一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置，主要由探测感知模块、信息综合处理模块、多能驱离模块和人机交互模块四部分组成。探测感知模块主要由探鸟雷达、光电系统、伺服控制系统以及多功能转台组成；综合处理模块采用高速处理控制器硬件架构，完成信息的采集处理、数据融合和人工智能模型演算及智能控制与深度学习；多能驱离模块采用强声驱鸟和蓝光驱鸟手段，不断执行不同的驱离多种结合方式；人机交互模块具备智能监控鸟类目标信息能根据信息发送指令；该系统和装置具备智能探测感知获取数据，将数据融合处理后，人工智能边缘计算，进行声、光多种驱赶方式，最终根据驱离效果评估，机器深度学习进行不断迭代优化等综合防范功能。防范功能。防范功能。

【技术实现步骤摘要】
一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置


[0001]本专利技术涉及航空航天、机场安全、电力自动化、农业智能化、信息技术等应用领域，适用于军用机场驱鸟、民用机场预警或驱鸟、农场驱鸟、风力发电场驱鸟、高压电网驱鸟、果园驱鸟、变电站驱鸟等，针对机场或其它场景的鸟击事件防范，研制的一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置，主要由探测感知模块、信息综合处理模块、多能驱离模块和人机交互模块四部分组成，该系统和装置采用“开放式、模块化”设计理念，可根据机场部署要求灵活搭配使用，具备智能探测感知获取数据，将数据融合处理后，人工智能边缘计算，进行声、光多种驱赶方式，最终根据驱离效果评估，机器深度学习进行不断迭代优化等综合防范功能，可全天候全地域适用于军、民用机场以及其它应用场景执行鸟群、无人机的探测和远程预警，智能化针对性地实施高效驱鸟。

技术介绍

[0002]机场鸟击是指飞鸟与飞机相撞导致的航空事故，鸟击危害给航空业造成巨大的经济损失，同时也严重危及乘客的生命安全。如图1所示，运输机起飞阶段发动机吸入飞鸟，导致发动机起火。众多鸟击事件中发现，只有1％的鸟撞飞机事件发生在距地面800米以上的空域；90％的鸟击事件发生在300米以下的范围，也就是鸟击飞机多发生在飞机起降前后的低空飞行阶段，因为飞机在这个过程中速度变化太快，鸟类完全没有避让的可能。因此，作为飞机起降场所的机场，驱鸟是一项重要的飞行安全保障工作。随着我国民用、军用航空事业和生态文明建设的不断发展，航班次数的不断增加，机场周边鸟类活动日益频繁，鸟击问题更加严峻，现已成为制约和影响飞行安全的重要因素，同时也是航空兵场站后勤保障的重点和难点问题。
[0003]目前针对机场鸟击解决方案大多采用声波、光束、化学、生物等技术手段，如煤气炮、声波驱鸟器、激光驱鸟器、驱鸟风轮、驱鸟剂、无人机驱鸟、驱鸟机器鹰等，虽然能起到一定效果，但由于驱鸟针对性不强、驱离手段单一、缺乏预警与驱离效果评估等原因，使得驱鸟效果未能达到预期要求。例如强闪光驱鸟通过控制高亮灯珠进行红光，白光交替爆闪，以动态灯光的方式去刺激飞鸟的眼睛，达到惊吓、驱离飞鸟的效果，缺点在于白天效果欠佳，对人眼有害；超声波驱鸟利用超声波刺激鸟类的神经系统，破坏鸟类的生存环境，从而远离超声波覆盖的范围，达到驱鸟的效果，缺点在于作用距离有限。强声驱鸟利用高声压级换能器阵列实现高强度声波的远距离定向传播，对具有潜在威胁的鸟禽进行有效驱离，缺点在于驱鸟实际效果缺少监测、评估手段；如图2所示，无人机驱鸟将超声波或语音喇叭安装于无人机下方，在飞行过程中通过超声波或语音对飞鸟实施驱离，缺点在于鸟类活动范围大，活动不规律，操作难度大、时间长；驱鸟剂为人工合成的一种生物制剂，布点施放后，可缓慢持久地释放出一种影响禽鸟神经系统、呼吸系统的特殊清香，达到驱鸟效果，缺点在于施放面积大，受环境因素影响大。传统的机场驱鸟手段虽然能起到一定效果，但其作用范围小、鸟类的适应性强等问题，机场鸟击事故还时有发生。
[0004]基于边缘计算的人工智能技术是基于仿生学技术研究，如图3所示，章鱼作为地球
上最“聪明”的生物类群之一，这是因为它拥有“一个大脑+多个小脑”，不仅能通过40％的大脑容量进行分析和决策，还能通过八条腿上分布的60％的巨量神经元进行感知和分析、腕足和大脑有效配合，让章鱼在各种复杂环境下都能游刃有余。边缘计算的分布式结构与章鱼非常相似：云端是大脑，但边缘侧可以作为小脑，通过神经元网络分布式局部决策。两者相互协作，共同完成数据的处理和反馈，基于边缘计算常用于一般部署在更靠近数据处理的终端，可更快响应需求并反馈，从而搭建全局系统平台提供支撑。人工智能深度学习是机器学习的一种演变，利用深度神经网络来解决特征表达的实效学习，基于边缘计算的的深度学习是一种先进的、更复杂的机器学习，采用先进的神经元网络分布式局部决策边缘计算技术，将信息流推送至边缘计算平台，完成资源的轻量化接入与分发，实现设备和平台的互联互通，保障更细粒度分类和效果分析。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置，如图4所示，主要由探测感知模块、信息综合处理模块、多能驱离模块和人机交互模块四部分组成，该系统和装置采用“开放式、模块化”设计理念，可根据机场部署要求灵活搭配使用，具备智能探测感知获取数据，将数据融合处理后，人工智能边缘计算，进行声、光多种驱赶方式，最终根据驱离效果评估，机器深度学习进行不断迭代优化等综合防范功能，可全天候全地域适用于军、民用机场执行鸟群、无人机的探测和远程预警，智能化针对性地实施高效驱鸟。
[0006]探测感知模块主要由探鸟雷达、光电系统、伺服控制系统以及多功能转台，探鸟雷达是全相参三坐标探空雷达，采用一维有源相扫结合线性调频连续波体制，集成了相控阵天线、固态发射机、高灵敏度接收机、弱小目标检测、单脉冲测角、动态杂波图等多项先进技术，可全天候执行低空城市、山地等复杂背景下的鸟类和无人机等“低小目标”的探测与识别，当探鸟雷达发现鸟情时，可实时获得鸟类飞行目标的距离、方位、高度、速度、飞行方向等信息，将鸟情信息传递至指挥控制中心。探鸟雷达发现飞鸟由伺服控制系统以及多功能转台进行动态跟踪，在一定距离范围内启动光电系统进行光电信息的数据获取。
[0007]信息综合处理模块通过构建高速处理控制器DSP和FPGA硬件架构，完成信息的采集处理、数据融合和人工智能模型演算及智能控制与深度学习，采用基于仿生学技术边缘计算的分布式结构，如图5所示，通过神经元网络分布式局部决策，从而实现相互协作，共同完成数据的处理和反馈，在不同阶段，不同区域和节点和已有硬件基础上，灵活部署设备，能够就近传输、计算、存储、回传、加密和访问控制等，形成感、存、知、用一体化的综合性学习过程，不断提高最终的驱鸟效果。信息综合处理模块根据鸟情的具体参数判断出飞鸟对飞行的危害程度，自动给出处理方案，必要时开启对应位置的驱鸟设备进行驱鸟，从而达到自动驱鸟的目的，以飞鸟驱离时间作为对象深度学习，同时进行深度学习，提高了驱鸟的效率。
[0008]多能驱离模块采用强声驱鸟和蓝光驱鸟手段，强声驱鸟换能器选用高声压级换能器单元，采用双振膜技术设计，有效增大振膜面积，压缩比提高了一倍，增大了声阻抗，提高了换能器的电
‑
声转换效率，使得有效作用距离内可超过鸟类听觉生理痛阀值，使得飞鸟产生生理不适，甚至失去方向感、产生眩晕。蓝光驱鸟采用高强LED光源针对鸟类视网膜着生有感受蓝色颜色的视锥细胞对，能够使其产生应激反应从而快速驱离机场。多能驱离模块
能根据信息综合处理模块发来指令不断执行不同的驱离多种结合方式。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：
[0010]图1是运输机起飞阶段鸟击事件；
[0011]图2是无人机驱鸟装备；
[0012]图3是基于边缘计算的人工智能技术是基于仿生学技术研究；
[0013]图4是一种全天候全区域智能驱鸟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置，其特征在于：针对机场或其它场景的鸟击事件防范，研制的一种全天候全区域智能驱鸟系统和装置，主要由探测感知模块、信息综合处理模块、多能驱离模块和人机交互模块四部分组成，该系统和装置采用“开放式、模块化”设计理念，可根据机场部署要求灵活搭配使用，具备智能探测感知获取数据，将数据融合处理后，人工智能边缘计算，进行声、光多种驱赶方式，最终根据驱离效果评估，机器深度学习进行不断迭代优化等综合防范功能，可全天候全地域适用于军、民用机场执行鸟群、无人机的探测和远程预警，智能化针对性地实施高效驱鸟。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：探测感知模块主要由探鸟雷达、光电系统、伺服控制系统以及多功能转台，探鸟雷达采用一维有源相扫结合线性调频连续波体制，集成了相控阵天线、固态发射机、高灵敏度接收机、弱小目标检测、单脉冲测角、动态杂波图等多项先进技术，可全天候执行低空城市、山地等复杂背景下的鸟类和无人机等“低小目标”的探测与识别，探鸟雷达发现飞鸟后，由伺服控制系统以及多功能转台进行动态跟踪，在一定距离范围内启动光电系统进行光电信息的数据获取。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：信息综合处理模块通过构建高速处理控制器DSP和FPGA硬件架构，完成信息的采集处理、数据融合和人工智能模型演算及智能控制与深度学习，采用基于仿...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，王加刚，
申请(专利权)人：王加刚，
类型：发明
国别省市：