无线遥控钛镭驱鸟炮的研究与开发
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设备原理一角1、遥控多管煤氧排炮遥控多管煤氧气排炮是根据气体燃烧的原理,利用变频脉冲式高压包带动火花塞点火,使炮管内的氧气和液化气燃爆,发出声响,单管发出的炮响声音等级可达130分贝以上,使用12V蓄电池作为电源,产品内置小型控制板,可遥控或手动控制设备发射。
该设备可根据各场站的实际情况进行固定或移动式使用,可单发或连发进行驱鸟。
性能参数:●质量:300kg●尺寸:1950mm×900mm×1700mm●遥控距离:不小于20m●无线频率:315MHZ●爆响声压:10.5V~12.6V●炮管仰角:75°~90°2、QN/MQP型遥控驱鸟煤气炮新一代QN/MQP型太阳能无线遥控/程控式驱鸟煤气炮。
该炮具有体积小、重量轻、威力大、控制距离远、可实现无人看守等优点,控制部分全部采用大规模集成电路,稳定可靠,故障率低。
程控设备可自由设定开关机时间和自动发炮时间,输入参数后煤气炮可自行工作。
遥控设备的范围可辐射整个飞行区,发射频率对机场和航班的通讯无任何影响。
煤气炮采用不锈钢结构,控制部分的防护等级达到IP65,适合在恶劣气象条件下长期使用。
供电电源采用12V免维护蓄电池储电,太阳能电池板充电的方式免去了铺设电缆的高额成本,并可保证连续30个阴雨天气下使用。
安装和维护十分方便。
性能参数:●外形尺寸:1110×420×960(长×宽×高)●燃气类型:普通家用液化石油气(标准型气瓶)●燃气消耗:10公斤液化石油可供发炮月20,000次●发炮间隔:可调整●发炮声压:120dB/10m;(±10%)●发射范围:半径0.8公里(单台组网为0.8公里;多台组网使用中继器,遥控距离可以无限拓展)●供电方式:12VDC免维护型蓄电池●充电方式:12VDC太阳能电池板对蓄电池充电,可保证连续30个阴雨天气下使用3、一键式驱鸟系统-钛雷炮性能特点:a)遥控距离:不小于3km;b) 钛雷炮控制系统主要由CPU、无线通信系统、点火储能单元、安全控制电路、点火控制电路、炮弹检测单元、蓄电池检测单元、供电模块组成。
机场钛镭驱鸟炮的研究作者:舒云武来源:《中国科技博览》2018年第33期[摘要]随着我国国民整体生活水平的提升,选择乘坐飞机外出工作旅游的人群逐年递增。
但是乘坐飞机的安全系数相对来说比其他交通工具要低一些,因为飞机在起降和飞行的过程中都需要相当高的环境条件来支持。
尤其是最近几年,飞机在机场因为撞到鸟类发生故障,导致飞机延误的事件屡见不鲜,鸟类动物在机场繁衍和生活对我国的航空事业产生了一系列不利因素,所以,采取措施将机场鸟类动物驱逐是保障飞机安全平稳运行非常重要的一个环节。
本文对最新研制的钛镭驱鸟炮的原理进行分析,根据实验结果来介绍钛镭驱鸟炮的优势,对钛镭驱鸟炮的各个装置进行分析,从实验结果对钛镭驱鸟炮的一些关键性参数进行适当改进,为该装置的发展提供实验数据支持。
[关键词]钛镭驱鸟炮,机场驱鸟,设备无线遥控中图分类号:V351.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)33-0143-01乘坐过飞机的乘客可能对飞机在起飞和降落过程中与飞行的鸟类相撞发生严重事故这一事件有所耳闻。
因为当飞机在起飞过程中,飞机虽然已经提前减速,但是飞机机头还是具有很大的俯冲向下速度,如果和正向飞过来的鸟类动物发生碰撞,就会引发巨大事故。
虽然鸟类的质量相对较小,但是由于速度过大,产生的动量就会上升一个量级。
飞机的起落架都有可能被撞坏的风险,所以我们要在飞机进行起飞或者降落的过程中,提前采用特殊设备将机场鸟类驱赶,尽量避免此类事故。
1机场传统的驱鸟设备1.1煤气炮无论是客运飞机还是货运飞机起飞降落都需要很长的跑道来进行提速和减速,另外客运飞机需要给乘机人员提供一个休息空间,货运则需要给货物一个仓储空间。
正因为如此,机场给鸟类聚集栖息提供了一个非常舒适的环境,也给飞机的运行造成了麻烦。
由于机场周边环境以草地为主,食物丰富吸引大量鸟类聚集,容易造成在机场附近发生鸟撞事故。
所以,在机场范围内安装驱鸟设备是防止鸟撞事故的有效途径。
新型防鸟装置的研制说明由于目前输电线路主要采取的6种防鸟措施(加装防鸟刺、加装挡鸟板、加装驱鸟器、加装防鸟拉线、加装绝缘护套、人工鸣炮主动驱鸟),随着输电线路运行时间的增加,一方面鸟类适应性增强;另一方便防鸟措施单一且损坏程度极高,长此以往,造成防鸟效果的失效。
为了有效解决输电线路长期遭受鸟害跳闸的现状,根据现场运行环境及防鸟经验,研制一套基于太阳能旋转综合性防鸟装置,目的是根本性的解决鸟害跳闸率居高不下的现状。
(2)技术方案及创新成果一、技术要求1.电机带动驱鸟杆转动。
2.鸟类靠近时电机作间歇运转。
3.驱鸟杆能与鸟刺完全对接。
4.太阳能板为蓄电池充电,有控制器防止电池过充。
5.蓄电池有防漏液措施。
6.设备能防电磁干扰。
7.整体设备相对封闭(防止雨水或异物渗入)。
8.材料稳定性高,需要经受长期恶劣环境。
9.结构整体简单美观实用。
10.使用寿命尽量长久(5-10年以上)。
二、运用的理论、技术及方法1.倡导绿色能源的原则,运用太阳能光伏板作为防鸟装置的动力源,为不用功能的元器件提供源源不断的动力。
2.运用物理学的能量转换定律,将源源不断的太阳能通过光伏板传递至电机,驱动电机旋转转换为动能。
3.运用鸟类不同神经系统的反射条件原理,通过LED爆闪灯及超声波装置不断刺激鸟类神经系统,达到一定的驱赶鸟类的目的。
三、关键技术1.装置的研发中,因之前没有加装红外探头时风力反光镜可以随风自由转动,但是考虑到因太阳照射会使反光镜和驱鸟杆发热,就会干扰红外探头的检测,所以研发时又加入了驱鸟杆及电机转动时红外探头不作检测的功能,将风力反光镜固定在中心转轴上,通过感应设置不让其随风自由转动即可。
2.在鸟类靠近时,怎么实现智能控制,辨别现场情况,达到控制防鸟装置不同功能的启动,信号检测的准确度,将不同功能的智能控制利用写入程序导入主控制模块实现全天候智能防鸟的目的。
四、取得成果1.在主程序中写入延迟识别的程序,通过采用防干扰红外测温元器件,可有效排除驱鸟杆转动时的干扰作用;2.主程序写入时,设定阈值,控制装置的启停功能,通过串口模式实现信号的精准输出,达到不同功能的有效控制。
无线远程控制智能驱鸟系统研究王晓坤;魏思东;王宏峰;刘晓峰【摘要】This paper analyzes the current status of military airport bird control and designs an one-to-many intelligent wireless remote control bird repellent system based on STM32F407A and nRF2401. The overall design of the system and hardware designs have been done in this paper. The system meets the requirements by laboratory testing and field testing and can realize effective bird repellent within the three dimensional airport airspace.%分析了当前军用机场鸟害防治的现状,设计了基于STM32F407A和nRF2401的驱鸟车和驱鸟器"一对多"无线远程控制智能系统,阐述了系统的整体设计和硬件设计方案.该系统可靠性好、易于扩展和更新、升级,能实现机场空域三维空间内有效驱鸟.【期刊名称】《长春理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(038)006【总页数】6页(P163-167,171)【关键词】nRF24L01;STM32F407A;无线通信【作者】王晓坤;魏思东;王宏峰;刘晓峰【作者单位】空军航空大学,长春 130022;空军航空大学,长春 130022;空军航空大学,长春 130022;空军航空大学,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TP23目前,国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。
针对钛雷炮炸膛现象的数值模拟及优化饶刚;郭强舟;曾越;张登辉【摘要】针对钛雷驱鸟炮的炸膛现象,依据Chapman-Jouguet理论进行数学建模并做出理论计算.同时对钛镭炮筒及相关部件进行实地测绘,建立钛雷炮筒的有限元分析模型,利用ALE流固耦合算法搭载有限元分析软件Ls-dyna对炸膛现象进行数值模拟并提取相关数据.将模拟结果与理论计算所得数据相比较,两者结果接近.以模拟结果为依据对钛雷炮及其相关紧固件进行结构优化处理.对优化后的零部件进行生产与重新装配,并进行模拟炸膛的相关实验,实验发现在炸膛现象发生时钛雷炮筒以及相关紧固件未发生大的结构损坏.从而证明以此分析方法为基础的优化设计能够大大降低因钛雷炮的炸膛现象引起的危害.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】4页(P98-101)【关键词】钛雷炮;炸膛;Chapman-Jouguet理论;流固耦合【作者】饶刚;郭强舟;曾越;张登辉【作者单位】武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉430081;武汉科技大学机械自动化学院,湖北武汉 430081【正文语种】中文【中图分类】TH161 引言钛雷驱鸟炮因其结构简单,环保且使用效率高的特性而在无伤驱鸟领域慢慢普及。
钛镭炮在工作过程中主要由控制系统通过电子雷管进行引爆,在钛雷炮管中完成对炮弹的推送,炮弹抵达高空后发生二次爆炸,利用爆炸的声波来达到高空驱鸟的目的。
据使用者观察,在钛雷炮的使用过程当中时常发生炮弹推送受阻导致的二次爆炸发生在炮筒内的炸膛现象。
炸膛现象发生容易诱发不同层级的事故,轻则导致设备产生结构性的损坏,影响设备使用寿命,提高投入成本,降低工作效率,重则造成操作人员受伤。
观察发现,产生炸膛现象的诱因复杂,包括炮弹保管不善出现涨壳,炮筒连发过多炮管变软,炮筒内出现异物,炮膛磨损过大等都会导致炸膛的发生,故难以彻底杜绝炸膛的现象。
驱鸟器毕业设计(一)引言概述:驱鸟器是一种用于防止鸟类进入特定区域的设备,它可以应用于农田、果园、建筑物等各种领域。
本文是关于驱鸟器的毕业设计(一)的文档,旨在介绍驱鸟器的原理、设计要点和实现方法。
正文:1. 驱鸟器的原理:a. 利用声音原理:通过发出特定频率的声波,刺激鸟类的听觉系统,使其感到不适从而远离目标区域。
b. 利用光线原理:通过发出闪烁的光线,刺激鸟类的视觉系统,使其感到惊扰从而不再停留在目标区域。
2. 驱鸟器的设计要点:a. 频率选择:根据目标鸟类的听觉敏感范围,选择合适的频率进行声波发射。
b. 音量控制:根据目标区域的大小和环境噪声情况,控制声波的音量,以达到最佳的驱鸟效果。
c. 光线控制:根据目标鸟类的视觉特点,选择合适的光线颜色和闪烁频率,提高驱鸟效果。
3. 驱鸟器的实现方法:a. 声波发射:采用超声波发射器或扬声器,通过振动元件发出特定频率的声波。
b. 光线发射:采用LED灯或闪光灯,通过控制电路使其产生闪烁的光线。
c. 控制系统:使用微控制器或其他控制器,实现对声波和光线发射的频率、音量和闪烁模式的控制。
4. 驱鸟器的优势:a. 环保:驱鸟器采用声音和光线刺激的方式,无需使用有毒化学药剂,对环境无污染。
b. 高效:驱鸟器的声波和光线可以快速且有效地使鸟类远离目标区域,从而保护农作物和建筑物的安全。
c. 灵活性:驱鸟器可以根据不同的目标鸟类和驱鸟需求进行调整和优化,具有较高的适应性。
5. 驱鸟器的发展前景:随着农业和建筑业的发展,对驱除害鸟的需求越来越大。
驱鸟器作为一种非常有效的解决方案,具有广阔的市场前景。
未来,随着技术的不断进步和创新,驱鸟器将更加智能化和自动化,为人们提供更便捷和可靠的驱鸟解决方案。
总结:驱鸟器是一种用于防止鸟类进入特定区域的设备,它利用声音和光线刺激鸟类的听觉和视觉系统,从而远离目标区域。
本文介绍了驱鸟器的原理、设计要点和实现方法,并探讨了其优势和发展前景。
专利名称:多功能机场驱鸟无线遥控车专利类型:发明专利
发明人:施泽勇,李少杰,陈利
申请号:CN201010146972.3
申请日:20100415
公开号:CN102217587A
公开日:
20111019
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种多功能机场驱鸟无线遥控车,其构成包括车体(1),在所述的车体(1)上安装有火箭弹发射架(2)、钛雷弹发射架(3)、驱鸟烟雾弹发射架(4)、二踢脚弹发射架(5)、驱鸟音频器(6)、驱鸟激光器(7)、频闪灯(8)、无线信号接收系统(9)和控制系统(10)。
本发明具有监控范围大、机动灵活性强、可迅速驱鸟等特点,可以在很短的时间内接近鸟类活动频繁地区,并发射驱鸟弹,在不伤害鸟类的情况下将其驱离机场,为机场提供一个良好的空域,更好的保障机场的飞行安全。
申请人:施泽勇,李少杰,陈利
地址:100089 北京市海淀区四季青闵庄南里8号楼2单元251
国籍:CN
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专利名称:一键式驱鸟系统
专利类型:发明专利
发明人:满福全,樊钥宽
申请号:CN201610784018.4申请日:20160831
公开号:CN106227110A
公开日:
20161214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一键式驱鸟系统,包括:控制终端、适配器、总无线模块、煤气炮、二踢脚发射器、钛雷炮、音响、拦阻网;所述控制终端包括电脑终端、手持遥控终端;所述控制终端通过USB 数据线与适配器通信连接,所述的适配器与总无线模块通信连接,所述的总无线模块设置于适配器内部,所述的总无线模块分别与各个驱鸟设备的子无线模块和拦阻设备拦阻网上的子无线模块通信连接,并通过无线通信将驱鸟设备与拦阻设备的控制集中到控制终端。
本发明结构新颖、操作简单、方便,而且反应迅速,提高了各种驱鸟设备的使用效果。
申请人:满福全,樊钥宽
地址:050000 河北省石家庄市桥西区裕华西路9号
国籍:CN
代理机构:北京锺维联合知识产权代理有限公司
代理人:丁国芳
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全自动驱鸟炮
王家喜
【期刊名称】《农业知识(瓜果菜)》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】@@ 鸟类常在樱桃,葡萄,梨、枇杷等果园成熟季节觅食危害,使果农叫苦不迭.张网扑鸟,违犯<野生动物保护法>,坐视不理,任其蹂躏,将断送劳动果实.农民经常陷于有苦难言,左右为难的尴尬境地.针对以上难题,山东省果树研究所研制并推出了遥控,全自动驱鸟炮.
【总页数】1页(P49)
【作者】王家喜
【作者单位】山东省果树研究所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.无线驱鸟炮系统设计与实现 [J], 王琦;周立青
2.无线遥控钛镭驱鸟炮的研究与开发 [J], 王雨;田跃;孙明明;邹新敏;
3.无线驱鸟炮系统设计与实现 [J], 王琦;周立青
4.液化气驱鸟炮驱鸟效果好 [J],
5.果园遥控全自动驱鸟炮 [J], 王家喜
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智能无线驱鸟器的推广研究发表时间:2017-10-12T11:49:05.220Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:杨群泽 1 李国栋1 张春程2 [导读] 摘要:随着各地供电公司对输电线路供电可靠性的要求越来越高,鸟害故障已成为电力线路的频发性故障之一。
目前国内的防鸟害驱鸟器在一定时间内还是能起到明显的驱鸟效果,但是鸟类会适应驱鸟器的存在,(1国网湖南电力公司检修公司;2武汉星杪科技有限公司)摘要:随着各地供电公司对输电线路供电可靠性的要求越来越高,鸟害故障已成为电力线路的频发性故障之一。
目前国内的防鸟害驱鸟器在一定时间内还是能起到明显的驱鸟效果,但是鸟类会适应驱鸟器的存在,长时间的使用会使驱鸟器失效,造成对驱鸟器的不信任,因此需要对技术进行改进,引入智能无线驱鸟器,实时检测,测到有鸟飞来时才开启装置驱鸟,没鸟飞来时装置不驱鸟,从而解决鸟类的适应问题。
本文主要针对智能无线驱鸟器的推广研究进行分析。
关键词:智能无线驱鸟器;推广;研究近些年来,因鸟害引发输电线路跳闸故障占线路故障跳闸的比例越来越高,尤其是变电站输电杆塔,由于适合鸟类筑巢,经常发现有鸟巢,这对变电站及线路的安全运行已经构成很大的威胁,如果不及时采取有效措施,随时都有可能因鸟巢杂草飘落引起开关跳闸故障。
因此在现有的声音驱鸟器的基础上,增加了检测装置,有鸟过来时才声光驱鸟,而且语音多变,从而达到更好的驱鸟效果,也节省电源的消耗,延长了装置的使用寿命。
一、智能无线驱鸟器的概述(一)工作原理智能语音驱鸟器,即电子声光驱鸟器。
设计是基于新一代声音驱鸟器的基础上,增加了检测装置,在鸟过来时进行声光驱鸟,并且语音多变,从而达到更好的驱鸟效果,也节省电源的消耗,延长了装置的使用寿命。
(二)构件组成驱鸟器智能系统主要由两个部分组成,即硬件和软件。
硬件由传感器及其后续处理电路、语音芯片电路、闪光电路、电源、太阳能板、充电器、复位电路和微机控制系统组成。
驱鸟器的设计毕业论文第1章绪论§1.1 鸟类对输电安全的影响输电线路的研究主要包括杆塔塔型、线路外绝缘、电场分布的计算、导线的布置方式等课题。
近年来出现了一些新的研究领域如静电感应、可听噪音、无线电干扰等,为抵御和防止自然灾害对输电线路所造成的事故又形成了防雷、防污、防冰等三大课题。
输电线路的安全运行对于保证向用户不间断地供电至关重要。
目前输电线路的鸟害事故己成为影响输电线路安全运行的一大隐患,越来越引起电力部门的重视。
鸟害包括鸟啄食绝缘子、鸟排泄粪便及鸟筑巢所引起的绝缘子闪络、线路跳闸等。
目前国内的防鸟害措施主要有在线路杆塔上安装警鸟用的风车、恐怖眼,挂小红旗,安装防鸟刺等。
目前国外的研究发现,利用鸟类遇难报警或垂死前的鸣叫、求救等鸟类物种中特有的,并具有遗传共性的、富有生物学意义的鸣叫声制成的驱鸟器驱鸟效果最好。
因此出现了市面上热卖的声音驱鸟器,把鸟类遇难报警或垂死前的鸣叫、求救等的声音录制在数码芯片内,安装在输电线路铁塔上驱鸟。
然而虽然这类驱鸟器在一定时间内起到了明显的驱鸟效果,但是鸟类是有灵性的动物,久而久之,它们能识别这一骗局,从新肆意妄为,危害输电电路。
鉴于此方面原因,此次设计的驱鸟器增加了飞鸟检测装置,解决鸟类识别、适应的问题。
§1.2 驱鸟器的驱鸟原理本设计采用的是语音驱鸟器,即电子声音驱鸟器。
它是利用声音进行驱鸟,大大降低了鸟类的危害。
目前有两种播放电子合成声音进行驱鸟的设备:○1随机的噪音,令鸟类情绪激动(早期的方法);○2模仿、复制不同种类鸟类的哀鸣或其天敌的叫声进行驱鸟。
早期的电子声音驱鸟器会产生让鸟类感到难受和不安感的噪音,在某些案例中,掠食的鸟们由于不能和同伴们交流令它们感到恐慌和不舒服,于是便飞走了。
这种方法效果不错。
新一代的电子声音驱鸟器利用数字技术产生不同种类鸟的哀鸣,这种声音集成在数字芯片上,会对同类的鸟造成恐吓作用,另外,这种声音还可以把他们的天敌吸引过来,同时把过路的鸟类吓走。
基于ARM的驱鸟车控制器的研制自从航空业出现以来,航空安全一直是航空业发展所要重点考虑的问题。
其中空中飞鸟撞击飞机导致机毁人亡的惨剧就一次又一次的发生在人们的眼前。
鸟撞是长期以来困扰着航空界,威胁飞行安全的一个国际性的难题,随着航空事业的发展,飞机数量、航线增多,而随着人们保护环境、爱鸟、护鸟意识的增强,鸟类数量逐年增加,同时,随着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。
一旦发生鸟撞,轻则造成一定的经济损失,重则机毁人亡。
鸟类是人类的朋友,在生态平衡中有着重要作用,人类应该在不伤害或尽可能少伤害鸟类的前提下去解决机场鸟害。
这无形中又对机场驱鸟对策的实施增加了难度。
本文所设计的控制器是针对威胁飞行安全的飞鸟。
本控制器将子弹炮,爆闪灯以及天敌叫声三种驱鸟方式整合在一起,工作人员可以根据不同的鸟情选择不同的驱鸟方式或者同时选择多种驱鸟方式,以最优的驱鸟方式进行驱鸟,已达到最佳的驱鸟效果。
本系统主要由单片机,ARM,云台,驱鸟炮,音频输出等设备组成。
控制系统的驱鸟方式主要有音频驱鸟和子弹炮驱鸟两种驱鸟方式。
音频输出的喇叭和驱鸟炮都安置在云台上,有两个直流电机分别控制云台的俯仰动作和方位动作。
单片机利用CH452芯片对键盘进行扫描,单片机根据不同的键值自动选择相应的操作。
系统会循环读键盘,及时反映工作人员对控制器的操作。
同时系统还考虑到了安全问题,首先,当云台俯仰角度小于15度时,系统会自动关闭发射保险,这个时候工作人员就不能命令控制器进行发射操作。
这样设计有利于保护现场工作人员,使现场工作人员尽量少受驱鸟设备影响。
考虑驱鸟效果,控制器采用了三种驱鸟方式,三种驱鸟方式组合使用,以达到最佳的驱鸟效果。
考虑到驱鸟控制器使用的方便性,我们在控制器中添加了云台俯仰角度和方位角度监控模块,工作人员可以很方便地在驾驶室内对云台进行操作,尤其是在恶劣天气条件下,视频监控模块的作用体现得更加明显。
无线遥控钛镭驱鸟炮的研究与开发
作者:王雨田跃孙明明邹新敏
来源:《电子技术与软件工程》2013年第22期
摘要针对中高空驱鸟的世界性难题,采用嵌入式技术、无线通讯技术、电控云台开发了一种新的遥控驱鸟装置,可有效满足机场的中高空驱鸟需求。
介绍该系统的系统结构及工作原理,讨论电机驱动,炮弹发射的安全监测,无线通讯等关键技术。
经过实地检验,证明该装置对机场高空驱鸟的适用性。
【关键词】中高空驱鸟机场驱鸟设备无线遥控
1 前言
在飞机起飞降落及飞行过程中,由于高速运动的飞机具有巨大的冲击力,如果与飞行者的鸟类发生相撞,可能对飞机造成致命的伤害,业内称为“鸟撞事故”,是一种多发性、危险性事件,有可能造成重大经济损失及人员伤亡,影响民航或部队的正常飞行或训练备战任务。
目前,全世界每年约发生1万例此类事故,国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。
由于机场周边环境以草地为主,食物丰富吸引大量鸟类聚集,造成容易在机场附近发生鸟撞。
所以,在机场范围内安装驱鸟设备是防止鸟撞事故的有效途径。
机场驱鸟设备可分为两大类,一类以长期性的驱逐鸟类为目的减少机场及其周围鸟类生存数量,目前以激光驱鸟器为主要代表;另一类则是在飞机起飞着陆等易发事故阶段进行实时驱鸟,以直接减少鸟撞事故的发生为目的,目前以靠声音驱鸟的驱鸟设备为主。
传统的实时驱鸟设备主要通过定向声波、超声波、电子爆破音、煤气炮等方法驱鸟,以上手段比较容易被鸟类适应,同时有固定安装有驱鸟范围限制以及高空驱鸟效果随高度上升而衰减等缺点。
所以研发一种可以有效满足机场高空驱鸟要求,同时能对抗鸟类适应性的驱鸟设备对机场安全非常必要。
2 关于钛镭遥控驱鸟炮
钛镭弹是一种适于飞机场驱鸟的专用驱鸟弹,电控击发、腾空炸响、具有声、光[3]、振动、气浪冲击。
具有良好的驱鸟效果。
通过发射钛雷弹的方式驱鸟,由于快速可控追踪鸟群腾空爆炸,释放点距鸟群很近,使得鸟群对钛雷弹爆炸发出的声音、闪光和物理冲击影响效果较佳,鸟群受惊后可以在相对较长时间远离空中爆炸位置,在跑道上空达到较好的驱鸟效果。
钛雷弹发射高度可达100-150m,可以有效满足机场高空驱鸟需求。
无线遥控驱鸟炮,利用重载电控云台原理,通过平面转动、俯
仰角转动传感器采集发射位置信号,使炮管可在水平360°、俯仰30到80°的范围内转动。
通过遥控控制驱鸟炮,达到安全易于发射的目的。
无线遥控鈦镭驱鸟炮由可控重载云台、电子点火鈦镭弹发射炮管、无线通讯控制系统、手持无线控制器、电源系统构成。
无线遥控钛镭驱鸟炮包括:钛镭弹发射炮管和点火装置,电控平面与俯仰转动控制云台和无线遥控管理、发射与显示手持控制器的整套系统。
发现鸟群后,通过遥控器发出转动信号,快速转动炮口,调整好角度后,通过遥控器发出点火信号,发射钛雷弹驱逐鸟群,达到实时驱鸟目的。
2.1 驱鸟炮的设计方案及实现
驱鸟炮功能为迅速转动炮口,发射钛雷弹达到驱鸟目的。
驱鸟炮包括电控云台,炮弹发射装置,控制盒。
其中电控云台用来控制炮口水平及俯仰角度,包括机械装置及两个绝对位置角度传感器,角度传感器采用北京天海科科技发展有限公司的数字量输出磁敏绝对位置传感器,有良好的环境适应性。
炮弹发射装置包括电点火系统,以及炮弹发射状态的监测装置;控制盒主要包括通信模块,控制核心,云台控制模块,点火控制模块,掉电保护模块。
为防止突然掉电造成的角度误差,采用外加铁电存储器的方法进行角度信息的掉电保护:将角度信息存储到外加铁电存储器里,每次系统启动时从存储器里读取角度信息。
通过这种方法能有效进行角度信息的掉电保护。
为了保障鈦镭驱鸟炮发射安全,本系统特意设计了点火自动检测系统。
通过对瞬间电子点火通电电流监测,在遥控器得到发射炮管编号变色显示,使操控人员方便掌握是否发射鈦镭弹的显示。
所以需要添加点火监测,通过对点火过程的监测监控炮弹状态,增加安全性。
点火命令执行过后,将点火监测信息发射到遥控器,便于监测。
通过对点火回路的电流进行监测达到点火监测的目的。
云台控制模块通过H桥电路控制电机转动,通过绝对位置角度传感器确定角度,达到控制炮口角度的目的。
H桥控制电路如图2所示。
2.2 遥控器的设计方案与实现
遥控器的主要功能为接收驱鸟炮发出的信号,其中包括驱鸟炮俯仰及水平角度信息和炮弹放射状态;对驱鸟炮进行控制,主要为电控云台的水平及俯仰角度控制和点火控制;可以通过一部遥控器操控多台驱鸟炮。
遥控器主要包括单片机(MCU)、接收模块与天线、显示屏(功能:平面转角、俯仰角、驱鸟炮位选项、发射炮管选项、是否成功发射安全性显示)各种功能按键等。
图2为遥控器工作流程图。
系统的控制核心为单片微控制器,用来控制显示屏,按键系统以及无线通讯模块。
通过编程实现三个控制界面炮位选择、炮管选择及角度控制的自由切换。
通过炮位选择界面可以实现对多台驱鸟炮的控制;通过炮管选择界面可以实现炮弹发射控制及炮弹发射状态监测;通过角度界面控制驱鸟炮水平俯仰角度。
系统通过无线模块接收驱鸟炮发射的角度及发射信息,通过单片机在OLED显示屏上显示,通过按键系统向单片机输入控制信息,再通过无线模块向驱鸟炮发送控制及点火信号。
3 结论
为满足机场中高空驱鸟的实际需求,针对现存机场实时驱鸟设备的不足,开发设计了无线遥控鈦镭驱鸟炮。
可实现炮口转动;遥控控制;遥控发射;采用OLED显示屏,可有效显示角度、炮管、炮位、发射状态等信息;具有掉电保护,炮弹发射安全监测等功能。
达到了以下要求:无线遥控鈦镭驱鸟炮发射角度可以实现平面360°转动,俯仰30~85°转动;炮口转动速度15 秒/圈;无线遥控可以为近距离150m,远距离2000米两种型号;无线遥控可以实现对多炮身遴选逐一控制,给出炮身相应平面与俯仰即时角度显示;无线遥控每个炮管炮管电击发及发射是否完成状态监测。
经过在东北三省十余机场的实地试验,以及首都机场的试用,可实现80-150m范围的中高空驱鸟区域进行有效驱鸟,且鸟类对此类驱鸟方式的适应性明显降低,满足了机场中高空驱鸟的实际需求,克服了现存机场实时驱鸟设备的不足,达到了预期设计目的。
参考文献
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作者单位
北京科技大学北京天海科科技发展有限公司北京市 100083。