道面安满是确保机场运转安全的重要方面，道面安全检测则是确保飞机起降安全的中心作业之一。跟着我国机场数量和航班起降量不断添加，不少机场跑道使用率已进入超饱和状况，道面安全检测作业也呈现出超高安全与精度要求、超窄作业时限、超大作业规模等特色，传统以人工、半主动为主的检测手法在检测功率和精度上均无法满意现在的安全检测需求，乃至单个机场的道面维护只能以过后、被迫、粗豪的办法展开。因而，机场道面安全检测急需愈加高效、智能的全体解决计划。
现在，国内外在机场道面检测配备方面的研讨与运用较少，但在相关技能方面有所突破。例如，加拿大Fugro Roadware公司、美国WAYLINK SYSTEMS公司、中公高科、武大杰出等曾开宣布多种依据车载式公路的路面状况检测体系，首要经过人工驾驭车辆搜集公路外表和周边设备信息，完结了数据半主动化搜集和开始主动处理。但是，机场道面在结构可靠性方面明显高于公路，且作业场景和技能要求与公路不同，因而这些技能无法直接运用于机场道面安全检测。
一般，时刻与空间两个维度检测数据的高精度对齐配准，是动态剖析道面状况的根底与条件。记者了解到，曾经道面检测以人工步行查询为主，尽管凭借巡检车辆可较大程度进步功率，但依旧无法完结实时精准定位，多源数据难以交融，运用机器人便成了未来机场道面检测体系的必然选择。
不过，单一机器人渠道很难一起满意不同环境中的道面检测作业要求。依据现行的机场安全运转办理规则，全道面规模内假如呈现一处突发性碎裂（尺度大于12厘米），则有必要封闭跑道，跑道全道面规模内的巡检要在3分钟~5分钟内完结，时刻窗口极短。这不仅对机器人的运转速度和检测功率提出了要求，还意味着渠道在滑行道、停机坪区域需求具有灵敏的定位导航才能。因而，由单一机器人体系升级为多机器人协同作业，成了机场道面检测的另一开展趋势。
2020年，由成都圭目机器人有限公司牵头承当的国家重点研发计划“智能机器人”专项“机场跑道道面安全检测机器人”项目发动。该项目担任人由南开大学人工智能学院教授刘景泰担任，下设5项子课题，课题参加单位包含南开大学、同济大学、中国民航大学、民航二所、中科院主动化研讨所等多家公司。作为“产学研用”一体化联合攻关演示工程，该项目环绕机场跑道运转安全检测、适航才能点评与道面全生命周期演化规则提醒的严重需求，旨在研发具有地空一体、模块切换、云端才智功用，适用于机场全道面的多形式机器人智能检测解决计划。
在国家科学技能部与民航局的支持下，现在，研讨团队结合机场道面安全检测需求和技能开展趋势，已研发出第一代道面健康机器人主动检测体系，开始提出了主动化、智能化的机场道面安全检测解决计划，并在拉萨贡嘎机场、三亚凤凰国际机场、杭州萧山国际机场等60余个机场投入运用。
研讨团队相关人员介绍，该解决计划触及机场道面杂乱布景下小样本细微方针结构病害智能检测技能，道面异物和污染物勘探体系及检测辨认要害技能等，道面适航状况点评与预警办法，面向杂乱、多束缚使命的多形式机器人分层规划办法等系列要害技能，可对机场道面进行周期性的全掩盖普检或重点部位专项检查，均匀每小时能完结15000平方米扫描检测，供给厘米级病害方位信息，树立毫米级分辨率道面实景模型，成本低且勘探才能强。
为进一步丰厚体系检测内容，继续提高检测数据处理的智能化水平，研讨团队又研发了依据“云—边—端”架构的机场道面安全检测机器人体系。
“端”由多形式机场道面安全检测机器人体系组成，布置在机场本地。作为机场道面安全检测作业的感知履行端，其替代了原先目视巡查的人工驾驭车辆，首要担任机场道面健康数据的主动搜集作业。这些多形式检测机器人首要包含高精度定检机器人、高速巡检机器人以及辅佐巡查无人机。机器人体系被划分为多形式移动渠道模块、系列结构安全检测模块、运转安全检测模块、感知定位模块以及人机交互模块等，不同模块间可快速灵敏切换与拓宽。
“边”则为多机器人长途监控和数据智能剖析渠道，首要担任检测机器人的实时作业状况。“边”端渠道包含机场道面安全检测机器人长途监控与毛病处置渠道、依据GIS（地理信息体系）的机场道面安全数据智能剖析和办理服务渠道等，完结多渠道联动可构建具有终端操控和谐才能的“边”缘监控中心和具有多模态数据实时处理才能的“边”缘计算中心，以支撑机场机器人作业智能化和数据剖析智能化。机场检测作业区域确认后，“边”端监控渠道会将检测使命下发给机器人，机器人经过运转轨道在检测区域内自主作业、搜集检测数据。在作业进程中，机器人当时方位、运动状况、传感器状况、使命完结度等信息会实时反应至监控渠道，便利作业人员及时检查和点评调整。“端”与“边”均选用5G通讯技能，数据传输速率和质量有确保。
“云”为道面健康数据云端同享中心，布置在民航监管单位或机场本地。作为“云—边—端”架构下最顶层的事务，云端同享中心担任机场道面健康数据的常识同享和搬迁发布，其会搜集来自不同机场的道面检测脱敏数据，在云端进行模型练习迭代、自主更新学习、历史数据存储等，并将更新后的道面表观病害、结构病害、FOD（外来异物）的智能辨认模型，以及机场道面适航状况安全点评和猜测模型向布置在各机场的“边”端发布，使机场道面运维愈加有据可循、有据可依。
现在，全国已经有多个机场先行先试，活跃引进机场道面安全检测机器人体系，以提高道面维护办理水平。其间，北京大兴国际机场作为国内才智机场建造标杆，成为最典型的运用事例。
在宽广的机场停机坪上，几架飞机一字排开，等候履行飞翔使命。在机场的另一边，一台橙色机器翻开探照灯，在机场跑道上来回络绎，所到之处数据都被记录下来，路途外表和内部病害清晰可见。这正是机场道面安全检测机器人体系在作业。
2020年8月，北京大兴机场道面检测项目组对机场跑道、滑行道、停机坪进行了全掩盖检测，绝大部分检测作业在夜间停航时刻内完结，累计检测面积近450万平方米。机场道面安全检测机器人搜集了作业区域内的所有道面表观图画数据和内部探地雷达数据，将原始数据导入机场道面安全检测数据智能剖析渠道，并主动生成机场道面病害计算报表，经济效益明显。使用机器人搜集到的高精度检测数据，北京大兴机场完结了对道面病害和道面财物状况的数字化办理，为后续机场相关部分制定道面精准维护计划供给了科学的决策依据。此次健康状况检测和点评成果还贯穿机场道面全生命周期的办理进程，为机场树立数字孪生模型奠定了根底。
与北京大兴机场类似，拉萨贡嘎机场也对机场路途与内部结构数据进行了周期性搜集，提取道面内部管道和线缆三维信息，树立道面三维数字化办理模型，展开预防性精准维护。成都双流机场、杭州萧山机场、昆明长水机场等则针对道面重复破损、反常沉降等问题，使用机器人精准查找病灶，判别引发病害的根本原因，为专项修理计划供给杰出数据支撑。
现在，安全机场、才智机场建造是执行《新时代民航强国建造举动大纲》的要害使命之一，而飞翔区道面是机场重要的财物，其健康状况关于机场安全、高效、科学运转具有决定性影响。跟着5G、大数据、物联网、云存储等技能的快速开展，机场道面检测呈现出从人工半主动化抽样到智能化精准检测、由低频静态检测向高频动态预警、从单一信息剖析到多元数据点评、从过后粗豪式维护到预防性精准维护、从阶段性离散维护办理到全生命周期维护办理的开展趋势。
能够幻想，经过机器人和物联网精准信息搜集的“端”、智能信息处理的“边”、深度信息运用的“云”，依据“云—边—端”架构的机场道面安全检测机器人体系将终究完结“检得快、检得准、能预警”方针，成为未来道面才智化维护办理的要害手法。（中国民航报 胡夕姮、刘景泰）
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