飞机跑道应力可视化系统

通过整合跑道结构监测传感器、三维建模、仿真计算与实时数据分析技术,实现对机场跑道结构受力状态与服役性能的可视化监测与智能评估,支撑跑道安全运行、养护管理与飞行保障决策。
系统包含以下功能:
① 跑道结构应力实时监测与数据融合
【功能描述】
通过集成布设在跑道道面与基层中的多类型传感器数据,实现对跑道关键部位结构应力与变形状态的全要素实时监测。
数据包括应力应变、沉降位移、板底拉应力、温度梯度、湿度变化以及飞机荷载信息等。
【具体优势】
受力状态可视化:
将跑道三维结构模型与实时监测数据动态绑定,直观展示不同区段与构件的受力分布与变化趋势。
异常快速感知:
对关键指标进行阈值监测与趋势分析,及时发现局部应力集中、异常变形与潜在结构损伤风险。
多源数据融合:
融合结构数据、环境数据与运行数据,构建统一跑道结构运行态势图,为综合评估提供数据基础。

② 跑道结构响应仿真与虚拟工况演练
【功能描述】
基于高精度跑道数字孪生模型,对跑道在不同机型荷载、起降工况与环境条件下的结构响应进行仿真推演,支持承载能力评估与运行方案验证。
【具体优势】
多机型荷载仿真:
模拟不同机型在起飞、降落与滑行工况下的轮载作用,分析跑道结构应力响应与损伤累积规律。
极端工况演练:
构建高温、低温、暴雨、重载飞机集中起降等场景,评估跑道结构安全裕度与服役性能变化。
结构设计与加固验证:
在虚拟环境中验证道面结构设计参数与加固方案的有效性,降低实地试验与改造风险。

③ 智能评估与养护决策支持
【功能描述】
基于人工智能算法与大数据分析技术,对跑道历史监测数据与实时数据进行建模分析,为结构健康评估、病害预警与养护决策提供智能支持。
【具体优势】
结构健康评估:
建立跑道结构性能指标体系,对应力水平、变形趋势与疲劳累积进行量化评估,辅助判定服役状态等级。
病害预测与预警:
通过对裂缝萌生、板底脱空与结构刚度退化特征的分析,提前识别潜在结构病害风险。
养护策略优化:
基于结构劣化规律与起降工况特征,优化养护时机与维修方案,提高养护资源使用效率。
综述
上述三项核心功能相互协同,构建了一个集“实时监测、仿真推演与智能评估”于一体的飞机跑道应力可视化系统。
该系统可显著提升机场跑道结构安全保障能力与精细化养护管理水平,为智慧机场建设与飞行运行安全提供关键技术支撑。
