加拿大运输部研究表明，机场的交通量每增长20％，跑道侵入的可能性就增大140%。近年来，我国民航运输量快速增加，机场跑道侵入的风险自然也随之增大了。如何更有效地防止跑道侵入事件的发生，成为了摆在中国民航面前的一个现实问题。

作为行业内专门从事高新技术应用开发的科研机构，中国民航局第二研究所自2006年起就开始研究防止跑道侵入这一课题。民航二所所长罗晓告诉记者：“目前世界上最领先的防止跑道侵入系统是基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统。民航二所已经自主研发、掌握了该技术。”

目前，民航二所正在上海虹桥机场进行这一系统设备的安装调试工作。2018年，民航二所将联合华东空管局、上海虹桥机场等单位进行基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统的示范运行。

防止跑道侵入

“红绿灯”最前沿

国际民航组织对跑道侵入的定义是：在机场出现的任何航空器、车辆、人员误入指定用于航空器起飞和着陆地面保护区的情况。

尽管跑道侵入事件在航空事故中所占比例较低，但一旦发生，极易引起灾难性后果。因此，长期以来，防止跑道侵入都是全球民航业研究的一项重要课题。

2002年，美国麻省理工学院林肯实验室第一次提出跑道状态灯（RWSL）系统概念。跑道状态灯系统是一个全自动的跑道侵入防护系统。该系统能在实现目标精确监视的基础上，自动判断跑道的运行状态，同时结合跑道的运行规则，通过信号指示灯方式直接提示飞行员、车辆驾驶员禁止进入或使用跑道。系统主要有3种信号指示灯，分别是跑道进入灯、起飞等待灯和交叉跑道灯。这3种信号指示灯就像红绿灯一样，一旦红灯开启，就表示禁止进入或使用跑道。

仿真评估显示，该系统能有效减少跑道侵入事件的发生。美国联邦航空管理局（FAA）在仿真评估后，在达拉斯、洛杉矶、波士顿机场组织开展了跑道状态灯系统的示范验证。示范验证结果表明，跑道状态灯系统的应用可减少70%的跑道侵入事件发生。因此，FAA将跑道状态灯系统作为重要的防止跑道侵入技术手段，并计划于今年在美国17个大型繁忙机场应用。同时，欧洲航空安全组织也将该系统作为未来机场的重要技术手段，目前正在法国巴黎戴高乐机场开展验证。

2016年，在民航局空管局、上海虹桥机场等单位的大力支持下，民航二所承担了民航局空管局“防止跑道侵入技术研究与示范”的项目，计划在上海虹桥机场应用跑道进入灯等系统，开展基于跑道状态灯的防止跑道侵入技术的集成示范。目前，其已完成了现场站址勘察、系统安装建设方案制订，预计今年内将完成设备的安装调试。这标志着民航二所成功研发出了基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统，填补了国内该技术领域的空白。

多项过硬技术

奠定研发基础

“一套运行有效的防止跑道侵入系统，主要由监视系统、决策系统和告警系统三个部分组成”，民航二所防跑道侵入系统研究组组长朱盼向记者介绍。如果把一套智能的防止跑道侵入系统比作人的话，监视系统就是用眼睛看，决策系统就是用大脑思考、进行判断，告警系统则是发出指令、做出提醒。基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统亦是如此。跑道状态灯，其实是一个告警系统，要让基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统真正发挥效用，就还需要监视系统、决策系统技术过硬。

对进近区、场面目标进行精确监视正是民航二所的强项。近10年来，民航二所紧密贴近民航运行实际需求，紧跟国内外技术发展趋势，在场面监视及运行管理领域开展了大量研究工作。自2007年以来，民航二所先后获得国家自然基金、国家科技支撑计划、国家“863计划”、民航局等多个科研项目支持，在MLAT(多点定位)、APES（机场全景增强监视）、A-SMGCS（高级场面活动引导与控制系统）等技术领域取得了重要的进展。民航二所研制的MLAT成为首家获得民航空管专用设备许可证的单位，MLAT、APES、A-SMGCS系统在多地机场应用，有力的支撑了场面运行安全能力的提升，同时民航二所在助航灯光领域也开展了长期研究，形成了全系列的助航灯光产品。

“民航二所的场面监视控制技术水平在国际上位于前列”，朱盼表示。如今，民航二所能够自主研发、拥有自主知识产权，在国内独家掌握了基于跑道状态灯的防跑道侵入系统技术，正是站在这些技术的“肩膀上”。

决策系统的技术也是防止跑道侵入系统的核心技术。朱盼表示，此前，国内外不少企业都生产了防止跑道侵入系统，但由于算法不当，误报率过高，大幅度增加了管制员工作量，甚至干扰到其正常工作。“狼来了”叫得太多，也就失去了告警作用。民航二所在研发基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统中，特别注意到了这一点。他们严格按照FAA标准，将状态灯错误激活概率控制在了0.05%之内。

国内示范运营

市场前景广阔

为了进一步提高机场运行效率，我国不少机场都进行了改扩建。同时，机场布局日益复杂，多跑道运行的机场也越来越多，管制员需关注的场面区域扩大，指挥飞机、车辆的数量不断增长，管制员的工作负荷也不断加重，跑道运行的安全风险不断增大。“单纯依靠管制员指挥，有可能出现飞行员或者车辆驾驶员听错指令的情况，也可能出现管制员发出错误指令的情况。依靠机器，则可以避免这两种风险。”民航二所所长助理吴宏刚谈到。

基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统就是排除了人为因素，由机器来监视、决策、告警。系统通过为机组和车辆驾驶员提供准确、及时的跑道使用情况，减少跑道侵入的数量和降低严重程度，防止跑道事故发生，同时不干扰机场运行，与现存的程序相兼容。在不影响交通流量、适应各个机场运营的同时，为机场增加了一道安全防线。

2018年，民航二所将联合华东空管局、虹桥机场等单位完成基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统的示范运行。通过示范运行，民航二所将总结系统示范运行的经验，形成系统的运行规范，为进一步在国内大型机场应用跑道状态灯系统做好准备。

“对国内机场而言，我们的产品优势十分明显，主要体现在售价低、售后服务好上。”吴宏刚表示，民航二所本来就是服务中国民航的，因此在价格上较国外产品有明显的竞争力，同时民航二所总部就在国内，为国内机场提供售后服务从地理位置上也具备优势。

“这一系统的市场前景十分广阔，”吴宏刚指出。他认为国内年旅客吞吐量千万级以上的机场跑道运行情况复杂，都十分需要这样一套系列来确保安全。“5年内，这一产品市场规模可达到20亿元。”不仅如此，随着“一带一路”沿线国家基础设施建设的不断进行，民航二所研发的基于跑道状态灯的防止跑道侵入系统也有了更多走出去的机会。（《中国民航报》、中国民航网 记者陈嘉佳 通讯员李琳）