1. Trang Chủ
  2. Kĩ thuật Viễn thông
  3. Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý rủi ro từ sự cố hàng không liên quan đến FOD

Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý rủi ro từ sự cố hàng không liên quan đến FOD

Bài viết Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý rủi ro từ sự cố hàng không liên quan đến FOD trình bày nghiên cứu về những nguy cơ gây mất an toàn hàng không từ vật thể lạ FOD (Foreign Object Debris) trên khu bay và thực tiễn công tác quản lý FOD tại Việt Nam. Trên cơ sở nghiên cứu về các giải pháp phát hiện FOD nhằm quản lý rủi ro từ sự cố hàng không liên quan đến FOD, nhóm nghiên cứu đã phân tích và đề xuất áp dụng giải pháp tự động phát hiện FOD bằng công nghệ radar. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁ

Thể loại Tài liệu miễn phí Kĩ thuật Viễn thông

Số trang 13

Ngày tạo 4/9/2023 5:37:14 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.50 M

Tên tệp

Tải Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý rủi ro từ sự ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ RỦI RO TỪ SỰ CỐ HÀNG KHÔNG LIÊN QUAN ĐẾN FOD Nguyễn Đình Thạo Trường Đại học Giao thông vận tải Lương Hữu Hạnh Vũ Ngọc Thành Công ty Thabis SUMMARY: This article presents a study on the potential risks of aviation unsafety from Foreign Object Debris (FOD) on the airfield and the practices of FOD management in Vietnam. On the basis of research on FOD detection solutions to manage risks from FOD-related aviation incidents, the research team analyzed and proposed application solution to automatically detect FOD using radar technology. Preliminary design to apply the solution for a specific airport in Vietnam is Noi Bai airport also carried out in this study. Keywords: FOD, aviation incident, primary radar, automatic detection, risk management. TÓM TẮT: Bài báo trình bày nghiên cứu về những nguy cơ gây mất an toàn hàng không từ vật thể lạ FOD (Foreign Object Debris) trên khu bay và thực tiễn công tác quản lý FOD tại Việt Nam. Trên cơ sở nghiên cứu về các giải pháp phát hiện FOD nhằm quản lý rủi ro từ sự cố hàng không liên quan đến FOD, nhóm nghiên cứu đã phân tích và đề xuất áp dụng giải pháp tự động phát hiện FOD bằng công nghệ radar. Thiết kế sơ bộ để áp dụng giải pháp cho một sân bay cụ thể tại Việt Nam là Nội Bài cũng được thực hiện trong nghiên cứu này. Từ khóa: FOD, sự cố hàng không, radar sơ cấp, tự động phát hiện, quản lý rủi ro. 1. FOD VÀ NGUY CƠ RỦI RO TIỀM ẨN DO FOD GÂY RA 1.1. FOD trên sân bay FOD đến từ nhiều nguồn khác nhau nên gây không ít khó khăn trong duy trì hoạt động an toàn tại sân bay. FOD có thể bắt nguồn từ con người (sơ suất làm rơi, hoặc để quên các vật trên khu bay), kết cấu hạ tầng sân bay (từ các khe co dãn, mép tấm bê tông, các vị trí hư hỏng hoặc không đảm bảo độ bền chắc trên mặt đường, lề đường, dải bảo hiểm, đèn hiệu và biển báo), môi trường (động vật hoang dã, tuyết, băng, giông bão mang đến,...) và từ chính các thiết bị hoạt động trên sân bay (các vật rơi ra từ tàu bay, phương tiện hoạt động trên sân bay, thiết bị bảo trì bảo dưỡng, xe tra nạp nhiên liệu, thiết bị phục vụ tàu bay và máy móc, phương tiện, thiết bị xây dựng trên công trường nằm rải rác trên hoặc xung quanh sân bay,...). FOD xuất hiện trên sân bay rất đa dạng và có thể bao gồm bất kỳ vật thể nào với cấu tạo vật chất, màu sắc và kích thước khác biệt. Thực tế minh chứng, tần suất xuất hiện FOD 519
  2. trên sân bay tỉ lệ thuận với tần suất hoạt động của tàu bay và các trang thiết bị mặt đất hàng không, cũng như tuổi thọ hoặc mức độ hư hỏng mặt đường trên khu bay. FOD hiện diện nhiều hơn tại các sân bay đang tiến hành hoạt động xây dựng, nâng cấp, sửa chữa, cải tạo. Theo mùa, FOD thường được bắt gặp nhiều hơn trong điều kiện mùa đông. Nguyên nhân chủ yếu vì thời tiết lạnh hoặc hanh khô sinh ra hiện tượng co ngót, nứt vỡ trên các kết cấu công trình hạ tầng cũng như sự mở rộng các khe nối trên mặt đường BTXM làm bật các FOD mắc kẹt bên trong. Hàng năm, hơn 60% các vật thể lạ FOD đã được thu thập có nguồn gốc kim loại, khoảng 18% các vật thể được làm bằng cao su. Các vật thể lạ có màu tối chiếm gần 50% số FOD thu gom được. Hình 1. Các vật FOD điển hình trên sân bay 1.2. Nguy cơ rủi ro tiềm ẩn do FOD gây ra Về mặt an toàn hàng không trên khu bay, có nhiều yếu tố tác động, trong đó bao gồm ảnh hưởng của FOD trên khu bay gây hư hại tàu bay và có khả năng gây ra thảm họa hàng không. Ngành hàng không thế giới từng chứng kiến nhiều vụ tai nạn nghiêm trọng liên quan đến FOD, điển hình là thảm họa nổ máy bay Concorde của hãng Air France vào ngày 25/7/2000 tại sân bay Charles de Gaulle do vật FOD xuất hiện từ chuyến bay ngay trước đó, khiến 113 người tử vong. Hình 2. Máy bay siêu thanh Concorde gặp nạn tại sân bay Charles de Gaulle do FOD 520
  3. Theo báo cáo của Boeing[12], thiệt hại hàng năm do FOD ước tính khoảng 4 tỷ USD. Các nhà chức trách hàng không trên thế giới và các tổ chức hàng không quốc tế rất quan tâm đến vấn đề này và đã ban hành nhiều quy định, hướng dẫn trong việc quản lý FOD. Chi phí sửa chữa động cơ tàu bay bị hư hại do FOD có thể tới 20% chi phí mua mới động cơ (ví dụ: chi phí mua mới động cơ MD-11 khoảng 8~10 triệu USD; chi phí sửa động cơ MD-11 hư hại do FOD thường dao động từ 0,5~1,6 triệu USD). Khi gặp nạn do FOD, nguy cơ gây thiệt hại lớn nhất là vật FOD văng vào các khoang chứa nhiên liệu có thể dẫn đến cháy nổ, kéo theo các thảm họa hàng không. Một trường hợp khác là vật FOD bị hút vào động cơ gây hư hại, làm phát sinh thiệt hại lớn phải sửa chữa hoặc phục hồi tốn kém. Phần nhiều là các trường hợp tác động trực tiếp vào lốp hoặc thân vỏ của tàu bay ở các mức độ nặng, nhẹ khác nhau. Ngoài ra, với áp lực phụt rất lớn từ động cơ tàu bay nên dễ thổi bay các vật FOD trên sân bay, làm chúng va đập vào các tàu bay khác và các trang thiết bị mặt đất hàng không, các công trình hoặc người làm việc trên khu bay, khiến cho tai nạn hoặc sự cố thứ cấp xảy đến. 2. THỰC TIỄN CONG TAC PHAT HIỆN FOD TREN SAN BAY Trong khai thác khu bay, phát hiện FOD là một trong những hoạt động quan trọng nhất, là một tiến trình quan trọng trong chu trình quản lý FOD của mỗi sân bay. Phát hiện FOD được thực hiện bằng phương pháp thủ công thông qua kiểm tra thường xuyên, định kỳ bằng mắt hoặc sử dụng các thiết bị đơn giản. Khi nhận diện được vật FOD, cần ghi chép, mô tả rõ trong báo cáo (vị trí, thời điểm phát hiện, vật FOD, nguyên nhân nếu có, cách phát hiện,...). Hình 3. Chu trình quản lý FOD Hiện nay, việc phát hiện FOD tại các sân bay ở nước ta vẫn chủ yếu thực hiện bằng thủ công, kết hợp với công tác thu hồi và loại bỏ (một số nơi dùng thảm quét). Phương pháp 521
  4. thủ công phù chỉ hợp với sân bay nhỏ có ít chuyến bay, mức độ xuất hiện FOD không phức tạp. Ưu điểm của phương pháp này là vừa phát hiện, vừa thu hồi trong một lần kiểm tra. Hình 4. Phát hiện FOD bằng phương pháp thủ công Tuy vậy, nhược điểm lớn là tốn thời gian, năng suất thấp gây ảnh hưởng tới công suất khai thác của khu bay. Bên cạnh đó, điểm yếu nhất của phương pháp này chính là chỉ có thể thực hiện kiểm tra định kỳ vào một số thời điểm trong ngày, hoàn toàn không có khả năng phát hiện theo thời gian thực để thích ứng nhanh với đặc điểm xuất hiện FOD vốn mang tính ngẫu nhiên. Thời gian vật FOD tồn tại lâu trên sân bay mà không được loại bỏ kịp thời sẽ làm tăng xác suất xảy ra sự cố. Để khắc phục khiếm khuyết trên, hiện tại một số sân bay lớn ở nước ta có trang bị hệ thống bán thủ công: lắp đặt hệ thống camera trên đường cất hạ cánh giúp thay thế việc phải bố trí người ra kiểm tra tại hiện trường theo phương pháp thủ công. Mặc dù đã cải thiện được phần nào nhưng phương pháp này vẫn tồn tại nhiều mặt hạn chế : (i) vẫn phải bố trí người ngồi theo dõi màn hình nhận tín hiệu từ camera, (ii) chức năng bị giới hạn trong nhiều điều kiện như: trời tối, sương mù, mưa lớn, chói sáng từ hệ thống đèn lề đường cất hạ cánh,... Trên nền tảng công nghệ camera, đã có một số hướng nâng cấp để phát triển các hệ thống bán tự động hoặc tự động có điều kiện. Trong đó, chủ yếu là phát triển các hệ thống nhận dạng tự động dựa vào lý thuyết thị giác học máy tính và máy học (machine learning). Đây là giải pháp được áp dụng nhiều trong các lĩnh vực. Mặc dù vậy, hiệu quả mang lại đối với việc tự động nhận diện FOD ở sân bay là không cao do khó chuẩn bị đầy đủ các mẫu nhằm huấn luyện máy tính, cũng như phạm vi quan sát rộng và tiêu cự, góc chụp thay đổi liên tục sẽ làm giảm độ chính xác của hệ thống. Chính vì thế, xu hướng chung trong quản lý FOD sân bay trên thế giới là chuyển đổi từ phương pháp thủ công sang phương pháp phát hiện FOD tự động hoàn toàn bằng công nghệ radar, nhất là khi công nghệ này ngày càng phổ biến trong các lĩnh vực dân sự. 3. TỰ DỘNG PHAT HIỆN FOD TREN SAN BAY BẰNG CONG NGHỆ RADAR RADAR là viết tắt của từ “RAdio Detection And Ranging”, có nghĩa là dò tìm và định vị bằng sóng vô tuyến. Về cơ bản, đây là một hệ thống điện từ được vận dụng để phát hiện vị trí và khoảng cách của một vật thể từ điểm đặt radar bằng cách phát năng lượng điện từ vào không gian, sau đó theo dõi tín hiệu dội lại hoặc phản xạ từ các vật thể. 522
  5. Radar phát hiện FOD sân bay thuộc nhóm radar giám sát sơ cấp, nghĩa là thiết bị hoạt động theo nguyên lý phát xạ năng lượng sóng điện từ chiếu xạ vào mục tiêu, trước khi thu và xử lý các tín hiệu phản xạ từ mục tiêu để xác định vị trí của chúng theo cự ly và góc phương vị. Khác với radar giám sát thứ cấp thường dùng để giám sát tàu bay trong vùng trời sân bay hoạt động, trên nguyên tắc sóng phản xạ có năng lượng cao do tàu bay có thiết bị thu tín hiệu sóng và kích cường độ sóng phản xạ: sóng phản xạ của radar phát hiện FOD sân bay thường có năng lượng thấp nên hệ thống này hoạt động trong phạm vi hẹp và phát bước sóng ngắn mi-li-mét để đảm bảo đủ độ nhạy tín hiệu của sóng phản xạ. 3.1. Hệ thống cố định tự động phát hiện FOD bằng radar Hệ thống này gồm cảm biến radar được gắn cố định lên giá đỡ bố trí trên dải bay dọc theo đường cất hạ cánh. Thông thường, tại mỗi vị trí sẽ tích hợp camera. Chiều cao bố trí, khoảng cách tới đường cất hạ cánh cũng như mật độ cảm biến radar phụ thuộc vào cấu hình cụ thể của từng loại thiết bị, công nghệ phát sóng cũng như độ dự trữ an toàn yêu cầu đối với hệ thống. Khi hệ thống làm việc, tín hiệu được tự động truyền về trung tâm điều khiển và hiển thị lên màn hình. Hệ thống cảm biến radar làm việc liên tục, quét toàn bộ khu vực giám sát theo tần số thiết lập. Ngay khi nhận biết FOD trong khu vực giám sát, hệ thống tự động đưa cảnh báo tới bộ phận giám sát. Để xác thực, người điều khiển đưa ra yêu cầu và hệ thống sẽ tự động điều hướng camera chụp hình rồi gửi về. Khi vật FOD được thu hồi, hệ thống tự động kết thúc chế độ cảnh báo. Hình 5. Hệ thống radar giám sát FOD sân bay loại cố định Với số lượng sân bay lớn nhất trên thế giới cũng như mức độ hoạt động «nhộn nhịp» nhất toàn cầu, ngành hàng không Hoa Kỳ đặc biệt quan tâm đến quản lý FOD sân bay nhằm nâng cao an toàn hàng không. Ngay từ những năm 2000, Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) đã có nhiều chương trình nghiên cứu về lĩnh vực này. Vào năm 2004, FAA tiến hành 523
  6. thử nghiệm bước đầu các hệ thống phát hiện FOD sân bay, trong đó tập trung vào hệ thống phát hiện FOD dựa trên radar di động do Trex Enterprises phát triển đầu tiên. Ở giai đoạn kể trên, FAA triển khai chương trình đánh giá hiệu suất của các hệ thống radar cố định phát hiện FOD sân bay thông qua việc lắp đặt, theo dõi liên tục các hệ thống được cài đặt trên sân bay để làm cơ sở lựa chọn và tiêu chuẩn hóa công nghệ. Năm 2009, FAA ban hành thông tư AC 150/5220-24 quy định thiết bị phát hiện FOD sân bay; năm 2010, FAA ban hành thông tư AC 150/5210-24 quy định về quản lý FOD sân bay. Sơ bộ đến lúc này, trong lĩnh vực công nghệ phát hiện FOD sân bay tồn tại 04 hệ thống chính, gồm: Trex FOD Finder của Mỹ, Moog Tarsier của Anh, Xsight FODetect của Israel và Stratech iFerret của Singapore. Các hệ thống liệt kê đều đã có mặt trên thị trường, được lắp đặt và sử dụng tại nhiều sân bay ở các châu lục. Dưới đây là kết quả thử nghiệm hiệu năng của các hệ thống trên theo báo cáo của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA) và Cục Hàng không Trung Quốc (CAAC). Bảng 1. Kết quả thử nghiệm của FAA Khả năng phát hiện Khả năng phát hiện Hệ thống phát hiện TT (Điều kiện thời tiết khô ráo/ (Điều kiện thời tiết bất lợi/ FOD ban ngày) ban đêm) 1 Trex FOD Finder™ 100% 100% 2 Moog Tarsier 93,5% 80% 3 Xsight FODetect 95% 94% 4 Stratech iFerret 94% 87% Bảng 2. Kết quả thử nghiệm của CAAC/BCIA Thời gian phát hiện Tỉ lệ cảnh TT Hệ thống phát hiện FOD Khả năng phát hiện (phút:giây) báo sai 1 Trex FOD Finder™ 100% (ban đêm) < 1:00 0% 2 Moog Tarsier 50% (ban đêm) 2:55 - 4:50 0% 70% (ban ngày) 0:13 - 9:18 0% 3 Xsight FODetect 100% (ban đêm) 0:50 - 2:08 50% 4 Stratech iFerret 60% (ban ngày) 1:00 - 2:00 30% Qua thử nghiệm, đánh giá của các nhà chức trách hàng không trên thế giới đều cho thấy khả năng vượt trội của hệ thống Trex FOD Finder™ tự động phát hiện FOD sân bay. Số lượng lớn sân bay trên thế giới đã lắp đặt hệ thống này cũng khẳng định những ưu điểm của hệ thống. Về mặt tiêu chuẩn, hệ thống của Trex Enterprises đáp ứng tốt các quy định đưa ra trong các tiêu chuẩn như AC 150/5220-24, AC 150/5210-24 và TCCS 26: 2020/CHK (tiêu chuẩn do Cục Hàng không Việt Nam ban hành). 524
  7. Năm 2017 đánh dấu bước ngoặt trong việc cải tiến công nghệ radar phát hiện FOD của Trex Enterprises. Khi đưa vào sử dụng, về cơ bản hệ thống FOD được vận hành không ngừng nghỉ, cảm biến radar quay quét liên tục nhờ vào hệ thống cơ khí. Chính đặc điểm này cũng đưa tới hạn chế về độ bền của các hệ thống cơ khí, đồng thời đòi hỏi phải bảo trì, bảo dưỡng rất tốn kém. Không những vậy, phụ tải điện tiêu tốn cũng làm nảy sinh quan ngại về chi phí hoạt động. Những lý do trên thúc đẩy Trex Enterprises tập trung nghiên cứu để cải tiến hệ thống, và đã đưa ra thị trường thế hệ thứ hai với một số đặc điểm cải thiện nổi bật: • Loại bỏ hoàn toàn hệ thống cơ khí nhờ chuyển sang cảm biến radar điện tử dạng bảng ở thể rắn. • Kích thước cảm biến gọn nhẹ hơn nhiều. Nó cũng bền hơn và hầu như không cần bảo trì trong suốt vòng đời. • Tiêu thụ điện ở mức rất thấp (40W thay vì 900W như thế hệ thứ nhất). • Độ nhạy phát hiện tốt hơn, thời gian phát hiện rất nhanh (chỉ mất 4 giây). • Định vị chuẩn xác. • Hình ảnh xác thực vật FOD tốt hơn, kể cả trong điều kiện thiếu sáng. • Tự động giám sát và đưa cảnh báo hoàn toàn theo thời gian thực. Ngoài độ chính xác cao (không có cảnh báo lỗi), hiện Trex Enterprises là hãng duy nhất có đồng thời hệ thống cố định lẫn di động với khả năng giám sát liên tục theo thời gian thực. Hình 6. Hình ảnh Hệ thống phát hiện FOD thế hệ 2 loại cố định (Trex FOD Finder™ XFV2) 525
  8. Bảng 3. Thông số kỹ thuật hệ thống cố định - Trex FOD Finder™ XFV2 Hạng mục Thông số Tần số Radar 78-81 GHz. Loại Điều biến tần số FMCW. Công suất Radar 200 mW. Công suất truyền tín hiệu 12 mW. Kiểu quét Điện tử, mảng phân đoạn. Tốc độ cập nhật 16 Hz. Thời gian phát hiện Đạt mức trong vòng 4 giây. Diện phủ 104 độ @24 Hz. -20 dBm2 @ 350 m Kích cỡ FOD (Độ nhạy phát hiện) (cả mức -15dBm2). Phạm vi phát hiện 350 m. Kích thước (H x W x T) 34,4 cm x 36,3 cm x 8,5 cm. Trọng lượng 7.2kg. Chiều cao 8m, cách đường CHC khoảng 200m Bố trí (220m) hoặc theo thực tế. Tổng phụ tải tiêu thụ 40 Watts. Không có cảnh báo sai khi thử nghiệm, đánh Cảnh báo sai giá. Thực thế sử dụng chưa có phản ánh. 3.2. Hệ thống di động tự động phát hiện FOD bằng Radar Nhu cầu giám sát FOD không chỉ tập trung ở khu vực đường cất hạ cánh mà còn trên toàn bộ khu bay, nơi tàu bay hoạt động. Nếu đơn thuần giám sát FOD trên đường cất hạ cánh thì việc thiết lập hệ thống radar cố định sẽ là một giải pháp phù hợp, và thực tế cũng đã được nhiều sân bay lựa chọn. Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống radar cố định giám sát FOD trên toàn bộ khu bay lại là một thách thức về phương diện kinh phí đầu tư và giải pháp kỹ thuật, do có nhiều vật cản (nhất là trên sân đỗ) và tạo thành các “điểm mù” khi quét sóng radar. Trong trường hợp này, giải pháp dùng hệ thống di động phát hiện FOD là thích hợp nhất. Cho tới nay, trên thế giới vẫn chỉ có duy nhất hệ thống di động phát hiện FOD sân bay do Trex Enterprises phát triển là hoàn toàn tương đương về tính năng với hệ thống cố định, cũng như được FAA chấp thuận. (a) Thế hệ thứ nhất (b) Thế hệ thứ 2 Hình 7. Hệ thống phát hiện FOD loại di động của TREX 526
  9. Bảng 4. Thông số kỹ thuật hệ thống di động - Trex FOD Finder™ XMV2 Hạng mục Thông số Chức năng phát hiện FOD Phạm vi phát hiện 200m. Góc quét > 90 độ. Độ nhạy phát hiện -20dBm2. Hiển thị dữ liệu radar thời gian thực 28fps. Tốc độ chạy xe Đạt 50km/h. Định vị vị trí vật FOD Độ chính xác cao (Công nghệ GNSS). Mọi điều kiện thời tiết (mưa, mù, bụi, khói, bão cát/ Điều kiện làm việc bụi,...) và mọi điều kiện ánh sáng. Xác thực vật FOD sau khi được phát hiện Camera Camera CCD độ phân giải cao. Nguồn điện Nguồn DC12V, 15A (nguồn Ắc quy xe ô tô). Thông số vật lý Kích thước 122cm (L) x 32cm (W) x 41cm (H). Tổng trọng lượng 20,4kg. Lắp đặt Gá trên nóc xe. Hệ thống Hiển thị (ảnh radar theo thời gian thực và ảnh vật FOD Giao diện người dùng trên nền ảnh vệ tinh khu bay) trên màn hành máy tính/ thiết bị Android/iPhone/iPAD/Window Tablet. Máy tính Nếu cần, bố trí ngay trên xe. Dạng ảnh và dữ liệu (theo định dạng phổ thông) cho Lưu trữ dữ liệu FOD tất cả các vật FOD được phát hiện: Ngày, Giờ, Địa điểm,... 3.3. Đề xuất thí điểm cấu hình hệ thống tự động phát hiện FOD bằng Radar tại sân bay Nội Bài Trên cơ sở thông số kỹ thuật của các hệ thống radar phát hiện FOD phổ biến trên thị trường và kết hợp các báo cáo đánh giá của các nhà chức trách hàng không, bảng so sánh sau được lập thành. 527
  10. Bảng 5. Tổng hợp so sánh hệ thống Trex FOD Finder™ với các hệ thống khác Hệ thống phát hiện FOD Đặc tính Hạng mục TREX Moog Xsight Stratech Tính đa Hệ thống cố định √ √ √ √ dạng Hệ thống di động √ Mức độ dư thừa hoàn chỉnh √ Đặc điểm Phát hiện FOD theo thời gian thực √ làm việc Hoạt động trong mọi điều kiện thời √ √ √ tiết Hoạt động 24/7 √ √ √ √ Thử nghiệm FAA √ √ √ √ (Cục HK Liên bang Mỹ) Đạt chuẩn Thử nghiệm CAAC √ √ √ √ thử nghiệm (Cục HK Trung Quốc) Hợp chuẩn FCC (Ủy ban Thông tin √ √ √ NA Truyền thông Liên bang Mỹ) Chi phí cho hệ thống $$$ $$$$ $$$$ $$$$ Chi phí Chi phí lắp đặt $ $$$ $$$ $$$ vòng đời Chi phí bảo trì & vận hành $ $$ $$ $$ Rõ ràng, hệ thống của Trex Enterprises nổi trội hơn hẳn các hệ thống tương tự, vì vậy, đề xuất sau cũng sẽ căn cứ trên thiết bị Trex FOD FinderTM. Dựa vào điều kiện thực tế tại sân bay Nội Bài, phương án khuyến nghị cho hệ thống tự động phát hiện FOD bao gồm: (1) hệ thống cố định giám sát FOD cho 2 đường cất hạ cánh 29R và 29L; (2) hệ thống di động giúp tuần tra, giám sát FOD cho toàn bộ khu bay. Với hệ thống cố định, kiến nghị 02 phương án: (a) bố trí các cụm radar giám sát nằm giữa hai đường cất hạ cánh (CHC) để giám sát đồng thời cả hai đường cất hạ cánh ; và (b) bố trí các cụm radar giám sát riêng từng đường cất hạ cánh. Kết quả cụ thể về bố trí của hai phương án có định được thiết kế như trong các hình bên dưới. Hình 8. Phương án 1 - Hệ thống cố định giám sát FOD đồng thời 2 đường CHC 29R và 29L 528
  11. Ưu điểm của phương án 1 là hạn chế được số cột treo lắp các cảm biến radar và camera, từ đó sử dụng hiệu quả hơn các camera khi cần điều hướng để ghi lại hình ảnh vật FOD được radar tự động phát hiện. Trường hợp không muốn bố trí hệ cột nằm giữa hai đường cất hạ cánh, có thể chuyển sang phương án 2 với kết quả bố trí giám sát FOD tự động cho từng đường cất hạ cánh như các hình dưới đây. Hình 9. Phương án 2 - Hệ thống cố định giám sát FOD đường CHC 29R Hình 10. Phương án 2 - Hệ thống cố định giám sát FOD đường CHC 29L Bảng sau sẽ tổng hợp lại những hệ thống thiết bị chính dùng phục vụ các phương án vừa được xác lập: 529
  12. Bảng 6. Tổng hợp bố trí hệ thống thiết bị chính theo các phương án Phương án 2 TT Thông số Phương án 1 Đường CHC 29R Đường CHC 29L 8 7 (Node 1, 7, 8 Node 1, 7 dùng dùng tháp ILS, tháp ILS, 1 Số trạm 6 Node 2,3,4,5,6 có Node 2,3,4,5,6 thể dùng tháp loại dùng tháp loại dễ dễ gẫy vỡ) gẫy vỡ Khoảng giữa 2 đường CHC 150m từ tim đường 120m từ tim đường 2 Vị trí trạm (khoảng cách CHC CHC 125m) Cảm biến Radar tầm 3 22 11 9 quét 300m Cảm biến Radar tầm 4 2 1 4 quét 400m Số camera lắp tại các 5 8 6 7 trạm Muốn đánh giá cụ thể hiệu quả của hệ thống, cần các số liệu chi tiết hơn về hoạt động thực tế của sân bay; qua đó sẽ phân tích được sự cải thiện về độ rủi ro của các sự cố hàng không liên quan đến FOD. 4. KẾT LUẬN Công tác quản lý FOD được ngành hàng không đặc biệt quan tâm thông qua việc ban hành các quy định, tổ chức triển khai công tác thu gom FOD, đầu tư một số trang thiết bị thu gom cơ giới hóa. Về cơ bản, công tác phát hiện FOD trên các sân bay ở nước ta hiện vẫn chủ yếu thực hiện bằng thủ công hoặc bán thủ công, không đảm bảo yêu cầu giám sát theo thời gian thực, dẫn đến xác suất cao vật FOD xuất hiện trên khu bay mà không được thu hồi ngay (tồn tại giữa 2 lần kiểm tra bằng thủ công liên tiếp), gây tiềm ẩn nguy cơ rủi ro rất cao về các sự cố hàng không liên quan đến FOD. Các nghiên cứu và thực tiễn thế giới về quản lý FOD sân bay cho thấy công nghệ radar đã và đang là giải pháp hiệu quả nhất trong giám sát FOD tự động, nhờ vào tính liên tục theo thời gian thực và khắc phục được các điều kiện về môi trường, thời tiết, khí tượng. Việc kết hợp giữa hệ thống radar giám sát FOD cố định cho đường cất hạ cánh, và di động cho các vùng khác trên khu bay ở những sân bay có tần suất khai thác cao là hợp lý. Riêng với những sân bay có tần suất khai thác thấp hay trung bình, thiết bị radar di động là lựa chọn tối ưu để tăng cường hơn nữa công tác đảm bảo an toàn trong phát hiện FOD. 530
  13. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. FAA. Foreign Object Debris Detection Equipment (AC 150/5220-24), 2009. [2]. FAA. Airport Foreign Object Debris (FOD) Management (AC 150/5210-24), 2020. [3]. FAA. Performance Assessment of a Mobile, Radar-Based Foreign Object Debris Detection System (DOT/FAA/AR-11/12), September 2011. [4]. FAA. Evaluation, Performance Assessment and Regulatory Guidance (Workshop presentation “Wildlife and Foreign Object Debris”), March 2014. [5]. Beijing Capital International Airport Co. Ltd. Runway (FOD) Monitoring/Detection Systems Evaluation Report. [6]. International Aerospace Quality Group. Foreign Object Damage (FOD) Prevention Program Guidance Material, March 2016. [7]. FCC 17-94. Radar Services in the 76-81 GHz Band, 2017. [8]. Trex Enterprises. Trex FOD FinderTM XFV2 Demonstration at Changi Airport. Event Report, 2019. [9]. Trex Enterprises. Real-Time Runway FOD Detection System (Presentation), 2019. [10]. Cục Hàng không Việt Nam. Tiêu chuẩn về kiểm soát vật thể lạ (FOD) tại cảng hàng không, sân bay (TCCS 26:2020/CHK), 2020. [11]. http://trexenterprises.com/fodfinderSite/index.html. [12]. https://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_01/textonly/s01txt.html. 531
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học