一种机场驱鸟设备效能监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机场驱鸟设备效能监测方法及系统，属于机场鸟击防范技术领域。该方法利用探鸟雷达对穿越航班起降通道的飞鸟目标数量变化情况进行实时监测和统计分析，定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。所述方法包括：步骤1，建立航班起降通道模型；步骤2，建立鸟类飞行轨迹模型；步骤3，鸟击风险评估；步骤4，驱鸟设备效能评估。利用本发明专利技术实现了对驱鸟设备的驱鸟效果的定量评估，根据定量评估可以及时调整驱鸟策略，提高了机场鸟击防范水平。提高了机场鸟击防范水平。提高了机场鸟击防范水平。

【技术实现步骤摘要】
一种机场驱鸟设备效能监测方法及系统


[0001]本专利技术属于机场鸟击防范
，涉及雷达探鸟与驱鸟方法，具体涉及一种机场驱鸟设备效能监测方法及系统。

技术介绍

[0002]鸟击防范是威胁航班起降安全的传统安全隐患，随着航班量的持续增长和生态环境的不断好转，机场的鸟击防范工作压力持续增大。针对鸟击防范的严峻形势，目前国内外机场采用了各种技术手段，均已配备了煤气炮、超声波、定向声波、钛雷炮等多种驱鸟设备。在安装初始阶段，这些设备对鸟类具有一定的驱赶效果，但运行一段时间后，鸟类对这些设备产生了耐受性，使其逐渐丧失了驱鸟能力。但是，目前仍缺少一种有效且定量的驱鸟效果评估方法。
[0003]穿越航班起降通道的飞鸟目标可能直接导致鸟击事件，对航班的威胁最大，驱鸟的目的就在于避免飞鸟目标穿越航班起降通道。探鸟雷达能够获取机场飞行区范围内全天候的鸟情态势，采用探鸟雷达能够实时掌握穿越航班起降通道的飞鸟目标数量变化情况，进而定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种机场驱鸟设备效能监测方法及系统，利用探鸟雷达获取机场飞行区范围内全天候的鸟情态势，实时掌握穿越航班起降通道的飞鸟目标数量变化情况，进而定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术的第一个方面，提供了一种机场驱鸟设备效能监测方法，所述方法利用探鸟雷达对穿越航班起降通道的飞鸟目标数量变化情况进行实时监测和统计分析，定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：
[0008]所述方法包括：
[0009]步骤1，建立航班起降通道模型：将机场围界内背景区域标定为航班起降通道和其它区域，获得航班起降通道模型；
[0010]步骤2，建立鸟类飞行轨迹模型：基于探鸟雷达获取的飞鸟目标轨迹信息在机场围界内背景区域内进行标定，获得鸟类飞行轨迹模型；
[0011]步骤3，鸟击风险评估：统计不同时段穿越航班起降通道的飞鸟目标数量和大小，获得鸟击风险等级；
[0012]步骤4，驱鸟设备效能评估：对比驱鸟设备启用前后的鸟击风险等级，从而定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。
[0013]本专利技术的进一步改进在于：
[0014]所述步骤1的操作包括：
[0015]建立航班起降通道模型B
L
×
W
如下：
[0016][0017]其中，航班起降通道模型B
L
×
W
为一个矩阵，其包含L行和W列，x、y表示行数和列数，B
L
×
W
(x，y)表示位于x行y列处的像素点的值；
[0018]公式(1)表示：将航班起降通道上的像素点的值标注为1，将其它区域的像素点的值标注为0。
[0019]本专利技术的进一步改进在于：
[0020]所述步骤2的操作包括：
[0021]建立鸟类飞行轨迹模型如下：
[0022][0023]鸟类飞行轨迹模型为一个矩阵，其包含L行和W列，x、y表示行数和列数，表示飞鸟目标i位于x行y列处的像素点的值；
[0024]公式(2)表示：将探鸟雷达获取到的飞鸟目标i的所有目标位置的高度取平均值获得平均飞行高度如果平均飞行高度小于100米，则将中飞鸟目标i的所有目标位置所在的像素点以及目标位置之间的连线经过的所有像素点的值标注为1，其它像素点的值标注为0；如果平均飞行高度大于等于100米，则将中的所有像素点的值均标注为0。
[0025]本专利技术的进一步改进在于：
[0026]所述步骤2的操作进一步包括：
[0027]利用下式基于航班起降通道模型B
L
×
W
和鸟类飞行轨迹模型判断飞鸟目标i是否穿越航班起降通道：
[0028][0029]其中，表示将矩阵B
L
×
W
和矩阵对应元素相乘获得的矩阵，sum表示该矩阵中所有元素相加之和，p
i
＝1表示飞鸟目标i穿越了航班起降通道，p
i
＝0表示飞鸟目标i没有穿越航班起降通道。
[0030]本专利技术的进一步改进在于：
[0031]所述步骤3的操作包括：
[0032]利用探鸟雷达对机场围界内的飞鸟目标的RCS值进行探测，抽取其中大小不同的N组数据，按照RCS值从小到大进行排序，建立飞鸟目标RCS信息库其中N≥
99且为3的整数倍，小鸟目标的RCS信息库为中鸟目标的RCS信息库为大鸟目标的RCS信息库为
[0033]对于飞鸟目标i，其风险等级s
i
与RCS值σ
i
的对应关系由下式获得：
[0034][0035]根据每个小时内p
i
＝1的n个飞鸟目标及其对应的风险等级，由下式计算获得每个小时内的鸟击风险等级S
t
：
[0036][0037]其中，t＝1,2,...,24；
[0038]将{S
t
|t＝1,2,...,24}从小到大进行排序获得序列，将序列中最后三个S
t
值的平均值作为一天的鸟击风险等级
[0039]本专利技术的进一步改进在于：
[0040]所述步骤4的操作包括：
[0041]利用下式定量评估驱鸟设备的驱鸟效果：
[0042][0043]其中，为驱鸟设备启用前一天的鸟击风险等级，为驱鸟设备启用后第一天的鸟击风险等级。
[0044]本专利技术的进一步改进在于：
[0045]所述步骤4的操作进一步包括：
[0046]驱鸟设备启用后，通过值对驱鸟设备效能进行持续监测：如果大于阈值，则判定驱鸟设备失效，此时调整驱鸟策略，如果小于等于阈值，则不调整驱鸟策略。
[0047]本专利技术的第二个方面，提供了一种机场驱鸟设备效能监测系统，所述系统包括：
[0048]航班起降通道建模单元：用于将机场围界内背景区域标定为航班起降通道和其它区域，获得航班起降通道模型；
[0049]鸟类飞行轨迹建模单元：用于基于探鸟雷达获取的飞鸟目标轨迹信息在机场围界内背景区域内进行标定，获得鸟类飞行轨迹模型；
[0050]鸟击风险评估单元：分别与航班起降通道建模单元、鸟类飞行轨迹建模单元连接，用于统计不同时段穿越航班起降通道的飞鸟目标数量和大小，获得鸟击风险等级；
[0051]设备效能评估单元：与鸟击风险评估单元连接，用于对比驱鸟设备启用前后的鸟击风险等级，从而定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。
[0052]本专利技术的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计
算机执行上述机场驱鸟设备效能监测方法中的步骤。
[0053]与现有技术相比，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机场驱鸟设备效能监测方法，其特征在于：所述方法利用探鸟雷达对穿越航班起降通道的飞鸟目标数量变化情况进行实时监测和统计分析，定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。2.根据权利要求1所述的机场驱鸟设备效能监测方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1，建立航班起降通道模型：将机场围界内背景区域标定为航班起降通道和其它区域，获得航班起降通道模型；步骤2，建立鸟类飞行轨迹模型：基于探鸟雷达获取的飞鸟目标轨迹信息在机场围界内背景区域内进行标定，获得鸟类飞行轨迹模型；步骤3，鸟击风险评估：统计不同时段穿越航班起降通道的飞鸟目标数量和大小，获得鸟击风险等级；步骤4，驱鸟设备效能评估：对比驱鸟设备启用前后的鸟击风险等级，从而定量评估驱鸟设备的驱鸟效果。3.根据权利要求2所述的机场驱鸟设备效能监测方法，其特征在于：所述步骤1的操作包括：建立航班起降通道模型B
L
×
W
如下：其中，航班起降通道模型B
L
×
W
为一个矩阵，其包含L行和W列，x、y表示行数和列数，B
L
×
W
(x，y)表示位于x行y列处的像素点的值；公式(1)表示：将航班起降通道上的像素点的值标注为1，将其它区域的像素点的值标注为0。4.根据权利要求3所述的机场驱鸟设备效能监测方法，其特征在于：建立鸟类飞行轨迹模型如下：鸟类飞行轨迹模型为一个矩阵，其包含L行和W列，x、y表示行数和列数，表示飞鸟目标i位于x行y列处的像素点的值；公式(2)表示：将探鸟雷达获取到的飞鸟目标i的所有目标位置的高度取平均值获得平均飞行高度如果平均飞行高度小于100米，则将中飞鸟目标i的所有目标位置所在的像素点以及目标位置之间的连线经过的所有像素点的值标注为1，其它像素点的值标注为0；如果平均飞行高度大于等于100米，则将中的所有像素点的值均标注为0。5.根据权利要求4所述的机场驱鸟设备效能监测方法，其特征在于：所述步骤2的操作进一步包括：
利用下式基于航班起降通道模型B
L
×
W
和鸟类飞行轨迹模型判断飞鸟目标i是否穿越航班起降通道：其中，表示将矩阵B
L
×
W
和矩阵对应元素相乘获得的矩阵，sum表示该矩阵中所有元素相加之和，p
i
＝1表示飞鸟目标i穿越了航班起...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈唯实，王青斌，张洁，陶祥源，卢贤锋，黄毅峰，
申请(专利权)人：中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：