钟 俊 邢 萌 刘 星 曾 琦

(四川大学电气工程学院 成都 610065)

1 引言

机场异物(Foreign Objects Debris, FOD)是指不属于机场跑道的，可能会对飞机安全产生威胁的外来物品，如金属零件、碎石块、纸屑、塑料布等。机场异物的存在对于飞机安全有着重大影响，在飞机起飞前必须清除。传统的人工检测耗费大量时间，刷新率低，并且在雨雾天气中，肉眼观测会受到很大的影响，同时一些较小的金属物件，即使天气条件好的情况下也不易被发现，因此对机场跑道环境进行实时、自动监测十分重要[1]。

当前国内外已投入使用的FOD监测系统主要有：毫米波雷达和摄像监控设备结合的英国QinetiQ公司Tarsier1100系统、美国TrexEnterprises公司的FODFinder系统和以色列Xsight公司的FODetect系统；基于光学摄像体制和视频识别技术的新加坡Stratechsystems公司的iFerret系统；基于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达体制的中国成都赛英公司的FOD监测雷达样机[2]。由于摄像体制受光照、亮度影响很大，在夜晚、雨雾天气或者能见度很低的情况下检测效果不佳[3]，在以上投入使用的FOD监测系统中多用于监测人员2次确认，因此本文基于毫米波雷达体制展开研究。

目前毫米波雷达体制通常采用的是恒虚警检测(Constant False Alarm Rate, CFAR)算法，又分为空域恒虚警检测算法和时域恒虚警检测算法。典型的空域恒虚警检测算法有均值类恒虚警检测算法(Mean-Level CFAR, ML-CFAR)和有序统计类恒虚警检测算法(Order-Statistics CFAR, OSCFAR)，文献[4-6]指出单元平均恒虚警检测算法(Cell-Average CFAR, CA-CFAR)在均匀杂波背景和单目标检测环境中有较好的检测性能，但在非均匀杂波背景和多目标检测环境中其检测性能严重下降。……