面上就能顯示整個場所的全貌，并顯示出所有傳感器的分布和目標物定位分布。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)中的任何一臺計算機上進行經(jīng)管和操作。為了判斷將來的可疑場景，系統(tǒng)答應(yīng)用戶點擊地圖上任意一點，自動查找最新的攝像機位置，并顯示該區(qū)域的實時視頻。

多種傳感器復(fù)合和響應(yīng)方式：為了探測該機場分歧類型的復(fù)雜環(huán)境下的入侵目標和潛在威脅，周界報警系統(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，從而減少誤報率。周界報警系統(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)和運營：采用復(fù)合型周界防范系統(tǒng)實現(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)運轉(zhuǎn)維護量，進而降低系統(tǒng)全生命周期的維護費用。因此，最終采用了一種以雷達技術(shù)為核心的集成式周界入侵報警系統(tǒng)。雷達周界技術(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。機場周界“點線面”經(jīng)管真正實現(xiàn)了24小時全天候機場周界防范，而且其核心要義是將入侵行為的“瞬態(tài)”經(jīng)管擴展到了“連續(xù)”經(jīng)管，實現(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)備不會因為某個事件的發(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。為了配合雷達技術(shù)的使用，同時還采用一套先進的安防信息集成報警平臺作為依托，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，最大程度保證機場周界的平安。