機場安全的重要性與挑戰(zhàn)

機場作為重要的交通樞紐，人員和物資流動頻繁，其安全至關(guān)重要。任何未經(jīng)授權(quán)的入侵行為都可能對機場運營、旅客生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的機場安全措施，如在航站樓內(nèi)構(gòu)建的人防、技防和物防體系雖較為完善，但機場圍界區(qū)域廣闊，環(huán)境復(fù)雜，給安全防護帶來諸多挑戰(zhàn)。例如，圍界周邊可能存在自然環(huán)境干擾，如風(fēng)雨、沙塵等惡劣天氣，以及鳥類、動物活動等，同時，隨著無人機等低空飛行器的廣泛使用，其非法闖入機場限制區(qū)域的風(fēng)險也在增加。這些都對機場防入侵檢測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和適應(yīng)性提出了極高要求。

雷達傳感器工作原理

雷達傳感器是一種利用電磁波來感知目標(biāo)物體信息的設(shè)備。常見的 24GHz 雷達傳感器，通過發(fā)射頻率為 24.125GHz 左右的微波，再接收物體反射回來的回波信號進行工作。其工作原理主要分為兩種模式。

CW 多普勒雷達傳感器模式

在這種模式下，雷達傳感器將 24GHz 選為發(fā)射頻率，利用發(fā)送與接收信號的頻率差，依據(jù)特定公式能夠計算出物體運動的速度。雙通道傳感器經(jīng)過參考信號與回波信號的混頻，會輸出兩個頻率幅度相同、相位差為 90° 的中頻信號 IF1 和 IF2。根據(jù)這 90° 相位引導(dǎo)的信號類型，可精準(zhǔn)識別物體的運動方向，判斷其是遠離還是靠近雷達傳感器。例如，當(dāng)有物體靠近雷達時，回波信號頻率會高于發(fā)射信號頻率，通過分析這種頻率變化以及兩個中頻信號的相位關(guān)系，就能確定物體的運動狀態(tài)。

FMCW 雷達傳感器模式

若要測量靜態(tài)物體到傳感器的距離等參數(shù)，選用線性升坡或降坡作為發(fā)射頻率的時間相關(guān)函數(shù)即可，并定期重復(fù)這些坡以獲取平均值。FMCW 雷達通過不斷改變發(fā)射信號的頻率，在發(fā)射信號與接收回波信號之間產(chǎn)生頻率差，這個頻率差與目標(biāo)物體的距離成正比。通過精確測量頻率差，就能計算出目標(biāo)物體與雷達傳感器之間的距離。這種模式在測量距離方面具有較高的精度和準(zhǔn)確度。

雷達傳感器在機場防入侵檢測中的優(yōu)勢

全天候工作能力

機場運行是全天候的，防入侵檢測系統(tǒng)也需如此。許多傳統(tǒng)的安防設(shè)備，如攝像頭，在天氣和照明條件不佳時，性能會大幅下降。例如在暴雨、大霧天氣中，攝像頭的可視范圍會嚴(yán)重受限，難以清晰捕捉目標(biāo)；在夜晚，尤其是沒有良好照明的區(qū)域，攝像頭也難以準(zhǔn)確識別潛在入侵者。而雷達傳感器利用電磁波工作，不受光線和惡劣天氣影響，無論是在烈日炎炎的白天，還是伸手不見五指的夜晚，亦或是暴雨、沙塵等惡劣天氣條件下，都能穩(wěn)定地發(fā)射和接收電磁波，準(zhǔn)確探測到地面和空中的入侵物體，為機場提供持續(xù)可靠的防護。

探測范圍廣

機場圍界范圍廣闊，需要防入侵檢測系統(tǒng)具備較大的探測范圍。雷達傳感器的探測距離遠，如一些高性能雷達傳感器的探測距離可達數(shù)公里，能夠覆蓋大面積的機場圍界區(qū)域以及周邊潛在的入侵路徑。相比之下，傳統(tǒng)的一些基于物理周界的傳感器技術(shù)，如震動光纖、震動電纜等，只能覆蓋周界圍欄區(qū)域，屬于 “線” 式防護，防護范圍極為有限。雷達傳感器的廣域探測能力可以實現(xiàn)對機場圍界及周邊區(qū)域的 “面” 式防護，大大降低入侵行為的漏檢概率。

精準(zhǔn)的目標(biāo)識別與跟蹤能力

雷達傳感器不僅能夠檢測到物體的存在，還能精準(zhǔn)獲取目標(biāo)物體的位置、速度、運動方向等信息。在機場環(huán)境中，當(dāng)有不明物體靠近或闖入時，雷達傳感器可以實時監(jiān)測其運動軌跡，對其進行連續(xù)跟蹤。例如，當(dāng)有無人機闖入機場禁飛區(qū)域時，雷達傳感器能夠快速鎖定無人機的位置，并持續(xù)跟蹤其飛行軌跡，將相關(guān)信息及時傳輸給機場安保系統(tǒng)。這種精準(zhǔn)的目標(biāo)識別與跟蹤能力，使得機場安保人員能夠迅速了解入侵目標(biāo)的動態(tài)，及時采取有效的應(yīng)對措施，相比傳統(tǒng)系統(tǒng)，大大提高了應(yīng)對入侵事件的效率和準(zhǔn)確性。

實際應(yīng)用案例與系統(tǒng)構(gòu)建

木�？萍嫉臋C場周界安防解決方案

木�？萍蓟�于 WAYV 雷達的機場周界安防解決方案為國內(nèi)某 4E 機場帶來了顯著的安全提升。該方案利用 WAYV 安防雷達可監(jiān)控廣闊場景內(nèi)多個目標(biāo)的特性，精確測量每個目標(biāo)的距離、方位和速度等位置信息。雷達能夠自主引導(dǎo) PTZ（Pan/Tilt/Zoom）攝像頭，當(dāng)雷達檢測到入侵目標(biāo)后，會自動引導(dǎo)攝像頭對準(zhǔn)、放大并跟蹤入侵者，實現(xiàn)對入侵目標(biāo)的連續(xù)、清晰抓拍分析。通過多臺雷達組網(wǎng)，可實現(xiàn)對整個機場周界和部分關(guān)鍵區(qū)域的無死角覆蓋。

系統(tǒng)構(gòu)建與功能實現(xiàn)

在實際構(gòu)建機場防入侵檢測系統(tǒng)時，雷達傳感器與其他設(shè)備協(xié)同工作。雷達傳感器負責(zé)對入侵目標(biāo)進行探測和跟蹤，將獲取的目標(biāo)信息傳輸給后端控制系統(tǒng)�？刂葡到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和算法，判斷目標(biāo)是否為入侵行為。一旦確認(rèn)入侵，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報警，并聯(lián)動相關(guān)設(shè)備，如調(diào)動攝像頭進行復(fù)核，對入侵現(xiàn)場進行錄像記錄等。例如，管理人員可以通過可視化監(jiān)控軟件，實時查看入侵目標(biāo)的位置、行動速度和軌跡信息。同時，系統(tǒng)還支持與第三方 VMS 視頻監(jiān)控軟件或者其他入侵報警系統(tǒng)集成，進一步提升系統(tǒng)的功能性和兼容性。管理人員可以根據(jù)機場不同區(qū)域的敏感度，自由劃定防區(qū)并設(shè)置不同的報警等級。如將周界外圍區(qū)域設(shè)為監(jiān)控區(qū)，在此區(qū)域雷達只調(diào)動攝像頭復(fù)核，不進行報警；周界外緊鄰圍欄的特定區(qū)域設(shè)為預(yù)警區(qū)，雷達檢測到目標(biāo)后自動調(diào)動攝像頭并觸發(fā)報警；周界線及其空側(cè)內(nèi)場區(qū)域設(shè)為報警出景區(qū)，一旦檢測到入侵立即發(fā)出緊急報警。通過這種多層次的防護設(shè)置，實現(xiàn)了對機場圍界區(qū)域的高效、精準(zhǔn)防護。

未來發(fā)展趨勢

隨著科技的不斷進步，雷達傳感器在機場防入侵檢測領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀�多發(fā)展機遇。一方面，雷達傳感器的性能將不斷提升，探測精度、距離和可靠性將進一步提高。例如，新型雷達技術(shù)可能會實現(xiàn)對更小目標(biāo)的檢測，以及在更復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定工作。另一方面，雷達傳感器與其他先進技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)的融合將更加緊密。人工智能算法可以對雷達獲取的大量數(shù)據(jù)進行實時分析和處理，進一步提高目標(biāo)識別的準(zhǔn)確性和效率，自動區(qū)分鳥類、動物等自然活動與真正的入侵行為。大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以對歷史入侵?jǐn)?shù)據(jù)進行分析，挖掘潛在的入侵模式和風(fēng)險點，為機場安全管理提供更有針對性的決策支持。此外，雷達傳感器系統(tǒng)的小型化、集成化發(fā)展，也將使其在機場部署更加便捷，成本進一步降低，從而推動其在更多機場的廣泛應(yīng)用，為全球機場安全防護水平的提升奠定堅實基礎(chǔ)。