欢迎来到第十八届北京国际航空展

机场保护伞—新型机场防鸟撞系统管窥

2017-12-04 09:53:16 zhousi1199 27

机场防鸟撞一直都是困扰各国机场的难题,为此各国也是绞尽脑汁,各出手段,但总的来说这些驱鸟方法都没什么新意。在北京航展上就展出了一款新型机场防鸟撞系统,该系统采用新式雷达探测鸟情,解算出精确的鸟类位置和数量,然后发射激光束将鸟驱走,全套系统技术新颖,绿色环保。

飞行器防鸟拢是世界难题

    在世界航空史上,飞鸟与比它大几千倍的飞机之间,展开过无数次生死较量,其结果也并非想像中的“以卵击石”,而恰恰是飞机怕小鸟。很多人不理解,飞机为什么这么禁不起鸟撞呢?据计算,一只重量为500克的飞鸟在飞行过程中,与一架飞行速度为370千米/小时的飞机相撞,将产生高达3吨的冲击力,就像一颗“炮弹”打在飞机上,会对飞机造成极大的破坏,一旦撞击到飞机的要害部位,如发动机、驾驶舱等部位,后果就不堪设想,经常会直接导致飞机坠毁。全世界每年大约发生1万次“乌撞飞机”事件,可以说,鸟撞是影响世界航空业的头号危害。2008年,美国著名的哈德孙河坠机事件便是由干鸟撞引起的。

    绝大多数的鸟撞事件都发生在飞机的起降过程中,这是因为机场一般都有大片的草场,是鸟类的理想觅食地和栖息,所以如何把各种鸟儿从机场跑道驱赶出去,防止飞机起降时发生撞击事故,一直都是困扰各国机场的头号难题。

目前的驱鸟手段

    目前,世界重要的机场都投人了大量的人力、财力和物力来减轻机场鸟害,很多机场都成立了专门的驱鸟队伍。驱乌手段也是五花八门、花样百出。最简单的是在机场内扎上稻草人,给稻草人穿上鲜艳的衣服,让它们来吓鸟,但效果一般。之后,各国又发展出用声音来驱鸟,使用高音喇叭播放什么老鹰、老虎和狮子等鸟类天敌的声音,以及机枪扫射声、爆炸声等声响,甚至还使用敲打锣鼓、燃放鞭炮等方法来驱鸟。

    至千军用机场,更是设置了专门的驱鸟队伍,两个人一组,携带猎枪沿着机场跑道和滑行道的边沿巡逻,看到鸟就呜放猎枪驱赶。一般遇到鸟群,只要射杀一两只鸟,其余的鸟就会立即飞散逃开,甚至几天都不敢回来。但这种方法太过耗费人力,因为机场的面积太大,要面面俱到需要很多人。而且机场如果有多条跑道的话,跑道之间的草坪是照顾不到的,囚为飞机起降时,整个起降区域内是不允许人员进人的,再加上使用枪支比较危险,所以即使这种驱鸟方法效果最好也不经常使用。

 

岛对机场起降的飞机来说是巨大的安全隐患,由于飞机的飞行速度快,所以即便是很小的鸟与飞机相撞,也足以产生巨大的破坏力,从图中这架机头破损的公务机就能看出鸟撞的破坏力   

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目前机场使用最多的驱鸟方式就是音频驱鸟,通过播放一些动物叫声来吓走鸟儿,这种驱鸟方式效果怎么样先不说,但嗓声污染却是实实在在的,对于在机场工作的地勤人员来说,绝对是一种折磨

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    目前的这些驱鸟手段虽然多,但消耗的人力物力也多,难以24小时保持。而且鸟类很聪明,一些手段刚开始还有效果,慢慢的鸟类就适应了。比如音频驱鸟系统,刚开始播放些鸟类天敌的声音还能吓住鸟儿,但很快鸟儿就习惯了。这也是为什么目前各国机场的驱鸟设备布置齐全,但鸟撞事故仍不时发生的原因。所以迫切需要一种能全天候自动工作,驱鸟效果良好的设备。

新型防鸟撞系统

本次航展上展出的新型机场防鸟撞系统主要由两个部分构成,即探鸟系统和驱鸟系统。

探鸟系统

    要驱鸟,首先要知道鸟在哪,与日前普遍使用人眼观察或者摄像头观察不同,该防鸟撞系统在探测鸟情方面使用的是美国梅兰公司最新研制的探鸟雷达。该雷达采用先进的固态S波段雷达技术,比X波段雷达有着更高的性能,并配置了专门针对鸟类研制的信号处理算法,可以根据鸟类的飞行运动特性来判别天空中飞行的是否是鸟类,是哪种鸟。不像现在一些机

场使用常规雷达来监控机场的鸟类,由手没有专门的信号处理算法,所以只好提高雷达的灵敏度,但是灵敏度设置高了,不仪容易把昆虫误报为鸟类,而且湿雾天气或者小雨天难以工作。

一台标准的梅兰探鸟雷达带有两个旋转雷达天线,一个进行平面扫描,用干在360度范围内探测鸟类,探测范围可以覆盖方圆4-8英里,足以覆盖全世界最大的机场;另一个天线进行垂直扫描,探测范围覆盖从跑道进场的地平线到跑道离场的地平线共5千米范围内的鸟情。两个扫描天线同时工作,可以提供清晰的三维覆盖探测信息,探测范围内的鸟情种类,鸟类目标的高度信息都可以很直观的显示出来。

    梅兰探鸟雷达可用在民用机场,军用机场,军事训练场和轰炸场地实时探测和跟踪鸟类的活动,并将鸟情信息传达给机场塔台,以提前警示飞行员在面对飞鸟时改变航道或返航,或者将信息提供给自动驱鸟系统,以便将鸟类驱离跑道线。该探鸟雷达系统采用无人值守工作方式,一般安装在机场的中心位置,通过光纤将探测信息传回机场控制台。如果是单跑道

机场,只需要一台就可以满足整个机场的监控要求,如果有两条或两条以上的跑道,只需要为多出来的每一条跑道增加一个垂直扫描天线即可。

 驱鸟系统

驱鸟系统采用的是法国洛德公司研制的TOM500型自动激光驱鸟系统。该系统的最大亮点是针对鸟的视觉系统,不像目前的驱鸟系统都针对的是鸟的听觉系统。因为研究发现,对于鸟类而言,视觉才是最敏感的,尤其是波长为532nm的绿光。所以该激光驱鸟系统就利

用鸟类的这一特性,在工作时发出一束直径152mm,波长为532nm的“棒状”绿色激光。模拟生物产生视觉反射的条件,当绿色激光棒扫射过来时,鸟类就犹如看到一根绿色大棒打过来,会立亥飞离,这样就达到了驱鸟效果。

  另外,从生物角度来说,动物比较容易适应听觉干扰,但视觉干扰很难适应,而且还可以通过改变激光束的功率、扫描速度和扫描角度,让鸟类防不胜防,久而久之,就会逐渐产生恐俱心理,最终远离机场,从根本上预防并杜绝鸟撞飞机的事故发生。

TOM500激光驱鸟系统的外观很是普通,一个高两米的设备柜,柜子里用来安装激光发射装置和控制机构,机柜上头有一个可旋转的激光发射窗口,用于发射出激光束。该系统一般安装在跑道边距跑道中心线100米左右的地方,以便其发出的绿色激光束能够扫射到跑道上,该系统的激光发射窗口可以旋转,以掩盖3000米的跑道。

TOM500激光驱鸟系统同样采用无人值守工作方式,只需保持通电,即可全天候24小时不间断地运转,在雷雨、大雾、下雪、台风等极端恶劣的天气下,亦能正常工作。并可接收由探鸟雷达提供的鸟情信息,发射激光束对鸟群活动区域进行重点扫描,将鸟群驱离。

另外,TOM500激光驱鸟系统发出的激光束属于二级激光(激光的安全等级共分五级,其中一级和二级对人眼无损伤),因此对人眼无害 ,并不会机场工作人员造成损伤。激光扫描高度也低于飞行员座舱,不会影响到飞行员的视觉。而且该系统工作安静,不会像现在的音频驱鸟系统那样,播放怪叫声给机场带来很大的噪声污染,堪称绿色无公害驱鸟系统。

    雷达探鸟系统和激光驱鸟系统既可以单独使用,也可以有机结合起来,一个探测和跟踪机场范围内的鸟类活动,统计和分析鸟类的精确高度数据及鸟类的大小和种类,为空中管理员和飞行员提供精确的和战术性的鸟撞预警;一个专职驱鸟,接受探鸟系统的鸟情信息,有针对性的发射激光束,达到精确、高效驱鸟的目的,从而使机场的飞机起降安全得到有效保障。


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