一种飞机场鸟情监控驱鸟系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，包括远程鸟情监控装置、驱鸟终端和桌面监控中心；其中远程鸟情监控装置的输出端连接桌面监控中心的输入端，桌面监控中心的输出端与驱鸟终端相连；通过远程鸟情监控装置对机场停机坪附件的鸟情进行实时监测，桌面监控中心进行数据处理，根据当前鸟目标情况发出驱鸟信号至驱鸟终端，实现主动驱鸟，并可对鸟情数据进行记录与统计，便于对机场周边鸟情环境的分析和预测。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种飞机场鸟情监控驱鸟系统
本技术涉及动物惊吓方法及装置，具体涉及一种飞机场鸟情监控驱鸟系统。技术背景航空安全是整个民航业和公众关注的焦点。飞鸟撞击飞机(简称“鸟撞”)是指航空 器起降或飞行过程中和鸟类等飞行物相撞的事件，自从有了航空器就有了鸟撞事件，鸟撞 问题给航空业造成巨大的经济损失，同时也危及乘客的生命安全。经研究发现，鸟撞大部分 发生在飞机起飞和降落阶段，且发生的概率随高度的升高而降低，呈梯度分布。然而，由于 人类活动范围的扩大，使适合鸟类生活、栖息、繁衍的自然环境大幅度减少，机场便成为鸟 类生活、栖息、繁衍的理想场所，这些因素综合作用使得鸟撞事件发生的概率越来越高。目 前整个航空界还没有找到一种一劳永逸的办法。目前广泛使用的是仿生学方法，即利用鸟 类天敌的鸣叫声、惊叫声、综合爆破声，以及鸟天敌的模型等设备将飞鸟驱赶走，但这样的 方式均为固定的被动驱鸟方式，不具备根据鸟类在机场活动的情况有目的的实施驱赶的能 力，存在费时费力、易虚警和误警的弊端且使用时间长之后鸟类容易产生习惯性反射，从而 使驱鸟设备失效。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，其能够将 鸟鸣声源定位和鸟运动过程的动目标检测提取后进行联动处理来实现鸟情识别及主动驱 鸟的目的。为解决上述问题，本技术是通过以下方案实现的:本技术一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，包括远程鸟情监控装置、驱鸟终端和 桌面管控中心；其中远程鸟情监控装置的输出端连接桌面管控中心的输入端，桌面管控中 心的输出端与驱鸟终端相连；所述远程鸟情监控装置包括鸟鸣声源定位单元和鸟运动目标检测单元；其中鸟鸣 声源定位单元主要由多个无方向性麦克风、多个A/D转换器、鸟鸣数据运算单元和鸟鸣通 信单元组成；鸟运动目标检测单元则主要由多个数字摄像机、鸟运动数据运算单元和鸟运 动通信单元组成；上述无方向性麦克风和数字摄像机按照固定的分布距离分布于机场跑道周围的 监控区域内，即机场跑道周围的监控区域被分割为多个工作区，每个工作区内各固定安装 有I个无方向性麦克风和至少I个数字摄像机；每个无方向性麦克风各通过一个A/D转换 器与鸟鸣数据运算单元相连；鸟鸣数据运算单元经鸟鸣通信单元连接桌面管控中心的输入 端；每个数字摄像机均与鸟运动数据运算单元相连接，鸟运动数据运算单元经鸟运动通信 单元连接桌面管控中心的输入端；所述驱鸟终端包括多个驱鸟器、多个驱鸟控制器和多个无线通信单元；机场跑道周围的监控区域内的每个工作区内均设有I个驱鸟器、I个驱鸟控制器和I个无线通信单元；桌面管控中心的输出端通过无线通信单元分别于多个驱鸟控制器相 连，每个驱鸟控制器输出端各连接一个驱鸟器。上述系统中，所述鸟鸣通信单元为RS485通信单元，鸟运动通信单元为RJ-45以太 网通信单元。与现有技术相比，本技术具有如下特征:(I)改变目前广泛使用的固定模式的被动驱鸟的方法，如定时播放鸟类天敌的鸣 叫声、惊叫声、综合爆破声，以及定点安装鸟天敌的模型等设备驱鸟。传统的方法不具备根 据鸟类在机场活动的情况有目的的实施驱赶的能力，存在费时费力、易虚警和误警的弊端 且使用时间长后鸟类容易产生习惯性反射，从而使驱鸟设备失效。本技术使用的方法 首先由监测装置对鸟情进行实时监测，然后进行数据处理，根据当前鸟目标情况发出驱鸟 信号，实现主动驱鸟，并可对鸟情数据进行记录与统计，便于对机场周边鸟情环境的分析和 预测；(2)与国外科研机构提出的鸟目标雷达监测方式相比，本技术创新性的将声 源定位技术和运动目标检测与鸟类鸣叫特征、运动特征相结合，能够克服雷达系统对机场 现有的运营产生强电磁干扰和小目标易“漏警”的缺点；(3)将无线传感器网络技术和数据融合引入到系统中，为值守人员和决策团体提 供更加直观准确的信息，有效预防事故发生。附图说明图1为本技术一种飞机场鸟情监控驱鸟系统原理框图；图2为驱鸟系统布局图；图3为无方向性麦克风与目标的空间几何关系；图4为鸟鸣目标检测步骤；图5为鸟运动目标检测步骤；图6为桌面管控中心运行步骤。图7为驱鸟终端运行步骤。具体实施方式参见图1，本技术一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，包括远程鸟情监控装置、驱 鸟终端和桌面管控中心。其中远程鸟情监控装置的输出端连接桌面管控中心的输入端，桌 面管控中心的输出端与驱鸟终端相连。所述远程鸟情监控装置利用鸟类发声特征和飞行特征，用于对机场管控区域的鸟 目标进行监测识别，并根据当前所在监测终端位置，计算并判断鸟目标相对当前终端的方 位和当前运动状态。在本技术中，所述远程鸟情监控装置包括鸟鸣声源定位单元和鸟 运动目标检测单元。首先，鸟鸣声源定位单元和鸟运动目标检测单元的采集装置按照固定 的分布距离分布于机场跑道周围的监控区域。在本技术中，机场跑道周围的监控区域 被分割为多个工作区，如采用矩阵分区布局方式(如图2)、环形分区布局方式、及其他分区 布局方式。其中每个工作区内至少固定安装有I个无方向性麦克风、I个数字摄像机和I个 驱鸟器。但为了能够消除数字摄像机的监控盲区，在本技术优选实施例中，每个工作区水平对置安置2个数字摄像机。之后，鸟鸣声源定位单元和鸟运动目标检测单元通过有线 通信的方式直接与桌面管控中心的预警监测中央处理器相连接，鸟鸣声源定位单元和鸟运 动目标检测单元安装位置固定，并将固定的坐标存入到预警监测中央处理器数据表中。上述鸟鸣声源定位单元通过无方向性麦克风的传声器阵列，利用最大时延估计的 方法，计算出同一鸟鸣目标发出的声音在无方向性麦克风的传声器各阵兀之间时间延迟 量，进而通过已知的声波传播速度，计算出声音到达各阵元声程差，然后根据阵元与目标的 空间几何关系，即可以算出目标的坐标。并将运算结果和当前区域原点坐标传输给桌面管 控中心的预警监测中央处理器。在本技术中，其中鸟鸣声源定位单元主要由多个无方 向性麦克风、多个A/D转换器、鸟鸣数据运算单元和鸟鸣通信单元组成。每个无方向性麦克 风采集该工作区内的声音，并将该工作区内的声音通过A/D转换器转换后送入鸟鸣数据运 算单元中。鸟鸣数据运算单元先将每个工作区内的声音进行预滤波，再利用时延估计方法 对所有工作区内的声音进行联立计算后获得鸟鸣目标的位置坐标。鸟鸣通信单元将上述鸟 鸣数据运算单元的计算结果送入桌面管控中心。在本技术优选实施例中，所述鸟鸣数 据运算单元与桌面管控中心通过RS485通信单元进行连接。上述鸟运动目标检测单元通过数字摄像机提取监控区域图像，在连续的视频图像 序列中分割出运动的目标所在的区域，再利用运动目标检测算法选取时间上相邻的两帧进 行监测运算，一般地因相邻的两帧采集的时间间隔很短，我们认为环境亮度没有变化，若运 算结果小于某个设定门限，则认为是静止的背景；若结果大于某个设定门限，则认为是目 标。并将运算结束后的结果和自身装置编号传输给桌面管控中心预警监测中央处理器。在 本技术中，鸟运动目标检测单元则主要由多个数字摄像机、鸟运动数据运算单元和鸟 运动通信单元组成。每个数字摄像机采集该工作区内的图像，并将该工作区内的图像送入 鸟运动数据运算单元中。鸟运动数据运算单元利用运动目标检测算法对每个工作区内的图 像进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，其特征是：包括远程鸟情监控装置、驱鸟终端和桌面管控中心；其中远程鸟情监控装置的输出端连接桌面管控中心的输入端，桌面管控中心的输出端与驱鸟终端相连；?所述远程鸟情监控装置包括鸟鸣声源定位单元和鸟运动目标检测单元；其中鸟鸣声源定位单元主要由多个无方向性麦克风、多个A/D转换器、鸟鸣数据运算单元和鸟鸣通信单元组成；鸟运动目标检测单元则主要由多个数字摄像机、鸟运动数据运算单元和鸟运动通信单元组成；?上述无方向性麦克风和数字摄像机按照固定的分布距离分布于机场跑道周围的监控区域内，即机场跑道周围的监控区域被分割为多个工作区，每个工作区内各固定安装有1个无方向性麦克风和至少1个数字摄像机；每个无方向性麦克风各通过一个A/D转换器与鸟鸣数据运算单元相连；鸟鸣数据运算单元经鸟鸣通信单元连接桌面管控中心的输入端；每个数字摄像机均与鸟运动数据运算单元相连接，鸟运动数据运算单元经鸟运动通信单元连接桌面管控中心的输入端；?所述驱鸟终端包括多个驱鸟器、多个驱鸟控制器和多个无线通信单元；?机场跑道周围的监控区域内的每个工作区内均设有1个驱鸟器、1个驱鸟控制器和1个无线通信单元；桌面管控中心的输出端通过无线通信单元分别于多个驱鸟控制器相连，每个驱鸟控制器输出端各连接一个驱鸟器。...

【技术特征摘要】
1.一种飞机场鸟情监控驱鸟系统，其特征是:包括远程鸟情监控装置、驱鸟终端和桌 面管控中心；其中远程鸟情监控装置的输出端连接桌面管控中心的输入端，桌面管控中心 的输出端与驱鸟终端相连；所述远程鸟情监控装置包括鸟鸣声源定位单元和鸟运动目标检测单元；其中鸟鸣声源 定位单元主要由多个无方向性麦克风、多个A/D转换器、鸟鸣数据运算单元和鸟鸣通信单 元组成；鸟运动目标检测单元则主要由多个数字摄像机、鸟运动数据运算单元和鸟运动通 信单元组成；上述无方向性麦克风和数字摄像机按照固定的分布距离分布于机场跑道周围的监控 区域内，即机场跑道周围的监控区域被分割为多个工作区，每个工作区内各固定安装有I 个无方向性麦克风和至少I个数字摄像机；每...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓欢，李灵巧，叶金才，叶进，邓洪高，陈倩，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：