智慧赋能 | 南通机场：让每一束光皆可精准掌控

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（来源：中国民航报）

助航灯光不仅是跑道边界的精确标识，更是飞行员判断高度、方向和位置的关键参照，能在复杂气象条件下及夜间环境中为航空器提供清晰可靠的引导，守护每一架航班的起降安全，是民航安全体系中不可或缺的一环。而对助航灯光进行严格的定期检查，不仅是一项常规维护任务，更是对安全底线的重要守护。

近日，南通机场创新使用无人机对助航灯光开展自动化巡检，通过建立助航灯光巡检全场景数字化处理模式，实现进近灯、顺序闪光灯、跑滑边灯等10余种助航灯光异常情况的智能巡检，进一步提升了机场助航灯光巡检的效能。

上线无人机管理模块

显著提高巡检效率

在创新引入无人机进行助航灯光巡检之前，南通机场一直采用传统的人工巡检方式。因人工巡检能达到的高度有限且部分助航灯光设备所处地形复杂，巡检人员难以快速、精准地判断助航灯光系统的适航状态。尤其在进近助航灯光的检查过程中，有部分灯光设备因地理位置因素，巡检人员需绕行约7公里对加高灯具进行检查，不仅耗费大量时间和人力，而且在很大程度上依赖个人经验判断其适航状态是否达标，影响了巡检结果的准确性。

为解决上述问题，南通机场引入搭载多传感器和高精度定位设备的无人机巡检系统，实现了助航灯光的智能巡检。经过多次实地试飞验证，该无人机巡检平台能够将灯光巡检时间缩短30分钟，同时实现更广泛的巡检覆盖面和更高的判别精度。

此外，为高效精准掌握助航灯光系统的运行状态，南通机场对助航灯光无人机巡检进行了本地化部署，在飞行区管理系统上线了无人机管理模块。南通机场相关负责人表示，这一举措显著提高了巡检工作的智能化水平和响应效率。

据了解，依托飞行区管理系统完善的设备、资源数据库以及包括灯光坐标和属性在内的相关信息，无人机管理模块可自动引导无人机精准对接相关目标，根据不同目标调整最佳观测姿态，从而确保获取最优巡检结果。在无人机自动巡检过程中，操作员可通过终端查看指令下发、飞行器起飞、任务执行等流程的状态和巡检实况，实现对作业进度的全面掌握。

目前，助航灯光无人机巡检系统可对飞行区域进行划分，实现多区域巡检，同时对10余种灯光进行包括偏离、衰减和损坏等情况的智能判别。尤其是在对进近灯光进行监测时，无人机可沿系统模拟的进近航迹飞行，从较为直观的角度对进近灯光的有效性进行检验，不仅降低了传统人工方式的操作难度，还有效节约了人力成本。

设计新一代算法方案

综合判断灯光状态

“系统通过对采集视频和热成像图像进行人工智能（AI）分析，需要克服多种难题”。南通机场相关工作人员介绍，夜间作业环境光照条件复杂，多种光源交织形成较严重的光污染，容易对AI算法造成干扰，导致对巡检结果的误判。

更具挑战的是，不同类型的助航灯光外观相似度高，如跑道边灯、入口灯和滑行道中线灯等在形状与尺寸上差异较小，算法需要准确区分这些外观相似但功能和位置要求不同的灯具，识别难度较大。此外，数据的获取与精准标注也存在一定现实困难。

为应对上述挑战，南通机场创新提出了新一代融合算法方案，显著提高了AI对助航灯光状态的智能辨识和判定精度。据了解，新算法通过采用多个传感器的算法模型，能自动融合不同识别算法的模型，综合给出搜索结果。此外，该算法还具备超过任意单个模型性能的特征，实现利用神经网络技术挖掘巡检特征信息的关联程度，并计算得出综合对比排序和分值，给出最终巡检识别结果，有效弥补了单一特征算法描述能力不足的缺点。

在灯光异常情况监测方面，该算法能对无人机采集的视频序列进行智能处理，根据视频流中的灯光异常事件检测模型，实时监控动态视频中的灯光连续状态特征。一旦发现灯光状态特征与异常模式相符，系统立即上报灯光异常事件及其所在区域，从而保障机场飞行安全。

此外，该算法能结合相机拍摄参数、灯光图像灰度及发光特性，综合计算强光区域的平均光强值，并通过提取跑道边灯光斑状态特征、灯光斑图像灰度及中心光强，对其发光强度进行定性判定和分类输出，从而对灯具衰减程度做出判断。

南通机场还构建了专门的助航灯光图像数据集，包括10余种不同自然光照和亮度情况的助航灯图像5000余张。通过调节采集设备的曝光时间等参数，在助航灯光强度变化时获取光斑图像并应用于图像灰度标定，对助航灯光进行全向角度检查，为后续算法训练和优化积累了大量素材。

加强多方管理

全面保障运行安全

为避免出现无人机扰航事件，南通机场从人员管理、流程管控和远程监管等方面加强对助航灯光巡检无人机使用情况的安全管控，全面规范其运行。

据悉，南通机场高度重视助航灯光巡检无人机飞手资质管理，严格按照《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》《民用无人驾驶航空器运行安全管理规则》等相关法规，建立系统化的专业人员培训体系。飞手须取得民用无人驾驶航空器操控员执照，才具备操作资格。同时，南通机场仅对已持证且获得当日操作授权的飞手发放验证码，飞手须经验证通过后方可解锁无人机操作权限，从而确保人员管理的安全。

在流程管控方面，助航灯光巡检无人机执行严格的审批制度，对作业时间、飞行区域及巡检范围均设有明确限制。一旦无人机超出预设边界，将自动触发返航及告警程序。此外，助航灯光无人机巡检系统与机场运行管理系统实现了无缝对接。无人机作业前必须同时获得机场运控中心和塔台的双重放行批准，才可以在指定空域内执行任务。若需要临时中止任务，塔台工作人员可实时下达终止指令，无人机将立即停止作业并安全返航。

此外，依托飞行区管理系统，南通机场实现了对无人机实时状态的全面监控与追踪。该系统能够全天候不间断地将无人机运行数据推送至相关责任人，为远程监管提供了强有力的技术支持。

通过无人机对助航灯光进行智慧巡检是南通机场智能化管理和安全管控的一次全新探索，不仅有效提高了各类助航灯光的排故精准度，还降低了人工成本。未来，南通机场将持续完善无人机助航灯光巡检管理体系，不断优化升级设备和系统性能，助力飞行区内设施设备的安全高效运行，为四型机场建设提供坚实的制度保障和技术支撑。（中国民航报 记者张之涵、胡夕姮 通讯员井燕龙）

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编辑|张 薇

校对|李季威

审核|韩 磊