Radar y Thermal Camera Fusion para la prevención de las huelgas de aves 24/7 en un aeropuerto Hub

Proyecto Snapshot

Antecedentes

Las huelgas de aves representan uno de los riesgos de seguridad aérea más documentados, reconocidos como una preocupación prioritaria por la OACI, la FAA y la EASA. Este aeropuerto es un importante centro internacional ubicado en una región costera del noreste de Asia con una actividad de aves de todo el año. Los hábitats de humedales protegidos y estuarinos en la zona circundante se encuentran a pocos kilómetros del sistema de pistas, creando una exposición sostenida que intensifica durante la migración estacional cuando los movimientos de aves coinciden con frecuencia.

La gestión de aves existente en el aeropuerto se basó en patrullas terrestres, observación de torres y respuesta reactiva una vez que ya se detectaron aves. Cuatro limitaciones hicieron este enfoque cada vez más inadecuado a medida que el volumen de tráfico aéreo creció:

· No hay cobertura nocturna o de baja visibilidad: El monitorización visual no puede rastrear el movimiento de aves en oscuridad, niebla o lluvia, condiciones que continúan a través de operaciones normales de vuelo

· Gama de advertencia insuficiente: En el momento en que las aves fueron detectadas visualmente cerca de las pistas, el tiempo de conducción para la dispersión fue muy corto antes de que un avión alcanzara el enfoque o el rollo de salida

· No hay cuantificación de los rebaños: los operadores no tenían una manera sistemática de medir la densidad de los rebaños, la distribución de altura o la trayectoria del movimiento, haciendo subjetiva la evaluación del riesgo y dependiente del cambio

· Sin datos para intervenir en el hábitat: sin registros continuos de observación, el aeropuerto carecía de la base empírica necesaria para orientar la reducción de factores de atracción de aves alrededor del perímetro.

Los incidentes de huelga de aves estaban aumentando, contribuían a daños causados por aeronaves, mantenimiento no programado y retrasos operacionales. Sistema de detección basado en radares y fusionado con sensores Se determinó necesario para satisfacer las necesidades operacionales y las obligaciones de seguridad de la aviación civil en consonancia con la OACI Doc 9137.

Cómo funciona el sistema

El sistema implementado sigue un sistema Detect → Track & Classify → Alert & Responder workflow. Dos radares MR-RDT10K proporcionan una cobertura aérea continua de 360°. Cuando se detecta un objetivo de pájaro y se clasifica, la plataforma automáticamente cuestiona la cámara termal MR-HTVC12035-2132 más cercana para la verificación visual, activa alertas atadas en la sala de control, y simultáneamente empuja datos de pista en directo a las tabletas de equipo de campo.

Solución

Radar de vigilancia a baja altitud MR-RDT10K — Detección de todas las condiciones meteorológicas de la zona

Dos unidades MR-RDT10K se instalan en estructuras de soporte frangible de 10 metros colocadas para sobreponer la cobertura en todo el entorno de pista y alrededor del espacio aéreo de baja altitud. Utilizando el escaneo mecánico de azimut y elevación Digital Beamforming (DBF), el MR-RDT10K está diseñado para ofrecer vigilancia continua de 360° independientemente de la iluminación o el clima.

Los algoritmos MTI/GMTI suprimen el clutter terrestre y marítimo, lo que permite detectar de forma fiable objetivos lentos y de bajo RCS, como aves grandes individuales y pequeñas bandadas que quedarían enmascaradas en los retornos de radar de vigilancia convencional. El motor de clasificación por IA MR-RDT10K ofrece discriminación multiclase en tiempo real entre bandadas, aves individuales, UAV y aeronaves. Una capa de reconocimiento de características Micro-Doppler distingue además los ecos de UAV propulsados por rotores de los ecos biológicos de aleteo de las aves durante el procesamiento de señal, reduciendo de forma significativa las alarmas molestas causadas por objetivos aéreos que no son aves.

MR-HTVC12035-2132 Cámara térmica PTZ montada en vehículo — Verificación térmica de larga distancia PTZ

Siete unidades de cámara térmica MR-HTVC12035-2132 PTZ se despliegan en cinco puntos de instalación: tres posiciones de postes de nivel terrestre, tres posiciones de techo de edificios, y una localización de torre elevada que proporciona una cobertura ampliada sobre los corredores de enfoque migratorio más activos.

El canal térmico proporciona imágenes de blanco confiables en oscuridad completa, lluvia, niebla y retroiluminación solar directa — condiciones que degradan las cámaras ópticas precisamente cuando las bandas migratorias son más activas. Con un rango de detección de vehículos de 21 km y un rango de reconocimiento a escala humana de 9 km, la verificación térmica sigue siendo eficaz antes de que las aves entren en la proximidad de la pista crítica.

Plataforma unificada de gestión del riesgo de las aves

La plataforma integrada ofrece el conjunto completo de capacidad operativa Prevención de la huelga de aves aeropuerto:

· Visualización situacional unificada: pistas de radar, vídeo térmico y visible, movimiento de aeronaves (intección de MAT) y superposiciones de zona de riesgo en una única interfaz de operador basada en GIS

· Gestión de la zona de riesgo: segmentos de pista y corredores de enfoque divididos en niveles horizontales y de altitud, cada uno con umbrales de alerta independientes configurables

· Registro de datos de destino: Cada evento rastreado grabado con coordenadas GPS, altitud, rango, velocidad, encabezamiento, estimación del tamaño del rebaño y etiqueta de clasificación

· Anotación de riesgo de aves: Computación del índice de riesgo en tiempo real que integra el tamaño de las ovejas, la velocidad, la altitud, la trayectoria y la proximidad a las zonas de pista activas

· Reproducción y estadísticas Trayectorias: Datos históricos completos consultables por zona, tiempo y tipo de destino; reportaje automatizado para la documentación regulatoria y manejo del hábitat

· Interfaz de campo de Tablet: Visualización de radar en tabletas montadas en vehículos para equipos de patrullas de gestión del riesgo aviar, permitiendo dispersión selectiva sin relé de voz del centro de control

· Despido del sistema: Redundant processing servers and resilient network architecture designed to eliminate single points of failure

· Listo para la integración: Interfaz abierta para sistemas ATIS, MLAT, plataformas UAM y efectos antidrone

Arquitectura del sistema

Aspectos destacados del despliegue

Diseño y cumplimiento de la estructura Frangible: Ambas estructuras de apoyo MR-RDT10K requerían cálculos de carga estructural, análisis de colisión y verificación de estabilidad terrestre antes de la instalación, coordinadas con la autoridad del aeropuerto y el organismo regulador de aviación civil de acuerdo con las normas de seguridad aérea para la construcción frangible.

Instalación nocturna: Toda la integración con la infraestructura de comunicaciones en vivo del aeropuerto se llevó a cabo durante las ventanas de mantenimiento nocturno en un horario de varios meses, lo que requiere coordinación entre el control del tráfico aéreo, la gestión de instalaciones y el equipo de instalación para proteger la continuidad de las operaciones de vuelo.

Coordinación RF en un entorno multi-radar: Con radar de enfoque, radar de movimiento superficial y radar meteorológico ya operando en el emplazamiento, la asignación de frecuencias para el MR-RDT10K requería una simulación completa de onda de radio y una encuesta de entorno RF durante el diseño detallado, seguido de la concesión formal de licencias nacionales de frecuencia.

Optimización estacional de 12 meses: Después de la entrega de la construcción, una fase de optimización específica calibrada umbrales de sensibilidad MR-RDT10K, parámetros de alerta ajustados de zona de riesgo, y rendimiento refinado de clasificación AI utilizando un ciclo estacional completo de actividad de aves observadas, contando con la composición de especies locales, el tiempo de migración, la variación del tamaño de las ovejas y el calendario operativo del aeropuerto.

Resultados

Después de la puesta en marcha y la optimización, el aeropuerto transfirió de la observación visual reactiva a la gestión proactiva del riesgo de aves impulsadas por datos en todas las horas operacionales y las condiciones meteorológicas. Se lograron y confirmaron las siguientes mejoras operacionales durante la fase de optimización:

· Cobertura continua de la pista de aterrizaje: La capa de radar proporciona capacidad de detección durante la noche y condiciones de baja visibilidad que antes no habían sido vigiladas, cubriendo todas las horas operativas sin personal adicional

· Rango ampliado de alerta temprana: la actividad de las aves se rastrea ahora antes de que los rebaños se acerquen a la proximidad crítica de la pista, dando tiempo a los equipos de campo para desplegar medidas de dispersión antes del movimiento de las aeronaves, un cambio fundamental del anterior modelo reactivo

· Flujo de trabajo de alertas coherente y graduado: las alertas automatizadas por niveles sustituyen los avistamientos visuales sin clasificar y permiten decisiones de respuesta estandarizadas en todos los turnos y condiciones meteorológicas.

· Documentación estructurada por accidente: Cada evento rastreado se registra con estimación de tamaño de bandada, altitud, velocidad, trayectoria y puntuación de riesgo, proporcionando el registro objetivo de incidentes que la observación manual no podría producir

· Despliegue del equipo sobre el terreno dirigido: los vehículos de patrulla de gestión del riesgo aviar están dirigidos por datos de radar en directo a lugares de amenaza activos en lugar de operar rutas de patrulla fijas

· Base de datos de actividad de aves estacionales: El período de optimización de 12 meses produjo un registro continuo de actividad espacial y temporal de aves, dando a la autoridad del aeropuerto una base de datos para las decisiones de manejo de hábitats alrededor del perímetro del aeropuerto

Nota: Las métricas cuantitativas, incluida la reducción de la tasa de huelga y las falsas tasas de alarma a nivel de sistema, están sujetas a requisitos de revisión y confidencialidad de la autoridad aeroportuaria.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se requiere radar – las cámaras térmicas pueden manejar la detección de aves aeroportuarias solas?

Las cámaras térmicas son altamente eficaces para la verificación visual y la identificación de cerca, pero no pueden proporcionar detección a gran distancia, volumétrica y de todo el tiempo a escala del aeropuerto. El MR-RDT10K está diseñado para escanear un radio multi-kilómetro continuamente en completa oscuridad o cero condiciones de visibilidad, entornos donde cualquier sistema basado en la cámara enfrenta restricciones físicas fundamentales.

¿Cómo distingue el MR-RDT10K pájaros de aviones y drones simultáneamente?

El motor de clasificación de IA MR-RDT10K proporciona una discriminación de objetivos multiclas en bandadas de aves, aves individuales, vehículos de ala y aeronaves de un solo sensor. El reconocimiento de micro-doppler distingue aún más los ecos UAV de las alas biológicas ecos a nivel de procesamiento de señales. Los datos de movimiento de aeronaves de la infraestructura MLAT existente pueden sobreponerse en la pantalla para la detección de imágenes aéreas falsas combinadas.

¿Cómo se calibran los umbrales de alerta para evitar alarmas de molestia?

La fase de optimización de 12 meses calibra todos los parámetros de alerta usando un ciclo estacional completo de datos de actividad de aves reales en el aeropuerto específico: composición de especies locales, tamaños típicos de rebaños, tiempo de migración y horarios operativos de pista activa. Esto produce una configuración de alarma específica del emplazamiento en lugar de predeterminación de fábricas genéricas, permitiendo al sistema equilibrar la sensibilidad de detección contra la velocidad de alarma de molestia para el entorno operativo particular.

¿Puede el sistema conectarse con el equipo existente de dispersión de aves y futuras plataformas antidronas?

Sí. Las interfaces estándar de Midradar soportan la conexión con dispositivos de dispersión acústica, láser y pirotécnica, permitiendo que el equipo existente se active automáticamente sobre la base de la actividad de aves detectadas por radar. La plataforma también proporciona interfaces de integración abiertas para sistemas de ATIS, plataformas operativas de UAM y de efectores antidrone, manteniendo la inversión de detección de aves arquitectónicamente compatible con el roadmap de gestión del espacio aéreo de baja altitud.