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    客戶案例

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案

    發布時間:2018-04-27 09:41:48 來源:神州明達 點擊次數:

    一、需求分析

    自從人類發明了飛機,并借助于飛機翱翔于藍天上,小鳥便成了頻頻惹禍的兇神惡煞。世界上第一次飛鳥撞擊飛機而造成的事故發 生在 1912 年。那是飛機發明之初,萊特兄弟的飛機在進行一次表演時,與一只海鷗相撞,結果飛機操作失靈,墜入大海。此后,小鳥撞擊飛機而導致空難的噩耗不時傳來,即使在科學技術不斷進步、航空工業高度發達的今天也不例外。 目前,因小鳥撞擊飛機而引發的事故已經被國際航空聯合會定為 A 類空難。據不完全統
    計,從 1960 年至今,因小鳥惹禍已造成了 78 架民用飛機損壞、201人喪生;250架軍用飛機損毀、120名飛行員  喪命。在中國,因小鳥惹禍造成的飛行事故已占到事故總量的  1/3。在美國,由于小鳥惹禍造成的經濟損失高達每年 6 億美元。
    飛機的起飛和降落過程是容易發生鳥擊的時候。據統計,有90%以上的鳥擊就發生在機場或機場附近的空域,那里的飛機不是在起飛,便是在降落的過程中。另外,鳥擊基本上發生在低空,大約 50%的鳥擊發生在低于 30 米的空域,僅有 1%的鳥擊發生在超過 760 米的高空中。由于鳥擊空難事故基本上發生在飛機起降階段,所以飛機場及其附近空域成了防范關鍵。目前世界各地的機場正在采取著各 種各樣的驅鳥措施。例如“空炮驅鳥”設備。它由電腦操控,每間隔幾分鐘就會發出數聲空炮轟鳴,轟得鳥類驚慌失措逃之夭夭。又如“天敵鳴叫聲驅鳥”設備。它利用錄制在電腦芯片上的鳥類天敵的鳴叫聲,以及一些鳥類遇到傷害時發出的悲鳴聲,不斷對外來鳥類進行恐嚇,  從而達到驅逐它們的目的。  這些技術措施頗有價值,毫無疑問,預防了無數事故的發生。  不過,這些驅鳥措施得到的驅鳥效果并不能得到有效而直接的評估,在大部分機場,目視觀察仍是實時了解飛鳥情況的基本途徑, 典型的例子就是人們在白天對短短幾百米的范圍進行觀察。  這樣,  依賴工作人員在巡邏時進行目視觀察,在時間上和空間上都受到限制。
    一種有效評估驅鳥措施效果并減少鳥撞的方法就是持續跟蹤鳥類,掌握鳥類的運動路線, 尤其是靠近機場對飛機造成重大威脅的 活動區域。探鳥雷達是強有力的武器,它可以一年 365 天不論白晝與黑夜在每一分鐘實現大范圍、 全視角、 實時的態勢感知,獲取鳥類的緯度、經度、高度、 速度和方向等信息,很大程度上降低鳥撞事故的發生概率。

    二、總體設計

    本系統(見圖  1)根據機場驅鳥實際情況,以方便性、實用性、高效性、安全性的理念為設計根本,在維護生態平衡、保障人與鳥類和諧相處的前提下,以驅趕而不是射殺為目的。系統 主要由探鳥雷達、控制電腦、驅鳥系統:驅鳥系統和地面發射裝置(系統適配器和多門煤氣炮、 多門二踢腳發射器、多門鈦鐳炮)等組成(如圖 1 所示)。

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 1 一鍵式驅鳥操控系統結構圖


    1、探鳥雷達
    民航機場探鳥驅鳥一體化方案

    功能:
    1. 對機場方位 360°范圍內對鳥類目標進行檢測與預警,提供機場半徑 10km 公里范圍內鳥類目標的距離、方位、速度及飛行航跡 信息;
    2. 提供機場起飛跑道范圍內鳥類目標的距離、方位、高度、速度及 飛行航跡信息;
    3. 建立鳥撞預警模型,劃定鳥情警戒區域,一旦鳥群進入警戒區域, 即進行危險鳥情預警,提醒飛行員及時避讓;
    4. 實時監測機場周邊候鳥遷徙情況,實時發布鳥情預報,為飛行計劃的制定提供科學依據,主動避開鳥類遷徙高峰時段和空域飛行;
    5. 通過長時間跟蹤鳥類活動情況,自動統計、分析鳥類活動規律, 以及鳥類飛行路線與飛機起降軌跡的空間關系,科學評估機場鳥 撞風險,便于制定有針對性的鳥撞防治措施。
    技術指標 :
    1. 最大探測距離(對  RCS  為-16dBm2  的標準鳥):10km;
    2. 最大探測高度(單只大型鳥類和鳥群):5km;
    3. 同時跟蹤目標數量:大于 200 個;
    4. 目標最小可檢測速度:2m/s;
    5. 方位角              ≤0.5°

    方位覆蓋:
    方位:(機械掃描  )    0°~360°
    俯仰:(電掃)        20°(±45°可調)
    功耗:                                                      ≤1.5KW
    搜索速度:
    12°/S  ,24°/S,60°/S;
     
    2、系統的驅鳥設備:
     
    • 高能定向聲波系統:可快速安全驅散鳥群,該系統在雷達的引導下可以快速轉向目標鳥類, 操作簡便。
    民航機場探鳥驅鳥一體化方案

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案

    • 地面發射裝置:
    鈦鐳炮(見圖 2)、二踢腳發射器(見圖 3)、煤氣炮(見圖 4)。(非公司產品,推薦使用)
    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 2 鈦鐳炮

    1 天線    2 炮管及其支架    3 引信接線盒    4 俯仰轉動控制手柄
    5 底座        6 電氣箱

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 3 二踢腳發射器

    1 天線    2 發射管 3 提手 4 引信接線盒 5 電氣箱 6 底座

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 4 煤氣炮

    1 天線    2 電氣箱 3 燃燒室 4 炮管 5 蓄電池箱
    6 底座    7 煤氣罐箱體


    四、使用流程
    本雷達探鳥驅鳥系統流程圖如圖 5 所示。首先,探鳥雷達輸出鳥的探測信息,包括方位、距離、俯仰、速度信息。隨后,控制中心根據方位和距離信息,確定驅鳥區域。驅鳥區域范圍 選擇如圖 6  所示。將監控區域劃分為m×n的子區域。然后,控制中心依據方位、距離信息,選擇合適的子區域??刂浦行母鶕俣刃畔?,確定驅鳥時間??刂浦行母鶕┭鲂畔?,依據高、 中、低俯仰分類,選擇合適的驅鳥設備。

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 6 探鳥驅鳥區域示意圖

    民航機場探鳥驅鳥一體化方案
    圖 7 探鳥驅鳥區域聯動示意圖

    六、總結
    本套針對機場探鳥驅鳥解決方案,利用先進的有源相控陣雷達對凈空區鳥類實時監視掃描,可同時發現 200 個目標。參考國外的機場驅鳥經驗,高能定向聲波驅鳥方式, 簡單高效,整套系統探測、驅鳥實現一體化,性價比高,從根本上解決鳥類對民航飛行器的威脅。
     
     
     
    雷達探測鴿子圖片:
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