基本信息
- 项目名称：
- 无线智能多方式机场驱鸟系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 据权威统计，全世界每年大约发生1万次鸟撞飞机事件。目前，国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。但近几年来，机场鸟害有愈演愈烈之势，全世界现有的各种驱鸟设备均对驱鸟工作无突破性的效果，这是由于鸟类具有活动范围大、适应能力强、种类多等特点，驱鸟设备往往只能针对某些种类的鸟类，且效果只能保持相对有限时间。申请方在总结现有驱鸟设备的不足以及听取众多机场驱鸟工作者的意见等，创造性地提出了 “系统化、网络化、智能化、开放化、模块化、机动化”的设计思路，设计出了“无线控制机场智能驱鸟系统”，首先在部队机场批量装备使用，并开始逐步扩展到民用机场领域。
- 详细介绍：
- 据权威统计，目前全世界每年大约发生1万次鸟撞飞机事件。自1960年以来，世界范围内由于飞鸟的撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生，250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。尽管人们想了种种办法对付机场鸟害，但近几年来，机场鸟害有愈演愈烈之势。目前，国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。全世界现有的各种驱鸟设备均对驱鸟工作无突破性的效果，这是由于鸟类具有活动范围大、适应能力强、种类多等特点，驱鸟设备往往只能针对某些种类的鸟类，且效果只能保持相对有限的时间。课题组在总结现有驱鸟设备的不足以及听取众多机场驱鸟工作者的意见后，提出了 “系统化、网络化、智能化、开放化、模块化、机动化”的设计思路，并开发设计出了“无线控制机场智能驱鸟系统”。该系统将现有各种驱鸟手段结合在一起，综合“声、光、仿生、气味”等方式，刺激、惊吓、“欺骗”鸟类，达到将鸟类驱离机场周围的目的。该系统结合机场的特点，采用一对多的无线控制方式，控制中心对所有驱鸟节点综合管理。驱鸟人员可以根据当地的鸟类活动特点，结合气候、环境等因素利用系统自带的软件编制驱鸟方案，并可以将其生成脚本上传到网络，与同行互相交流。驱鸟节点包括：供电单元、控制单元以及驱鸟模块单元。使用时将其布置于机场跑道两侧，采用太阳能结合蓄电池的独立供电方式，部署灵活性大大增强。驱鸟模块包括：广播、爆竹炮、驱鸟炮、恐怖眼与仿生动作、充气人等。驱鸟节点留有多个扩展口，可以提供交流220V或直流12V电源，用户可以方便地将自有的某些驱鸟设备接入该系统，提高现有设备的利用率。无线控制系统采用民用数传频段信号，并巧妙利用驱鸟节点分区管理特点，独创了专有的“二级编码技术”，抗电磁干扰能力大大增强。节点的无线控制单元将驱鸟模块的电路信号采集后定期传回控制中心，控制中心可以为用户提供各个节点的工作运行状况以及蓄电池的剩余电量等信息。 该系统现已通过了省级科技成果鉴定，技术达到国内领先水平，并开始批量装备我国部队机场。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：发明提出了一种适合我国本土应用的高效的三维梯度式无线控制多方式机场驱鸟系统。 设计、发明的基本思路：鸟撞的不可预测性高，危害大。鸟类的种类繁多，习性各异，鸟类适应能力强。因此，提出了“系统化、网络化、智能化”的设计思路，通过对现有各种驱鸟手段整合，对各种驱鸟设备进行信息化改造，形成综合、有机的机场驱鸟的系统。 创新点： 本设计是集“系统化、网络化、智能化、开放化、模块化、机动化”为一体的多方式三维梯度整体式机场驱鸟解决方案。 1.多种驱鸟方式协同作用，综合采用声、光、气味、仿生动作四种驱鸟方式； 2.节点式设计，相同的投资成本下与传统的驱鸟设备相比驱鸟模块的布置数量可以提高两倍以上； 3.节能化设计； 4. 开放式系统构架。 技术关键： 1. 多方式优化组合的驱鸟系统理论模型搭建； 2. 控制系统的低成本、高可靠性和高抗干扰性技术研究； 3. 开放式系统构架设计，与市场上流行的驱鸟设备完全兼容； 4. 驱鸟单元模块化，使其成本更低，维护方便。 技术指标： 1.强电磁环境下，5公里范围内保证控制信号的准确性； 2.五种不同的驱鸟单元模块，具有开放式构架； 3.驱鸟总体有效作用高度不低于200米； 4.驱鸟系统的外形尺寸高度小于1.8米； 5.驱鸟系统的使用环境温度范围为-30℃-50℃，抗风6级，防腐、防尘、防潮； 6.驱鸟系统在免维护的情况下，每天工作2h，持续工作时间为一周。
科学性、先进性
- 本作品在研究工作过程中侧重基础性和前瞻性，形成以产业需求为驱动、以技术进步为主导、以科学理论为指导的独特机制。通过在若干关键技术的突破,不仅完善了我国空军机场驱鸟系统，使我军在机场驱鸟任务中形成自主知识产权和民族特色，在机场驱鸟领域达到国际先进水平；自动化技术在机场驱鸟任务中大量引入，为系统的扩展提供了支持；提出了三维梯度式无线控制机场多方式驱鸟系统理论模型，对本设计提供了理论武器；开放式、模块化的设计原则使得整个驱鸟系统升级更便利、成本更节省；一切从用户的角度完成设计与制造，根据用户的实际需求设计了多种驱鸟模块。
获奖情况及鉴定结果
- 2008年10月15日，在兰州军区空军后勤处的组织下召开了“无线智能控制驱鸟系统”技术鉴定会，会议认为相关技术水平达到国内领先水平，一致同意通过鉴定。
作品所处阶段
- 正在批量装备空军机场。
技术转让方式
- 专利、样机、技术文件。
作品可展示的形式
- 模型、图纸、图片、录像。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 提出无线控制的多种方式优化组合的机场智能驱鸟系统的设计和制造方案。以灵活多变的驱鸟方式来扰乱鸟类的自学习能力，延长系统的有效工作时间；以声、光、电、动作和气味等多种方式的有效结合，实现对鸟类刺激方式的多样性和强度加深；以开放式的系统控制架构，保证系统的兼容性和可持续发展，从而提高系统的地域适用性；以模块化的系统设计结构，降低系统的维护和使用难度；以无线遥控的控制方式，降低系统的安装成本和加快系统的安装速度。 作品适用于军用机场、民用机场、果园等其他驱鸟场所 随着新一代战机在我军中换装的推进，单架战斗机的价格将超过亿元，战斗机数量的增多，机场发生鸟撞的次数相对值和绝对值都将处于一个快速上升的势头，产生的经济损失将迅速增大。该驱鸟系统的推广使用，将使200米以下机场鸟撞发生的概率降低80%以上，机场总体鸟撞发生概率降低57%。每年可以为国家挽回大量的经济损失，更为重要的可以有效保护飞行员及乘客的生命安全。
同类课题研究水平概述
- 驱鸟是一个世界性难题。世界上很多国家都相继开展了机场鸟情信息系统和鸟情预报工作，各国也都将鸟撞预防工作集中在机场及周边地区的生态环境管理和驱鸟装置的研制方面，而且已经形成了一些相对成熟的驱鸟方法。这些方法主要包括: 1.生物法：用鸟类的雌性激素来吸引雄鸟并捕杀，以此来减少鸟的繁殖力;在鸟的繁殖季节，投放含有胆汁幽醇的诱饵，从而降低鸟的繁殖力来减少鸟的数量;在植物上施用灭虫药剂阻止鸟类觅食； 2.警戒法：在机翼下及机头上涂上艳丽的色彩，利用生物界的警戒色作用促使鸟类主动避让飞机，同时可加涂荧光物质，夜航时用灯光照射即可起到警戒作用； 3.惊吓法：在飞机场内扎稻草人，树立鸟类天敌模型，老鹰风筝，鸟遇险时求救的哀鸣声，气体炮的声音，烟花、爆竹声等； 4.传统法：充分利用现有的各种驱鸟设备，如驱鸟车，在跑到两侧设立捕鸟网等。 相继发明了一些新的驱鸟设备，例如：激光驱鸟器，利用低能量的激光扫描跑道两侧的草丛；超声波驱鸟，利用超声波对鸟类听力的刺激作用来达到驱鸟效果，特别是对蝙蝠类有较好作用；航模驱鸟器，将玩具飞机制作成猛禽的样子，人工遥控其在机场上空飞翔，从而将其它鸟类驱离机场上空。 近些年，我国在对机场鸟撞预防方面也逐步重视起来，各个机场都有专门的驱鸟队，也购买及自研了一些驱鸟设备，比如最常用的“稻草人”、煤气炮、音频驱鸟器、风车、超声波驱鸟器等。这些设备的使用大多不成体系，对驱鸟设备的使用没有形成一个完整的系统。而且，这些驱鸟设备需要大量的人力手工操作，驱鸟工作常常是顾东顾不了西。目前，我国民航驱鸟系统多以引进国外设备为主，不仅价格昂贵，维修不便，往往还存在水土不服的缺点。
