Alexandra Instituttet A/S // Cases // Airfield monitor

Airfield monitor

Case

Airfield monitor

Sensorsystem til måling af glatføre i lufthavne

Ny teknologi muliggør bedre og billigere måling af is på landingsbaner

Alexandra Instituttet var en af kerneaktørerne i projektet, der udviklede og produktmodnede et sensorsystem til lufthavne.

Projektet byggede på en optisk sensor udviklet i et tidligere projekt, LIWAS. Sensoren, som er monteret på en bil der kører på banen, kaster en laserstråle ned på vejbanen, og ved at måle på refleksionen kan den afgøre, om vejbanen er tør, våd eller isglat. Sensoren benyttes som del af et større system til inspektion af start- og landingsbaner i lufthavne beliggende i klimaområder med frost. Sensoren videreudvikles, så den kan beregne et såkaldt friktionsindeks, dvs. en værdi for hvor glat landingsbanen er.

Alexandra Instituttet udviklede softwareinfrastrukturen i systemet og stod endvidere for overordnet systemdesign og kravspecifikationer plus billedanalyse og signalbehandling. Desuden udviklede vi slutbrugerapplikationerne, både i målebilerne, kontroltårnet og andre dele af lufthavnens markservice.

Det endelige system består af fire forskellige dele, og disse dele vil kunne sælges separat eller som en samlet pakke, afhængig af de forskellige lufthavnes behov. De fire dele er:

Den optiske sensor. Den mest udbredte løsning for friktionsmåling i lufthavne i dag er at bruge en specialbygget bil, som måler bremsevirkning, mens den kører på banen. Den optiske sensor som udvikles i projektet er lille og forholdsvis billig, hvilket for lufthavnen indebærer lavere omkostninger, bedre dækning og større fleksibilitet, i og med at den kan monteres på almindelige biler og andre køretøjer, der i forvejen kører rundt i lufthavnsområdet. Herudover vil den optiske sensor også kunne måle tykkelsen af vandlaget på banerne, hvilket eksisterende måleudstyr ikke kan.

De stationære kameraer. Når det er travlt i lufthavnen med mange landende og startende fly er det meget uhensigtsmæssigt at blokere banen med et køretøj. Derfor kan en opsætning af stationære kameraer, der står ved siden af banen, give kompletterende oplysninger, så målinger ved hjælp af køretøj på banen kan udføres mere sjældent.

Infrastruktur. I dag bliver friktionsdata som regel meddelt til kontroltårnet og andre modtagere via walkie-talkie eller fax, hvor der er flere personer involveret for at indtaste oplysningerne i forskellige systemer. Dette giver så meget forsinkelse, at oplysningerne nogle gange når at blive forældet, før de er fremme. Projektet arbejdede for en infrastruktur for datakommunikation, som indebærer at data hurtigst muligt når flyveledere, piloter og markpersonnel.

Brugerapplikationer. Systemet som er udviklet i projektet giver adgang til flere og mere detaljerede oplysninger om friktion og banebeskaffenhed i hele lufthavnen. Der er udviklet brugerapplikationer, der visualiserer disse oplysninger og understøtter personalets arbejde. Dette kan for eksempel være en skærm med et kort over lufthavnen, hvor aktuelle oplysninger om banebeskaffenhed vises grafisk.  

Følgende teknologier og metoder er anvendt i projektet:

Optiske sensorer. Banens friktion og beskaffenhed bestemmes ud fra optiske sensorer, som måler polarisationen i refleksionen af laserlys, som bliver sendt ned mod banen.

Signalbehandling og sensorfusion. Ud over den optiske sensor benyttes andre sensorer og datakilder som input til algoritmen, der bestemmer friktion og beskaffenhed, blandt andet hastighed og vejrforhold. De forskellige datakilder skal filtreres og sammenholdes for at opnå et så præcist resultat som muligt.

Klassifikation og systemidentificering. Statistiske metoder benyttes for at optræne algoritmen til at blive så præcis som muligt.

Billedbehandling. Kompletterende oplysninger om banens beskaffenhed beregnes løbende ud fra billeddata fra polarisationskameraerne, der står opstillet ved siden af banen.

Datakommunikation. Data bliver sendt fra feltet til kontroltårnet og andre enheder med trådløse teknologier som VDL-4 eller almindelig 3G. Publish-subscribe kombineret med forskellige filtrerings- og prioriteringsteknikker benyttes for at give pålidelig kommunikation over begrænset båndbredde.

Feltstudier. Lufthavnenes nuværende brug af medier til monitorering og kommunikation samt arbejdsprocesserne omkring friktionsmålingerne afdækkes, og de relevante medarbejdere involveres aktivt i udformningen af systemet, så det passer til deres behov.

Kontakt os hvis du vil bruge de nyeste teknikker og metoder til udvikling af software!

Kontakt
Senior Software Innovation Specialist
Intern it
+45 23 38 24 79
Profilbillede af Peter Andersen Se profil
.