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时间:2018-07-23
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1、激光式自动驱鸟装置LaserAutomaticBird-drivingDevice1综合效益分析与传统驱鸟设备相比,激光式自动驱鸟装置具有有效作用范围大,驱鸟效果好,长期综合性价比高等特点。试验表明:激光式自动驱鸟装置可减少装置作用区域内40%~80%的鸟类活动。表1机场驱鸟设备综合效益分析捕杀化学药物图案惊吓煤气炮、驱鸟弹仿生录音超声波激光式自动驱鸟装置单价低低低适中适中高高作用范围大大≤100米≤100米≤300米≤200米≤1700米鸟类适应性中中高高高中无恶劣环境适应性中低低低中中高驱鸟效果有限一般有限
2、一般一般一般良好安全性差差高差高中高维护成本高高低中低中中使用寿命长期半个月半年1~2年1~2年3年6~8年综合性价比中低低中中中高2安装使用建议装置设计扫描半径为1500米(最大可拓展至1700米)。为实现跑道草坪全区域覆盖,跑道长度在3000米以下的机场推荐布设1台;跑道长度3000米以上的机场需根据实际情况布设1~2台。对军用机场而言,特级机场酌情布设1~2台,一级、二级和三级军用机场仅需布设1台。装置根据实际情况可安装至机场任何位置,推荐安装到距机场跑道中心≥100米位置处,此时装置作用区域最大,作用效
3、果最好,且不会防碍飞机飞行。以上海虹桥国际机场为例,装置布设位置及要求见图1。9图1以上海虹桥国际机场为例,装置布设示意图1激光式自动驱鸟装置简介1.1工作原理激光式自动驱鸟装置利用鸟类对绿色光谱高度敏感的特征(见图2,图中不同的虚线颜色代表不同的鸟类),使用经过扩束、准直后的绿激光束,持续不断地按照可编程路径扫射机场跑道及其周围区域,鸟儿受到亮绿激光束的刺激,出于求生反应而飞离机场受保护区域,如图4图4所示。通过不断的循环扫描机场跑道而创建一个永久的危险区域,影响机场及其附近鸟类赖以生存、栖息和觅食的生态环境
4、,刺激鸟类寻找新的、安全的栖息地。从根本上预防和杜绝鸟撞飞机事故的发生。图2鸟类对可见光谱的敏感曲线图9图3“棒”状扫描激光束图4鸟儿感知激光束而飞离1.1功能特性装置具备以下主要功能特性:(1)自动或手动扫描机场跑道及其周边区域自动扫描:装置采集环境光照信息并自动设置激光输出功率,按照已设定的速度、路径、扫描方式每隔一段时间扫描机场跑道及其周围区域。装置在这种方式下可全天候工作,按照设定的参数自主工作,不受外界的影响。手动扫描:当发现特定区域的飞鸟目标时,可人为设定或感兴趣的扫描区域。(2)扫描方式、扫描速度
5、及区域可编程控制9可通过主机显控软件界面人为设定扫描方式,扫描速度和扫描区域,仅需点击鼠标即可完成操作,实现驱鸟工作的简便化、动态化和具体化,从而使鸟类难以适应。(3)单独组网或与鸟情探测系统联动工作可选用设备的视频监控模块进行鸟情探测,实现设备的探测驱赶一体化,完成设备单独组网工作,亦或与鸟情探测系统联动工作。(4)根据背景光照度,激光束光强能够自适应调节每年的各月份,每天的各时段,自然环境的光照度不同,其变动范围大致在0~100,000lux。为了实现驱鸟效果,同时兼顾人眼安全,需要将激光束强度与环境光强度
6、的比值控制在一定范围以内,因此设备需要激光束强度根据自然环境光强进行自动调节,白天光强,夜晚光弱。(5)人眼安全采用以下技术保证激光扫描时人眼安全:1)自适应光控技术:控制激光束与背景光对比度,不致于出现激光束在傍晚或清晨太亮而刺激人眼的情况发生;2)激光扩束准直技术:保证远近距离光强基本一致,避免出现远距离光弱,而近距离激光太强而刺激人眼的情况发生;3)激光光束匀质化技术:确保出射激光光束内功率密度均匀化;4)光束扫描限位技术:激光光束不会直接照射进入飞行员视线而影响飞机起降,且可随机场实际环境设置动态照射区
7、域,确保激光不出区域,保障安全;5)合理设置扫描速度:当人眼直对激光束观测时,激光光斑在眼睛中驻留时间较短(≤0.05秒),可避免对人眼造成眩目或损伤;6)设置醒目警示标识:扫描激光束架设高度≤1.5m,且周围设置激光危险警示标志,防止人为故意直视扫描激光束。1.1设备组成装置主要由激光发射单元、自适应光控单元、二维扫描单元、综合控制单元、温控单元、显控单元及供电单元等几部分组成,其组成如图5所示。9图5激光式自动驱鸟装置组成示意图其中:(1)激光发射单元:主要由激光激励源、半导体泵浦(DPSS)绿激光器及其光
8、学扩束整形模块等构成。激光激励源驱动DPSS激光器发射圆形激光光斑,经光学扩束整形模块变换后,出射特定直径及功率密度的准直扫描激光束;(2)自适应光控单元:感应环境光照度,将光信号转换成电信号,经放大处理生成激光器模拟调制信号,用以调节激光输出功率,实现激光器发射功率自适应控制;(3)二维扫描单元:装置运动执行机构,用于响应显控指令或其它控制信息,实现激光束俯仰、方位扫描。该单元采用两
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