霍尼韦尔公司智能修建体系部解决方案参谋何博夫
为确保机场和航空运送安全，各大机场不断加大安检和安防体系建造出资力度，安防体系不断晋级，各种高科技安防技能和产品都不断地运用到机场安防体系中，机场的安防市场规模坚持年均20%以上的添加。
一、职业开展
跟着我国经济的高速开展，航空运送业也得到迅猛的开展。2000 年我国有民用机场121个，2011年末已有180个，估计到2015年我国运送机场数量将到达230个。航空运送业的快速开展，对机场的安全办理提出了更高的要求。
机场周界区域因为其面积十分大，人员构成杂乱，监控方针涣散，因而一直是机场安防备畴的一大难点，国内的广州白云机场、昆明长水机场以及深圳宝安机场选用不同的方法在机场周界安防备畴做出测验。广州白云机场飞翔区周界总长30.5公里，由钢制的栅栏以及跨过公路的4个飞机滑行桥组成，周界侵略勘探报警体系主体选用的是振荡电缆智能检测技能辅以滑行桥方位的微波对射检测技能。深圳宝安机场周界长度合计永久围界约14.5km和暂时围界4.2km，永久周界侵略勘探报警体系主体选用的是振荡光缆智能检测技能，暂时围界选用振荡电缆检测技能。云南昆明机场以航站楼安防体系专用网为根底，逐渐构筑起以航站楼安防体系为骨干，周界飞翔区报警体系为分支，逐渐扩展接入航站楼外单体功用修建安防分体系的方式。
由此可以看出，因为机场周界区域面积较大，周围状况比较杂乱，面临的侵略要挟多种多样，单一的体系功用再强壮，总会因为它的专业性而有限制。经过多个功用子体系的有机集成，体系全体的成效将会在原单一孤立体系的根底上以几何级数方法增强。运用多层次、多技能的方法勘探或许的侵略要挟，然后为机场尽或许争夺防护力气布置时刻以及为其举动供给现场实时动态信息。
二、运用场景
2.1所面临的要挟
经过与国内某机场交流和讨论，在把握近年来该机场的侵略事情，咱们进行总结，并对或许产生的周界侵略行为的产生概率以及或许产生的结果严重性进行断定，并由公式 “产生或许性 x 或许引发结果的严重性 = 危险等级”然后推导出相应的危险等级：
表1：侵略要挟剖析表
注释：1. 结果从1-5分别为，简直没影响、影响很小、影响一般、影响很大、灾难性影响;2. 产生或许性从1-5分别为，简直不或许、或许性很小、或许产生、或许性很大以及常常产生。
2.2解决方案提出
经过咱们对表1中所述的周界侵略行为的危险等级进行评价之后，发现其间的4种行为“恐怖袭击”、“空侧(跑道)未经授权的车辆进入”、“针对周界的侵略妄图(前期行为)”以及“关于侵略者场内的轨道盯梢”是高危险等级，或许对机场安全和运营构成很大的影响，因而机场周界的安防解决方案也需求依据这几种事情进行研究。
经过对这几种行为的剖析，发现几个共通点：
1.行为产生忽然。空侧侵略者，不论其想要做出何种损害行为，因为其意图的片面要挟性，行为都是经过预谋，一旦施行，进程持续时刻不会很长，为安防带来很大的应战。
2.人物多样化。侵略的主体不确定，有或许施行主体是人、车辆甚至于无人机，侵略点也很难预判，所以很难找到一种方法进行侦测。
3.轨道不宜盯梢。依照现在的安防技能，根本都是依据单点监控或是线性监控，一旦侵略者脱离防护区域进入到更广泛的空侧区域，该区域根本上是无法运用现有技能设防的，那么安保人员或许会丢掉方针。
再者，假如选用现有的安防技能，也存在以下一些问题：
1.现在周界安防体系首要选用摄像机作为视频复核手法，这样必然带来很多的挖沟埋管布线(机场空测区域不答应明线)，因而在机场要求不停航的状况下很难将工程付诸完结;
2.假如单纯依托线性报警体系(如振荡光纤技能或是振荡传感器技能等)，依据现在国内机场的运用实践，会产生很多的误报警，然后大大下降技防体系的效能;
3.现在安防技能遭到气候影响要素大。假如遭到劲风或许强降雨的影响，振荡勘探技能的误报率会上升，而假如是大雾或是夜间环境，则一切惯例视频技能都将收到很大的影响。
归纳上述的两类问题，机场周界安防需求的技能应当具有以下一些特征：
主动勘探和盯梢方针: 机场的周界体系需求合适于机场周界广域大规模的监护体系，假如侵略者闯入防护区域，周界体系将产生报警信息，体系应当盯梢侵略方针，并选用适宜的视频监控设备，经过网络传送至上级办理者，前史图画记录供将来剖析参阅或取证之用。
实时情形知晓和要挟感知：周界体系需装备全面地貌特征的地理信息体系(GIS)驱动引擎，显现防护规模内的鸟瞰图，在单个操作界面上就能显现整个场所的全貌，并显现出一切传感器的散布和方针物定位散布。该操作界面可以设置在中心操控室，或许设置在网络中的任何一台核算机上进行办理和操作。为了判别将来的可疑场景，体系答应用户点击地图上恣意一点，主动查找最新的摄像机方位，并显现该区域的实时视频。
多种传感器复合和呼应方法：为了勘探该机场不同类型的杂乱环境下的侵略方针和潜在要挟，周界报警体系应结合各种技能的优势，对空阔区域和杂乱区域进行不同形状的勘探，还应选用恰当的技能手法过滤掉友爱车辆和人员，然后削减误报率。周界报警体系还可以十分方便地与其他第三方体系集成。
低成本的建造和运营：选用复合型周界防备体系完结大规模的周边防备，供给360°的全方位掩盖，与其他的单一技能周界保护技能比较，应大幅削减现场前端勘探设备的装置，然后削减体系运转保护量，然后下降体系全生命周期的保护费用。
因而，终究选用了一种以雷达技能为中心的集成式周界侵略报警体系。雷达周界技能作为一种全新的周界技能，彻底打破了周界的传统思想方式。机场周界“点线面”办理真实完结了24小时全天候机场周界防备，并且其间心要义是将侵略行为的“瞬态”办理扩展到了“接连”办理，完结了侵略事情的事前、事中和过后办理。也包含全天候的安全办理，无论是在糟糕的劲风或许大雾环境，仍是夜晚的无光环境，安防体系都应该紧密监控被控区域的安全态势。接连设防还意味着彻底的静态设防，也就是说，所挑选的侦测设备不会因为某个事情的产生而被牵扯走悉数的注意力，该设备依然具有彻底的对该区域的监控才能。为了合作雷达技能的运用，一起还选用一套先进的安防信息集成报警渠道作为依托，将多种技能集成在一致的信息交互框架下，经过多层次的侦测与复核，最大程度确保机场周界的安全。
三、雷达技能特色
3.1根本特性
3.1.1勘探根本原理
调频接连波(FMCW)雷达勘探技能经过丈量方针方针与布景环境反射信号的强度差异(感兴趣的方针方针与周围环境及静态方针的雷达反射信号存在差异)完结对方针方针的勘探。为了可靠地勘探竖直站立高1.8 m的人员并将误报警率降到最低，主张信号强度差异为19 dB。
图：雷达在设定的方位角发射并接纳电磁波束
如图所示，电磁波束发射途径上的方针方针将会把电磁能量反射回雷达，指示在此方向上存在“东西”。除非方针方针十分大，不然一部分电磁波将绕过方针方针，持续丈量更远处的方针方针。随后，咱们的硬件将会对反射能量进行采样，在各个方位角上，每隔30cm2核算一个反射能量值，然后得到超高分辨率的周围环境数字图画。
3.1.2勘探间隔
不同的地理环境可以挑选不同的雷达类型，而雷达也分为地上周界戒备雷达、低空戒备雷达和对海戒备雷达。
下表仅对常用的雷达的勘探间隔进行罗列：
表2： 各种意图雷达的勘探间隔
3.1.3追寻
软件可显现“追寻方针”(感兴趣的勘探方针方针)的方位。经过比照周围环境与移动或停止人员/车辆的接连反射信号强度创立追寻。追寻是指对移动方法契合预设可猜测性特色的方针方针进行接连勘探。
以某雷达体系为例，其根本的追寻功用如下所示：
表3：雷达体系的物体追寻功用
3.2体系优势
雷达体系具有以下一些优势功用。
3.2.1大面积多方针勘探才能
假如选用大规模的雷达传感器，则在雷达掩盖区域应能完结侵略前预警和侵略后接连式追寻。该技能应当可以移动捕捉侵略移动物体，包含声光电预警，视频复核/盯梢，能一起侦测复数个方针。
雷达周界选用广域的面式掩盖勘探，其掩盖规模不只是是周界限，而是包含周界限表里的接连区域，因而针对雷达掩盖的规模应能一起勘探多个的侵略方针。
3.2.2区域内接连盯梢才能
雷达掩盖规模内的摄像机除了能进行根本的复核外，一起可以对侵略者侵略后的轨道进行接连式追寻，或许多方针间的切换追寻(受限于摄像机数量的状况)。用户可以挑选首要追寻方针，可是摄像机对首要方针进行追寻的一起，其他侵略方针不会因摄像机的数量问题而在地图上丢掉方针。
3.2.3多地势适应才能
机场周界存在大面积的空阔区域，合适选用雷达布设，可以完结单一雷达最大半径1km的检测，且能构成线式周界技能无法完结的侵略后追寻功用，且具有较强的抗天然搅扰才能，雷达技能大致可以掩盖周界内绝大多数的面积。
3.2.4高勘探准确性
因为雷达技能不依赖于视频印象，因而不会因为气候状况恶劣而无法勘探;它也不选用振荡传感技能，因而也不会遭到劲风、大雨等的影响。雷达技能可以经过采样得到人体以及车辆的外形特征值，以区别其与周界邻近呈现动物或是其他搅扰物体，然后大大添加勘探的准确性。
3.3运用限制性
雷达体系也会存在必定的运用限制性，某些特定情形会影响其勘探功用。
3.3.1视野欠安影响勘探功用
为了可以追寻人员或车辆的移动，雷达要求方针方针有必要可以接连地反射电磁波束。为了确保安稳的功用，雷达要求可以观测到人或车的全身，然后可以接纳到来自人或车上半部分和下半部分的反射信号。假如方针方针的上半部分或下半部分被长草、不平整的地势、人工水平面(即凸起的地上)、护栏及围栏等讳饰，那么勘探到方针方针的或许性将大大下降，最大勘探规模也会减小。
3.3.2地上布景噪声影响勘探功用
选用地基雷达勘探的最佳状况是在平整整齐的地上上。低噪声是指草木植物向雷达接连反射的电磁波。这些低能量的反射电磁波增大了雷达勘探的布景噪声，然后下降了人员/车辆与周围环境之间的信号强度差异。
四、其他技能的复核运用
正是因为雷达监控体系也会具有必定的限制性，因而需求与其他技能合作运用。而合作运用需求做到以下两点。
4.1集成渠道
应选用先进的体系集成技能，将机场的周界报警体系自身依据一个敞开式的集成渠道，该渠道需求选用一致的数据架构，可以敞开的集成很多第三方的技能，并且可以收敛到一个一致的界面中，经过对报警和事情的整理，最大限度上给予中控室的安防操作员以决议计划支撑。
4.2依据防区的规划
虽然有雷达体系做大规模的勘探体系，在周界上咱们依然需求依照传统防区的理念进行细心的规划。单一防区内从一个侵略点到多个侵略点均应能引起报警，并联动摄像机进行复核。假如多个防区一起产生侵略行为，则防区间的报警应该互不搅扰，即每个防区在侵略的状况下应一起构成报警，且各个防区的摄像机均应独立地势成复核动作，以避免多点打破的侵略行为。周界侵略报警体系在单一防区至少是传感器和摄像机组成的一个复核体系，其间轰动光纤需求依照防区散布，而视频复核也是根本的要求。
4.3效果开始展现
因为机场周界区域一般很大，环境比较杂乱，难于用简略文字信息进行表述，这样其关于安保人员的压力十分大。因而周界报警的电子地图在工作中起到了很重要的效果，电子地图是侵略报警体系的根本装备。电子地图是一个可以缩放、平移的展现机场地理环境的根底信息，一切的侵略报警信息将以图点的方式显现其上，并以醒意图色彩加以区别，以供给安保办理人员可以清楚地区分报警。电子地图一起也是摄像机操作和操控的根本界面，包含：
1.针对侵略者的复核图画应主动显现在地图上;
2.针对雷达追寻的侵略者，摄像机应依据其跋涉方位主动追寻方针，且能清楚地在地图上主动标明当时摄像机做拍照的方位的视场角掩盖区域;
3.当操作人员需求用摄像机调查某一个方位的图画时，操作人员无需重视详细某一个摄像机的装置方位，而只是需求在地图上点击其需求调查的方位，体系能经过电子地图的主动核算功用，主动挑选最适宜的摄像机，并主动对准该方针方位供给操作人员调查，一起地图大将标明当时摄像机的调查规模视场角。
