Co je automatizovaný systém detekce FOD?

Co je automatizovaný systém detekce FOD?

Automatizovaný systém detekce FOD je soubor senzorů, který na letištní vozovce zjišťuje cizí předměty a upozorňuje provozovatele letiště.

FOD znamená cizí předměty (foreign object debris). ICAO a EASA je definují jako neživý předmět v pohybové ploše. Nemají provozní ani letecké využití a mohou ohrozit provoz letadel. FAA definuje FOD jako jakýkoli předmět, živý nebo neživý, na nevhodném místě, který může zranit osoby nebo poškodit letadla. Mezi FOD patří spojovací prvky, nářadí, úlomky pneumatik a kusy betonu nebo asfaltu.

Případem z praxe je havárie Concorde z 25. července 2000. Pneumatika Concorde přejela titanovou slitinovou opotřebovací lištu, která pocházela z letadla DC-10. To letadlo vzlétlo o pět minut dříve. Úlomky z pneumatiky zasáhly křídlo a prasknula nádrž 5.

Proč je FOD důležitý

AC 150/5220-24 uvádí tři druhy škod. FOD může proříznout pneumatiky letadel. Může vniknout do motorů. Může uvíznout v mechanismech, které ovlivňují provoz letu. Proud výfukových plynů z tryskových motorů může FOD vymrštit vysokou rychlostí a zranit osoby.

Jak fungují senzory

FAA definuje typy senzorů podle jejich hlavního způsobu detekce:

• Radar je systém, který vysílá a přijímá rádiové signály a zjišťuje objekty.
• Elektrooptický systém používá viditelné světlo. Data z kamery analyzuje zpracováním obrazu, což je digitální analýza dat ze senzoru.
• Hybridní systém používá data z radaru i elektrooptického senzoru.
• Mobilní radar je radar na vozidle, které skenuje povrch před sebou.

AC neomezuje technologii, kterou smí letiště použít. Nezmiňuje umělou inteligenci. AC uvádí vlastnosti systémů na trhu v roce 2009 a stanovuje výkonnostní požadavky, které musí splnit jakákoli technologie.

Typy systémů

FAA AC 150/5220-24 (2009) uvádí čtyři typy. Tabulka uvádí vlastnosti systémů, které byly na trhu v té době.

Pevné systémy zajišťují nepřetržitý dohled. Mobilní systémy doplňují lidskou prohlídku.

Co vyžaduje FAA

AC 150/5220-24 stanovuje minimální výkon zařízení:

• Systém musí zjistit referenční válec a kouli o velikosti golfového míčku a 90 procent skupiny typických položek FOD.
• Musí rozlišit dva objekty jako samostatné, jsou-li od sebe nejvýše 3 m.
• Musí určit polohu objektu s přesností na 5 m.
• Falešné poplachy nesmí překročit jeden za den u systémů s vizuální detekcí a tři za den u systémů bez ní, počítáno jako průměr za 90 dní.
• Nepřetržité systémy by se měly obvykle aktualizovat do 4 minut od výskytu FOD.
• Každý systém musí prokázat svůj výkon za deště, sněhu a v noci a vést záznam času a polohy poplachu.
• Systém musí provozovatele letiště informovat o každém místě v oblasti dohledu, kde detekce není možná.

Dráha je hlavní oblastí dohledu. Ostatní zpevněné pohybové plochy mají nižší prioritu. AC stanovuje návrhovou životnost nejméně 10 let.

Použití AC obecně není povinné. Je povinné pro zařízení pořízená z prostředků Airport Improvement Program nebo Passenger Facility Charge.

Co zvažuje letiště při výběru systému

AC uvádí faktory, které může provozovatel letiště zvažovat:

• počet a typ letadel
• velikost a umístění oblastí dohledu
• citlivost zařízení, protože vyšší citlivost obvykle znamená více falešných poplachů
• nároky údržby zařízení
• klima, protože silný déšť nebo sníh mohou senzory zhoršit
• schopnost personálu reagovat na poplachy a odstranit FOD

Co se děje po poplachu

Poplach říká personálu letiště, že senzor našel objekt. Uživatelské rozhraní může být v provozním středisku letiště, v údržbovém středisku nebo ve věži řízení letového provozu. Letiště rozhoduje, jak svému personálu nařídí FOD odstranit. Rozhoduje také, jak řízení letového provozu přesměruje letadla, pokud je riziko vysoké.

FAA AC 150/5210-24A uvádí dva případy. Pokud FOD není bezprostředním nebezpečím, odstraní se, jakmile to dovolí provozní plán. Pokud je bezprostředním nebezpečím, musí program FOD umožnit dozorci letiště na nějakou dobu zastavit provoz. FAA doporučuje, aby letiště tyto postupy dohodla se svým zařízením řízení letového provozu.

Letiště by mělo zaznamenat, jak zjistilo každý kus FOD, kdy a kde, co to bylo a jaký mohl být jeho zdroj. FAA vyzývá letiště, aby údaje o typu, poloze a zdroji posílala do národní databáze FOD.

Nahrazuje systém prohlídku?

Ne. Pokyny FAA uvádějí, že systémy detekce FOD nejsou navrženy ani certifikovány jako bezpečnostně kritické systémy. Letiště je nemohou použít místo požadovaných prohlídek. Letiště, které takový systém má, může využívat jeho další funkce, ale jen doplňkově a jako poradní podporu.

ICAO L 14 (Annex 14) vyžaduje denní prohlídky pohybové plochy. Pro kódové číslo 3 nebo 4 vyžaduje nejméně dvě. FAA AC 150/5220-24 označuje personál letiště za primární senzor FOD.

Kontrola FOD bez automatizace

Prohlídka je základem každého programu FOD. Hlavní postupy jsou tyto:

• Prohlížet pohybovou plochu alespoň jednou denně a častěji na stavbách a po nehodě, incidentu nebo úniku. EASA přidává prohlídky po extrémním počasí.
• Projet dráhu ve dvou nebo více průjezdech, aby se zmenšila šířka každé prohlídkové zóny. Projet krátké odbočky, protože je kontroloři často přehlédnou.
• Prohlížet pěšky, aby se dosáhlo míst, kam nedojede vozidlo, například trávy.
• Používat na vozidlech přídavná světla při noční prohlídce.
• Zapojit nájemce a letecké dopravce do prohlídek a hlásit FOD, který vidí.

Některá letiště pořádají FOD walks. Personál, partneři a dobrovolníci sbírají FOD ručně. FAA upozorňuje, že tyto procházky ne vždy zaznamenávají polohu a původ každého kusu.

Co FAA zjistila při zkouškách

FAA zkoušela čtyři typy systémů, aby stanovila minimální požadavky na výkon. Zprávy jsou tyto:

• radarový systém v Providence, DOT/FAA/AR-10/33
• elektrooptický systém na Chicago O’Hare, DOT/FAA/AR-11/13
• hybridní systém na Boston Logan, DOT/FAA/TC-12/22
• mobilní radar na třech letištích, DOT/FAA/AR-11/12

V pozdější studii FAA na Boston Logan porovnala dráhu s hybridním systémem s dráhou, na které prováděl prohlídku jen člověk. Za 18 měsíců systém našel 139 objektů a lidé 21. Z těch 139 bylo 95 uhynulých zvířat. Na Seattle-Tacoma systém za 12 měsíců našel 102 objekty a lidé 30. Ze 102 bylo 37 uhynulých zvířat. FAA také upozorňuje na obavy z počtu falešně pozitivních nálezů.

Drony a kamery s umělou inteligencí

AC definuje zpracování obrazu, ale ne umělou inteligenci. FAA zkoušela malý bezpilotní letoun s algoritmem hlubokého učení. Zkoušky proběhly na letištích Cape May County a Atlantic City International. Postup zjistil 96 procent položek FOD, které AC specifikuje. Splnil jen některé požadavky AC. Potřebuje zlepšit falešně pozitivní nálezy, dobu zpracování, rozhraní pro upozornění a zjišťování při slabém osvětlení a špatném počasí.

Odkud FOD pochází

AC jako zdroje uvádí personál, infrastrukturu letiště (vozovky, návěstidla a značení), prostředí a vybavení. AC cituje roční studii na letišti. Více než 60 procent položek tvořil kov, 18 procent guma a téměř 50 procent bylo tmavé barvy. Mezi typické položky z vozovky patří kusy betonu a asfaltu, gumový materiál ze spár a úlomky nátěru.

AC 150/5380-6C upozorňuje, že poruchy vozovky mohou vytvářet volný materiál, který poškozuje vrtule nebo vniká do proudových motorů. Říká, že všechny prohlídky vozovky by se měly zabývat FOD. AC 150/5210-24A uvádí jako zdroj zhoršenou vozovku s odprýskáváním nebo trhlinami. Doplňuje, že zkoušky ukázaly, že hlavními zdroji vtažených cizích předmětů jsou trhliny a spáry. Vyzývá letiště, aby je čistila.

Náklady

Zpráva FAA o studii na Boston Logan uvádí instalační náklady přibližně 1,7 milionu US dolarů za dráhu 9/27 o délce 7 000 stop. Analýza nákladů a přínosů FAA, DOT/FAA/TC-22/47, uvádí, že odhady celosvětových ročních nákladů na FOD dosahují až 22,7 miliardy US dolarů. Ani jedno číslo není cenou pro jiné letiště.

Pravidla

EASA ADR.OPS.B.016 požaduje, aby provozovatel letiště zajistil program kontroly FOD. Program zahrnuje postupy pro zjišťování FOD monitorováním a prohlídkou pohybové plochy podle plánu. Vyžaduje také sběr dat, aby se daly najít zdroje a trendy FOD. ICAO L 14 (Annex 14) vyžaduje denní prohlídky pohybové plochy a sledování vozovek, aby se FOD předešlo. Ani jeden z těchto odstavců nevyžaduje automatizovaný systém.

Ve Spojených státech 14 CFR 139.305(a)(4) vyžaduje okamžité odstranění bláta, nečistot, písku, volného kameniva, úlomků, cizích předmětů, gumových nánosů a jiného znečištění. Odstranění musí být co nejúplnější, jak je prakticky možné. Oddíl 139.327 vyžaduje denní prohlídky na certifikovaných letištích. AC 150/5210-24A popisuje tyto prohlídky jako hlavní prostředek zjišťování FOD na některých letištích.