Čo je automatický systém detekcie FOD na letisku?

Čo je automatický systém detekcie FOD?

Automatický systém detekcie FOD je súbor senzorov, ktoré na letiskovej vozovke nachádzajú cudzie predmety a upozorňujú prevádzkovateľa letiska.

FOD je skratka pre cudzie predmety (foreign object debris). EASA a ICAO ho definujú ako neživý predmet v pohybovej ploche. Nemá prevádzkovú ani letovú funkciu a môže byť nebezpečný pre prevádzku lietadiel. FAA ho definuje ako akýkoľvek predmet, živý alebo nie, na nevhodnom mieste, ktorý môže zraniť osoby alebo poškodiť lietadlo. Medzi FOD patria spojovacie prvky, náradie, úlomky pneumatík a kúsky betónu alebo asfaltu.

Pomenovaným prípadom je havária Concorde 25. júla 2000. Pneumatika Concorde prešla cez opotrebovaný pás z titánovej zliatiny, ktorý pochádzal z lietadla DC-10. Toto DC-10 vzlietlo o päť minút skôr. Úlomky z pneumatiky zasiahli krídlo a roztrhli nádrž 5.

Prečo na FOD záleží

AC 150/5220-24 uvádza tri druhy škôd. FOD môže prerezať pneumatiky lietadiel. Môže vniknúť do motorov. Môže uviaznuť v mechanizmoch, ktoré ovplyvňujú prevádzku lietadla. Prúd z výfuku môže tiež hnať FOD vysokou rýchlosťou a zraniť ľudí.

Ako fungujú senzory

FAA definuje typy senzorov podľa ich hlavného spôsobu zisťovania:

• Radarový systém vysiela a prijíma rádiové signály na zisťovanie predmetov.
• Elektrooptický systém používa viditeľné svetlo. Údaje z kamery analyzuje spracovaním obrazu, teda digitálnou analýzou údajov zo senzora.
• Hybridný systém používa údaje z radaru aj elektrooptického senzora.
• Mobilný radar je radar na vozidle, ktorý snímá povrch pred sebou.

AC nelimituje technológiu, ktorú môže letisko použiť. Nespomína umelú inteligenciu. AC uvádza vlastnosti systémov, ktoré boli na trhu v roku 2009, a stanovuje požiadavky na výkon, ktoré musí spĺňať každá technológia.

Typy systémov

FAA AC 150/5220-24 (2009) uvádza štyri typy. Tabuľka uvádza vlastnosti systémov, ktoré boli na trhu v tom čase.

Pevné systémy poskytujú nepretržitý dohľad. Mobilné systémy dopĺňajú ľudskú kontrolu.

Čo vyžaduje FAA

AC 150/5220-24 stanovuje minimálny výkon zariadení:

• Systém musí zistiť referenčný valec a guľu veľkosti golfovej loptičky a 90 percent skupiny typických predmetov FOD.
• Musí rozlíšiť dva predmety ako samostatné, ak sú od seba najviac 3 m.
• Musí určiť polohu predmetu s presnosťou 5 m.
• Falošné poplachy nesmú prekročiť jeden denne pri systémoch s vizuálnou detekciou a tri denne pri systémoch bez nej, spriemerované za 90 dní.
• Nepretržité systémy by mali údaje aktualizovať spravidla do 4 minút od výskytu FOD.
• Každý systém musí preukázať svoj výkon v daždi, snehu a v noci. Musí viesť záznam času a miesta poplachu.
• Musí informovať prevádzkovateľa letiska o každom mieste v oblasti dohľadu, kde nie je možné zisťovanie.

Dráha je hlavnou oblasťou dohľadu. Ostatné spevnené pohybové plochy majú nižšiu prioritu. AC stanovuje projektovanú životnosť aspoň 10 rokov.

Použitie AC zvyčajne nie je povinné. Je povinné pre zariadenie kúpené z programu Airport Improvement Program (AIP) alebo z poplatku Passenger Facility Charge (PFC).

Čo letisko zváži pri výbere systému

AC uvádza faktory, ktoré môže prevádzkovateľ letiska zvážiť:

• počet a typ lietadiel
• veľkosť a umiestnenie oblastí dohľadu
• citlivosť zariadenia, pretože vyššia citlivosť zvyčajne znamená viac falošných poplachov
• nároky na údržbu zariadenia
• klímu, pretože silný dážď alebo sneh môže zhoršiť senzory
• schopnosť personálu reagovať na poplachy a odstraňovať FOD

Čo sa stane po poplachu

Poplach hovorí personálu letiska, že senzor zistil predmet. Používateľské rozhranie môže byť v prevádzkovom centre letiska, v údržbovom centre alebo vo veži riadenia letovej prevádzky. Letisko rozhoduje, ako svojmu personálu povie, aby FOD odstránil. Rozhoduje aj o tom, ako povie riadeniu letovej prevádzky, aby pri vysokom riziku preriadilo lietadlá.

FAA AC 150/5210-24A uvádza dva prípady. Ak FOD nie je bezprostredným nebezpečenstvom, odstráňte ho hneď, ako to dovolí prevádzkový rozvrh. Ak je bezprostredným nebezpečenstvom, program kontroly FOD musí umožniť vedúcemu letiska na čas zastaviť prevádzku. FAA odporúča, aby letiská na tento postup dohodli postupy s riadiacim stanovišťom letovej prevádzky.

Letisko by malo zaznamenať, ako zistilo každý predmet FOD, kedy a kde, čo to bolo a aký mohol byť jeho zdroj. FAA vyzýva letiská, aby údaje o type, mieste a zdroji posielali do národnej databázy FOD.

Nahrádza systém kontrolu?

Nie. FAA uvádza, že systémy detekcie FOD nie sú navrhnuté ani certifikované ako bezpečnostne kritické systémy. Letiská ich nemôžu použiť namiesto vyžadovaných kontrol. Letisko, ktoré takýto systém má, ho môže využívať na ďalšie funkcie, ale len doplnkovo a ako poradný nástroj.

ICAO Annex 14 vyžaduje každodennú kontrolu pohybovej plochy. Pre kódové číslo 3 alebo 4 vyžaduje aspoň dve. FAA AC 150/5220-24 označuje za primárny senzor FOD letiskový personál.

Kontrola FOD bez automatizácie

Kontrola je základom každého programu FOD. Hlavné postupy sú tieto:

• Kontrolovať pohybovú plochu aspoň raz denne a častejšie na stavbách a po nehode, incidente alebo úniku. EASA pridáva kontroly po extrémnom počasí.
• Ísť aspoň dvoma prejazdmi po dráhe, aby sa zúžila šírka každej kontrolnej zóny. Prejsť aj krátke rolovacie dráhy, lebo inšpektori ich často prehliadnu.
• Kontrolovať pešo, aby sa dostali na miesta, kam nemôže vozidlo, napríklad na trávu.
• Používať na nočné kontroly dodatočné svetlá na vozidlách.
• Nechať sa do kontrol zapojiť nájomcov a leteckých dopravcov a hlásiť FOD, ktorý vidia.

Niektoré letiská robia FOD prechádzky. Personál, partneri a dobrovoľníci zbierajú FOD ručne. FAA uvádza, že tieto prechádzky nie vždy zaznamenávajú miesto a pôvod každého predmetu.

Čo zistil FAA v skúškach

FAA skúšal štyri typy systémov, aby stanovil minimálne požiadavky na výkon. Správy sú:

• radarový systém na letisku Providence, DOT/FAA/AR-10/33
• elektrooptický systém na letisku Chicago O’Hare, DOT/FAA/AR-11/13
• hybridný systém na letisku Boston Logan, DOT/FAA/TC-12/22
• mobilný radarový systém na troch letiskách, DOT/FAA/AR-11/12

V neskoršej štúdii na letisku Boston Logan FAA porovnal dráhu s hybridným systémom s dráhou, na ktorej kontroloval len človek. Za 18 mesiacov systém zistil 139 predmetov a ľudia 21. Zo 139 bolo 95 tiel divej zveri. Na letisku Seattle-Tacoma systém za 12 mesiacov zistil 102 predmetov a ľudia 30. Zo 102 bolo 37 tiel divej zveri. FAA tiež uvádza obavu z počtu falošných pozitívnych zistení.

Drony a AI kamery

AC definuje spracovanie obrazu, ale nie umelú inteligenciu. FAA otestoval malé bezpilotné lietadlo s algoritmom hlbokého učenia. Testy prebehli na letiskách Cape May County Airport a Atlantic City International Airport. Pracovný postup zistil 96 % predmetov FOD, ktoré AC špecifikuje. Splnil len niektoré požiadavky AC. Potrebuje prácu na falošných pozitívnych zisteniach, rýchlosti spracovania, rozhraní pre poplachy a zisťovaní pri slabom svetle a v zlom počasí.

Odkiaľ FOD pochádza

AC uvádza ako zdroje personál, letiskovú infraštruktúru (vozovky, osvetlenie a značenie), prostredie a zariadenia. AC cituje jednoročnú štúdiu na letisku. Viac ako 60 percent predmetov bolo kovových, 18 percent gumených a takmer 50 percent bolo tmavých. Typickými predmetmi z vozovky sú úlomky betónu a asfaltu, gumový materiál zo škár a odlupky farby.

AC 150/5380-6C upozorňuje, že poruchy vozovky môžu uvoľniť materiál, ktorý zasiahne vrtule alebo vnikne do prúdových motorov. Hovorí, že každá kontrola vozovky by sa mala zaoberať FOD. AC 150/5210-24A uvádza ako zdroj zhoršenú vozovku s odlupovaním alebo trhlinami. Dopĺňa, že skúšky ukazujú, že hlavnými zdrojmi nasávaných cudzích predmetov sú trhliny a škáry. Žiada letiská, aby ich čistili.

Náklady

Brífing FAA k štúdii na letisku Boston Logan uvádza náklady na inštaláciu asi 1,7 milióna USD za 7 000 stôp dráhy 9/27. Analýza nákladov a prínosov FAA DOT/FAA/TC-22/47 uvádza, že odhady ročných celosvetových nákladov na FOD dosahujú až 22,7 miliardy USD. Žiadne z týchto čísel nie je cenou pre iné letisko.

Pravidlá

EASA ADR.OPS.B.016 vyžaduje, aby prevádzkovateľ letiska viedol program kontroly FOD. Program zahŕňa postupy na zisťovanie FOD monitorovaním a kontrolou pohybovej plochy podľa plánu. Vyžaduje tiež zber údajov na zistenie zdrojov a trendov FOD. ICAO Annex 14 vyžaduje každodennú kontrolu pohybovej plochy a monitorovanie vozoviek, aby sa FOD predchádzalo a odstraňovalo. Ani jeden z týchto predpisov nevyžaduje automatický systém.

V Spojených štátoch predpis 14 CFR 139.305(a)(4) vyžaduje bezodkladné odstránenie blata, nečistôt, piesku, voľného kameniva, odpadu, cudzích predmetov, gumových usadenín a iných nečistôt. Odstránenie musí byť čo najúplnejšie, ako je to prakticky možné. Oddiel 139.327 vyžaduje denné kontroly na certifikovaných letiskách. AC 150/5210-24A opisuje tieto kontroly ako hlavný prostriedok zisťovania FOD na niektorých letiskách.