機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控與無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥應(yīng)用
生態(tài)保護(hù)成效持續(xù)顯現(xiàn),鳥類種群與活動(dòng)范圍不斷拓展,機(jī)場(chǎng)鳥撞航空器的安全風(fēng)險(xiǎn)隨之攀升。為筑牢航空飛行安全屏障,機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,傳統(tǒng)驅(qū)鳥裝備與專業(yè)人員值守成為基礎(chǔ)保障,驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)則憑借多元技術(shù)優(yōu)勢(shì)成為這一防控系統(tǒng)的核心裝備,憑借獨(dú)特的作業(yè)能力填補(bǔ)防控盲區(qū),讓空地協(xié)同的鳥害防控更具實(shí)效,也成為機(jī)場(chǎng)鳥害防控體系升級(jí)的重要方向。
傳統(tǒng)鳥防方式的核心痛點(diǎn)
機(jī)場(chǎng)鳥害,指發(fā)生在機(jī)場(chǎng)及周邊空域的飛機(jī)與飛鳥相撞事件,是發(fā)展之初便存在的飛行安全重大隱患。鳥類撞擊飛機(jī)的部位不同,造成的損害程度差異顯著,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是易受創(chuàng)的關(guān)鍵部位,發(fā)動(dòng)機(jī)葉片纖薄且處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài),一旦遭遇鳥撞極易碎裂,進(jìn)而引發(fā)連鎖故障。
早期鳥撞飛機(jī)事件,多僅造成飛機(jī)外殼損傷,偶有擋風(fēng)玻璃被撞碎危及飛行員安全的情況。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)取代活塞螺旋槳推進(jìn)器后,鳥害風(fēng)險(xiǎn)大幅升級(jí),渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)以強(qiáng)大吸力吸入周圍空氣,附近飛鳥極易被卷入進(jìn)氣口,直接破壞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力結(jié)構(gòu),引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)損壞、熄火甚至起火爆炸,最終釀成重大空難。其實(shí)早在二戰(zhàn)期間,各國(guó)已開始研究鳥撞防范問(wèn)題,彼時(shí)研究重心主要集中在提升飛機(jī)自身抗撞性能上。直到多起重大鳥撞空難發(fā)生后,鳥害問(wèn)題才引起發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍重視,探討應(yīng)對(duì)策略,推動(dòng)全球鳥防研究的發(fā)展。
時(shí)至今日,鳥類依舊是威脅人類航空安全的頭號(hào)大敵。鳥撞飛機(jī)事故不僅會(huì)造成飛行員傷亡、航空器報(bào)廢的嚴(yán)重后果,還會(huì)給全球航空業(yè)帶來(lái)巨額經(jīng)濟(jì)損失,民用航空領(lǐng)域的鳥撞事件還會(huì)干擾航班正常運(yùn)行,影響航空出行秩序。鳥撞的巨大破壞力,并非來(lái)自鳥類本身的質(zhì)量,而是源于飛機(jī)與鳥類之間的巨大相對(duì)速度,高速飛行的飛機(jī)與飛鳥相撞時(shí),速度差會(huì)轉(zhuǎn)化為極強(qiáng)的沖擊力。鳥撞飛機(jī)輕則造成經(jīng)濟(jì)損失、干擾航班運(yùn)行,重則直接導(dǎo)致機(jī)毀人亡的慘痛后果。
機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥設(shè)施現(xiàn)狀與空地一體防控體系的誕生
目前各國(guó)的傳統(tǒng)驅(qū)鳥設(shè)施,大多集中部署在地面,面對(duì)空域內(nèi)靈活亂飛的鳥類往往力不從心。飛機(jī)在高空飛行時(shí),與鳥類相撞的概率極低,而在起飛、降落及低空飛行階段,是鳥撞事故的高發(fā)區(qū),這一區(qū)域也成為鳥防的核心重點(diǎn)。傳統(tǒng)地面驅(qū)鳥設(shè)備的有效作業(yè)高度有限,使得部分中低空區(qū)域,以及機(jī)場(chǎng)圍欄外的起降航線關(guān)鍵區(qū)域,成為傳統(tǒng)驅(qū)鳥手段的真空地帶。
同時(shí),傳統(tǒng)的聲光嚇唬、人工驅(qū)趕等方式,對(duì)機(jī)場(chǎng)偏遠(yuǎn)區(qū)域的鳥類管控效果有限,還需消耗大量人工成本,人工巡邏也會(huì)因視野受限、作業(yè)范圍有限產(chǎn)生諸多驅(qū)鳥盲點(diǎn),難以實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)空域的全域、全天候鳥防管控。在此背景下,機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用成為必然趨勢(shì),這一系統(tǒng)將地面防控裝備與空中無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥裝備深度融合,實(shí)現(xiàn)地面、空中的協(xié)同防控,而驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)憑借其靈活的作業(yè)能力,成為填補(bǔ)空中防控盲區(qū)、提升整體防控效果的關(guān)鍵,也讓機(jī)場(chǎng)鳥害防控從地面單一維度,升級(jí)為空地聯(lián)動(dòng)的立體化防控模式。
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥的核心優(yōu)勢(shì)
驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)作為機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控系統(tǒng)的空中核心裝備,相較于傳統(tǒng)驅(qū)鳥手段,擁有全方位的作業(yè)優(yōu)勢(shì),其搭載的多元智能驅(qū)鳥設(shè)備,構(gòu)建起多維度感官警示網(wǎng)絡(luò),既保證了驅(qū)鳥效果,又兼顧生態(tài)保護(hù),實(shí)現(xiàn)了鳥害防控與鳥類保護(hù)的雙贏。
驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)搭載專屬的雙重聲波裝置,是其核心驅(qū)鳥技術(shù)亮點(diǎn)。其中高音聲波具備極強(qiáng)的穿透力,可實(shí)現(xiàn)廣闊空域的覆蓋,即便在機(jī)場(chǎng)周邊開闊區(qū)域,也能形成有效的聲波威懾;超聲波則經(jīng)過(guò)專業(yè)調(diào)試,精準(zhǔn)匹配鳥類的生理習(xí)性,能對(duì)鳥類形成針對(duì)性的感官刺激。兩種聲波協(xié)同作用,既保證了大范圍的防控覆蓋,又能對(duì)近距離鳥群實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)驅(qū)離,且全程不會(huì)對(duì)鳥類造成任何身體傷害,在有效降低機(jī)場(chǎng)鳥害風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),守護(hù)了周邊生態(tài)平衡,讓鳥害防控兼具專業(yè)性與生態(tài)性。
在聲波驅(qū)離的基礎(chǔ)上,無(wú)人機(jī)還配備了常規(guī)爆閃與鐳射強(qiáng)光設(shè)備,與聲波裝置形成互補(bǔ)。兩類強(qiáng)光設(shè)備配合作業(yè),可實(shí)現(xiàn)防控區(qū)域的無(wú)死角強(qiáng)光覆蓋,充分利用鳥類趨避強(qiáng)光的天然天性強(qiáng)化威懾效果,讓飛鳥在視覺層面形成強(qiáng)烈的躲避反應(yīng)。高音聲波的廣域覆蓋、超聲波的精準(zhǔn)刺激,搭配爆閃與鐳射強(qiáng)光的視覺威懾,讓驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)從聽覺、視覺兩個(gè)維度,對(duì)鳥類形成全方位的感官警示,多維度的刺激讓鳥類難以產(chǎn)生適應(yīng)性,大幅提升了長(zhǎng)效驅(qū)鳥效果。
此外,驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)還具備機(jī)動(dòng)靈活、作業(yè)范圍廣的先天優(yōu)勢(shì),可突破傳統(tǒng)地面驅(qū)鳥設(shè)備的高度與區(qū)域限制,抵達(dá)機(jī)場(chǎng)中低空防控盲區(qū)、圍欄外起降航線等關(guān)鍵區(qū)域開展驅(qū)鳥作業(yè),與地面驅(qū)鳥裝備形成空地聯(lián)動(dòng),讓機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控系統(tǒng)的防控范圍實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。同時(shí)無(wú)人機(jī)可靈活調(diào)整飛行航線,一旦發(fā)現(xiàn)鳥群向機(jī)場(chǎng)核心空域趨近,能快速精準(zhǔn)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域開展驅(qū)離,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的精準(zhǔn)防控,解決了傳統(tǒng)驅(qū)鳥手段反應(yīng)慢、精準(zhǔn)度低的問(wèn)題。
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥的實(shí)現(xiàn)與作業(yè)流程
用于機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥的無(wú)人機(jī),需具備飛行穩(wěn)定、操控性強(qiáng)特點(diǎn),以適應(yīng)機(jī)場(chǎng)復(fù)雜的空域環(huán)境,同時(shí)搭載自主飛行控制技術(shù),可按照預(yù)設(shè)航線開展巡邏驅(qū)鳥,也可由地面控制站實(shí)時(shí)操控,靈活調(diào)整作業(yè)路線,針對(duì)不同區(qū)域的多個(gè)鳥群同步開展驅(qū)離,與地面驅(qū)鳥裝備形成呼應(yīng),讓空地一體的防控體系更具實(shí)效。
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥作業(yè)遵循標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程,與空地一體防控系統(tǒng)的整體調(diào)度相銜接,具體為:無(wú)人機(jī)起飛前全面檢查,涵蓋飛行平臺(tái)、機(jī)載雙重聲波裝置、強(qiáng)光設(shè)備及通信系統(tǒng)等,確保各設(shè)備正常運(yùn)行→ 機(jī)載驅(qū)鳥設(shè)備調(diào)試啟動(dòng),根據(jù)機(jī)場(chǎng)鳥情提前調(diào)整聲波頻段、強(qiáng)光模式→ 無(wú)人機(jī)按地面控制站規(guī)劃的航線起飛升空,進(jìn)入指定防控區(qū)域→ 地面控制站結(jié)合鳥情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)作業(yè)狀態(tài),操控?zé)o人機(jī)對(duì)鳥群開展驅(qū)離→ 驅(qū)鳥任務(wù)完成后,無(wú)人機(jī)按指令降落,工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查與維護(hù),為后續(xù)作業(yè)做好準(zhǔn)備。
無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥的實(shí)際防控效果
驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)的多維度驅(qū)鳥手段,讓其作業(yè)效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)地面驅(qū)鳥設(shè)備,成為機(jī)場(chǎng)空地一體鳥害防控系統(tǒng)中不可或缺的一環(huán)。作業(yè)時(shí),無(wú)人機(jī)可在空中快速機(jī)動(dòng)、精準(zhǔn)跟蹤鳥群,雙重聲波裝置從聽覺層面形成持續(xù)威懾,爆閃與鐳射強(qiáng)光設(shè)備從視覺層面強(qiáng)化刺激,多維度的感官警示讓鳥類難以適應(yīng),驅(qū)離效果更持久、更顯著。
同時(shí),無(wú)人機(jī)的作業(yè)范圍大幅突破傳統(tǒng)驅(qū)鳥手段的限制,能夠直接驅(qū)趕機(jī)場(chǎng)圍欄外起降航線上的鳥群,填補(bǔ)中低空防控盲區(qū),與地面驅(qū)鳥裝備配合,實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)核心空域及周邊區(qū)域的全域防控。無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)鳥群的實(shí)時(shí)監(jiān)控,畫面清晰、視野廣闊,相較于地面人員的肉眼監(jiān)控,更能精準(zhǔn)捕捉鳥情動(dòng)態(tài),為地面控制站的調(diào)度決策提供準(zhǔn)確依據(jù),也大幅降低了鳥情觀察員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
此外,驅(qū)鳥模塊還采用仿生設(shè)計(jì),打造與猛禽外形高度相似的機(jī)身,利用鳥類對(duì)猛禽的天然恐懼形成視覺恐慌,與聲波、強(qiáng)光驅(qū)離手段相配合,進(jìn)一步提升驅(qū)鳥效果。這種仿生設(shè)計(jì)同樣不會(huì)對(duì)鳥類造成實(shí)際傷害,與整體生態(tài)保護(hù)的理念相契合。
空地一體鳥害防控體系的未來(lái)發(fā)展
未來(lái),機(jī)場(chǎng)鳥害防控將持續(xù)深化空地一體的防控體系建設(shè),以驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)為核心的空中防控裝備將不斷升級(jí),雙重聲波裝置、強(qiáng)光警示設(shè)備將進(jìn)一步優(yōu)化,結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的鳥情識(shí)別與驅(qū)離策略制定,讓空中驅(qū)鳥作業(yè)更具智能化。同時(shí),地面防控裝備也將持續(xù)完善,與無(wú)人機(jī)的聯(lián)動(dòng)調(diào)度將更高效,實(shí)現(xiàn)地面、空中的無(wú)縫銜接,讓空地一體的防控體系覆蓋機(jī)場(chǎng)全域空域及周邊重點(diǎn)區(qū)域。
在智能化防控的基礎(chǔ)上,機(jī)場(chǎng)鳥害防控還將堅(jiān)持源頭治理與精準(zhǔn)防控相結(jié)合。一方面,搭建完善的鳥情信息數(shù)據(jù)庫(kù),持續(xù)觀察并記錄飛行區(qū)內(nèi)鳥類的活動(dòng)路線、種群類型及活躍規(guī)律等信息,結(jié)合數(shù)據(jù)分析針對(duì)不同鳥種的生活習(xí)性制定針對(duì)性的防控方案,讓無(wú)人機(jī)驅(qū)鳥作業(yè)更具精準(zhǔn)性;另一方面,從源頭切斷鳥類向機(jī)場(chǎng)周邊聚集的路徑,對(duì)飛行區(qū)開展割草、滅蟲作業(yè),切斷鳥類的覓食來(lái)源,同時(shí)加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)周邊河流、園林等重點(diǎn)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境綜合治理,定期排查并清理鳥巢,從根本上防止鳥類在機(jī)場(chǎng)周邊棲息和繁殖。
以空地一體鳥害防控系統(tǒng)為核心,融合智能驅(qū)離與源頭防控的多重手段,既發(fā)揮驅(qū)鳥無(wú)人機(jī)的空中作業(yè)優(yōu)勢(shì),又筑牢地面防控與生態(tài)治理的基礎(chǔ),將實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)鳥害的全方位、立體化治理,最大限度降低鳥撞飛機(jī)的安全風(fēng)險(xiǎn),在守護(hù)航空飛行安全的同時(shí),持續(xù)維護(hù)機(jī)場(chǎng)周邊的生態(tài)平衡,讓航空發(fā)展與生態(tài)保護(hù)和諧共生。