一、項(xiàng)目背景

　　隨著中國(guó)國(guó)力的日益增長(zhǎng)，每年舉辦的大型國(guó)際活動(dòng)也越來越多，包括：北京會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)、APEC、北京亞歐經(jīng)濟(jì)論壇、東北亞經(jīng)濟(jì)論壇、博鰲亞洲論壇、中非經(jīng)濟(jì)論壇等，這些國(guó)際活動(dòng)增進(jìn)了世界對(duì)中國(guó)的了解，拓展了中國(guó)與其他國(guó)家的交流與合作空間，提升了中國(guó)的軟實(shí)力，展示了開放和自信的國(guó)際形象；同時(shí)也對(duì)舉辦城市機(jī)場(chǎng)防衛(wèi)與機(jī)場(chǎng)安全提高了要求，作為最重要之一的機(jī)場(chǎng)，關(guān)系到交通運(yùn)輸安全、參會(huì)人員安全乃至國(guó)家安全，為保證其安全、暢通和實(shí)效，機(jī)場(chǎng)安全管理的現(xiàn)代化、高科技、自動(dòng)化安全防衛(wèi)措施的建設(shè)和完善。同時(shí)就安全管理角度來說，機(jī)場(chǎng)這一個(gè)“出不起事故”的領(lǐng)域，無論是國(guó)際航線機(jī)場(chǎng)還是國(guó)內(nèi)客運(yùn)機(jī)場(chǎng)，在安全管理范疇仍然面臨許多漏洞，如跑道車輛闖入、飛鳥“圍攻”、無人機(jī)入侵、起落架故障、飛機(jī)降落偏離跑道、襲擊等等，都是威脅機(jī)場(chǎng)安全的“罪魁禍?zhǔn)住?。這些安全事故時(shí)有發(fā)生，輕則造成航班延誤，旅客滯留，重則機(jī)毀人亡、帶來恐慌。該系統(tǒng)的建設(shè)，將會(huì)對(duì)以上機(jī)場(chǎng)安全隱患提供技術(shù)上的支持，可成功實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、識(shí)別、預(yù)警及雷達(dá)指引鎖定跟蹤的需要，為機(jī)場(chǎng)的安全防范“保駕護(hù)航”。

二、系統(tǒng)介紹

　　機(jī)場(chǎng)安全智能監(jiān)控系統(tǒng)，是針對(duì)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)內(nèi)的機(jī)場(chǎng)跑道道面、機(jī)場(chǎng)凈空管制、停機(jī)坪、滑行道等重要地段全天時(shí)、多角度、立體化遠(yuǎn)程晝夜視頻監(jiān)控管理。該系統(tǒng)能夠?yàn)楹娇瞻踩芾韱挝惶峁┘皶r(shí)、準(zhǔn)確、全面的機(jī)場(chǎng)管理信息，有效避免飛機(jī)降落時(shí)偏離跑道、起落架未打開（飛機(jī)鎖定跟蹤，人工判斷起落架狀態(tài)）、無人機(jī)“襲擊”、機(jī)場(chǎng)跑道內(nèi)車輛和人員入侵等飛行安全事故的發(fā)生，提高機(jī)場(chǎng)安全管理水平，從科技角度避免（或降低）機(jī)場(chǎng)事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)人防、物防到技防的一個(gè)跨越。

三、軟件介紹

機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)全天候綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)包括如下幾個(gè)部分：

1.重點(diǎn)區(qū)域行人、車輛報(bào)警。為保障機(jī)場(chǎng)跑道及重點(diǎn)區(qū)域的安全，需要24小時(shí)監(jiān)控跑道及相關(guān)區(qū)域。一旦檢測(cè)到有人或者車輛闖入，立刻聲光報(bào)警，提醒用戶處理。系統(tǒng)能夠智能區(qū)分闖入目標(biāo)的類型：人、車和飛機(jī)，僅對(duì)人和車報(bào)警。

2.飛機(jī)起降跟蹤監(jiān)控。在機(jī)場(chǎng)高點(diǎn)架設(shè)高精度光電系統(tǒng)，可對(duì)接雷達(dá)系統(tǒng)，在晝夜24小時(shí)及全天候下，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起飛及降落全過程的手動(dòng)和自動(dòng)追蹤、目標(biāo)特寫、目標(biāo)定位，提供軌跡的實(shí)時(shí)刻畫和事后回放分析等。輔助用戶查看起落架是否落下、飛機(jī)機(jī)身特征、運(yùn)行軌跡等。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1. 不間斷檢測(cè)，及時(shí)告警 多個(gè)紅外熱像儀無縫拼接全面覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，實(shí)現(xiàn)不間斷檢測(cè)監(jiān)控區(qū)域，從分析目標(biāo)到告警的時(shí)間只需5～10秒，滿足用戶的要求。

2. 不同點(diǎn)位靈活配置檢測(cè)設(shè)備 我們可以根據(jù)實(shí)際需要檢測(cè)的區(qū)域，按照要求的設(shè)備架設(shè)地點(diǎn)，靈活配置熱像儀的數(shù)量、鏡頭焦距、相機(jī)安裝角度和檢測(cè)時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)注區(qū)域的全覆蓋實(shí)時(shí)檢測(cè)。

3. 紅外熱成像全天候監(jiān)測(cè) 可見光探測(cè)器受天氣影響比較大，所以在白天較好的天氣情況下采用可見光和紅外一起檢測(cè)目標(biāo)。而紅外成像相較可見光成像在動(dòng)目標(biāo)預(yù)警方面具有更高的預(yù)警率，所以在霧天、雨天、夜晚的時(shí)候本系統(tǒng)以紅外熱像儀為核心預(yù)警設(shè)備，實(shí)現(xiàn)晝夜監(jiān)控。紅外傳感器主要針對(duì)的目標(biāo)是人員、車輛、無人機(jī)等，從輻射學(xué)的原理來說，目標(biāo)輻射峰值波長(zhǎng)為10μm左右，所以用長(zhǎng)波紅外預(yù)警系統(tǒng)為。

4. 全景大視域拼接 系統(tǒng)將關(guān)注區(qū)域自動(dòng)拼接生成全景視頻，給用戶很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)感，同時(shí)疊加顯示預(yù)置點(diǎn)、屏蔽區(qū)、報(bào)警點(diǎn)以及當(dāng)前檢測(cè)區(qū)域等。用戶通過對(duì)全景圖的瀏覽，可以了解前端的態(tài)勢(shì)。在目標(biāo)預(yù)警后，可以自動(dòng)引導(dǎo)監(jiān)控云臺(tái)跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)位置，此外雙擊全景視頻上一點(diǎn)也可以引導(dǎo)監(jiān)控云臺(tái)跳轉(zhuǎn)至該位置。

由于飛機(jī)速度快而體積大，單個(gè)視頻中很容易產(chǎn)生誤報(bào)，而利用全景視頻進(jìn)行場(chǎng)景標(biāo)定，盡量避免飛機(jī)被單個(gè)相機(jī)畫面分割而引起的誤報(bào)，提高告警準(zhǔn)確率。

5. 重要區(qū)域檢測(cè)及報(bào)警 利用智能視頻分析技術(shù)，對(duì)紅外和可見光視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，檢測(cè)跑道等重要區(qū)域，具備目標(biāo)自動(dòng)智能發(fā)現(xiàn)和跟蹤能力，主動(dòng)提醒用戶關(guān)注疑似目標(biāo)。 檢測(cè)與跟蹤部分采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能圖像分析技術(shù)。該技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)視頻運(yùn)動(dòng)偵測(cè)（VMD）技術(shù)所采用的簡(jiǎn)單探測(cè)運(yùn)動(dòng)的方式。與傳統(tǒng)VMD基于像素來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)不同，該技術(shù)基于目標(biāo)來探測(cè)威脅，它所分析的對(duì)象是目標(biāo)，其具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自調(diào)節(jié)能力。 此外，視頻標(biāo)記技術(shù)幫助計(jì)算機(jī)區(qū)分目標(biāo)類型。通常計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)和傳輸?shù)膱D像信息都是二維信息，但在某些情況下，我們需要獲取圖像中物體與實(shí)際三維場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)關(guān)系從而得到物體的實(shí)際高度，速度等信息。攝像機(jī)標(biāo)定就是通過建立攝像機(jī)成像模型和求解攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)來建立三維空間和二維圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。標(biāo)定可以確定圖像中物體的實(shí)際大小和空間位置，使計(jì)算機(jī)能立體地認(rèn)識(shí)圖像，這樣便可以得到圖像中目標(biāo)在三維世界中的實(shí)際尺寸。一方面可以濾除檢測(cè)到目標(biāo)中的干擾（飛鳥，雨滴，小動(dòng)物等），另一方面作為目標(biāo)類型分類的一個(gè)參考依據(jù)。  

6. 目標(biāo)特寫跟蹤 系統(tǒng)可以接收雷達(dá)系統(tǒng)反饋的飛機(jī)坐標(biāo)，云臺(tái)跳轉(zhuǎn)至目標(biāo)區(qū)域，通過手動(dòng)鎖定或者周界報(bào)警自動(dòng)聯(lián)動(dòng)視頻圖像中的敏感目標(biāo)，經(jīng)過云臺(tái)控制器對(duì)云臺(tái)指向位置的實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤，支持可見光對(duì)飛機(jī)的特寫拍攝。跟蹤算法具有一定的抗力，對(duì)于目標(biāo)飛行過程中出現(xiàn)的遮擋、噪聲，以及前景和背景差異較小的情況，都可以不受影響，實(shí)現(xiàn)較魯棒。

7. 的跟蹤效果。 在跟蹤的過程中，根據(jù)目標(biāo)的大小，平臺(tái)不斷的調(diào)整鏡頭焦距，確保目標(biāo)始終保持在一個(gè)合適的大小。對(duì)于可見光相機(jī)，還要保證飛機(jī)足夠清晰的細(xì)節(jié)，便于監(jiān)控人員關(guān)注航班號(hào)、起落架等飛機(jī)細(xì)節(jié)特征。

8. 目標(biāo)定位及軌跡展示

目標(biāo)報(bào)警后，基于設(shè)備安裝參數(shù)、云臺(tái)角度、報(bào)警目標(biāo)坐標(biāo)等參數(shù)，利用數(shù)學(xué)公式計(jì)算出報(bào)警點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，并不斷更新目標(biāo)當(dāng)前位置，在電子地圖中實(shí)時(shí)繪制目標(biāo)軌跡。系統(tǒng)支持目標(biāo)歷史軌跡的回放。