機場智能驅鳥技術

鳥擊：航空領域的一大全球性難題

自1903年世界上第一架飛機問世以來，原本專屬于鳥類的天空，開始出現(xiàn)了人類的身影。航空器和鳥類飛行活動軌跡的疊加，使得鳥擊航空器事件開始出現(xiàn)。隨著民用航空領域的飛速發(fā)展以及全球航班密集度的增加，鳥擊事件發(fā)生的頻次大幅攀升，對航空運輸安全構成重大威脅。

根據(jù)測算，當鳥類與飛機相向而行時，如果一只1千克左右的鳥迎面撞上時速為800公里的飛機，其沖擊力已然相當于飛機受到一枚炮彈的攻擊，并足以令其毀損。全球范圍內(nèi)約有三分之一的空難都與鳥類有關，每年發(fā)生的鳥擊航空器事件高達1萬起左右，國際航空聯(lián)合會已將鳥擊事件列為A級航空災難。民用航空史上最為嚴重的一次鳥擊事件發(fā)生于1960年。當時，有一群高達2萬余只的歐椋鳥飛到了客機航線上，大量歐椋鳥被吸入發(fā)動機，導致飛機4個發(fā)動機中有3個失去動力，最終飛機墜毀，機上62人遇難。

國際民用航空組織曾統(tǒng)計，鳥類最易與飛機發(fā)生撞擊的部位為發(fā)動機，其次則是機翼、機頭風擋、雷達罩、機身和起落架等部位。當前，絕大部分民航客機均采用渦輪風扇式發(fā)動機，其一旦運行就如同一臺巨大的吸塵設備，極易將航路軌跡上的鳥類吸入并造成葉片受損。如果僅一臺發(fā)動機受損，民航客機通?？蓱{借另一臺完好的發(fā)動機繼續(xù)堅持飛行并備降。但如果兩臺發(fā)動機同時遭到飛鳥撞擊，情況就將變得極為嚴重。

那么，該如何防止鳥擊事件發(fā)生呢？

當前，飛機起飛、進場和降落階段的鳥擊事件占到了所有飛行階段事故的90%以上，并且這些事故往往發(fā)生于機場及其附近空域。回顧歷史，人們在機場驅鳥方面已積累了百余年經(jīng)驗。為了減少鳥類在機場飛行區(qū)域內(nèi)的活動，機場配置了職業(yè)驅鳥員，并采取多種措施諸如配備驅鳥車、風洞恐怖眼、攔鳥網(wǎng)、煤氣炮以及涂抹驅鳥劑等來驅趕鳥類。但鳥類的學習周期短、學習能力強，且具有極強的適應能力，這就使得諸多傳統(tǒng)驅鳥手段的驅逐效果會逐漸減弱。當前，世界范圍內(nèi)尚未找到一種長期有效的驅鳥方式，機場驅鳥也成為航空領域的一項全球性難題。

隨著現(xiàn)代科學技術的持續(xù)發(fā)展，越來越多的智能化技術開始被嵌入機場驅鳥領域……

人工智能驅動的光電自動識別與驅鳥技術

融合了人工智能（AI）自動識別鳥類與語音驅鳥、超聲波驅鳥、激光驅鳥等探、識、驅一體化功能的AI光電自動識別與驅鳥技術，能夠在實現(xiàn)智能探鳥、識鳥并通過AI自動分析鳥類活動的基礎上，以多設備系統(tǒng)聯(lián)動的方式主動和定向展開驅鳥行動。

在智能探測方面，這一系統(tǒng)綜合利用了紅外熱成像和雷達等技術手段。通過紅外熱成像對鳥類體溫輻射的感知，可實現(xiàn)對機場鳥群的全天候監(jiān)測。即便是光線欠佳的夜晚或者惡劣氣候條件下，人們亦可清晰探測到鳥類的熱成像信息。雷達探測同樣也不受天氣和光線的影響，并可以對機場及其附近空域實現(xiàn)360度掃描，即便鳥類身形較小、距離較遠，雷達也能準確、實時監(jiān)測到其數(shù)量、位置、速度、軌跡等飛行活動情況。加之該系統(tǒng)配有長焦鏡頭以及4K或8K分辨率的AI攝像頭，能夠將探測、捕捉到的機場鳥類圖像信息供系統(tǒng)“大腦”做進一步分析。

在智能識別方面，AI光電自動識別與驅鳥技術借助于深度學習，可對捕捉到的圖像信息作出實時分析與識別。如圖像信息較為模糊，可運用超分辨率重建和圖像增強等技術予以處理。超分辨率重建技術的特性即是將低分辨率圖像重建為高分辨率圖像，這可以使畫面中的鳥類特征更為顯著；圖像增強技術則可強化凸顯畫面中的細節(jié)內(nèi)容，并提升圖像的清晰度和對比度。在此基礎上，憑借深度學習的強勁能力，能夠對機場復雜空域環(huán)境中的鳥類作出精確識別、分類，并對其予以持續(xù)追蹤。

在智能驅鳥方面，多設備系統(tǒng)的聯(lián)動模式，使得其一旦探測、識別到鳥類活動，即可自動觸發(fā)包括電子炮、定向聲波和激光等在內(nèi)的多種驅鳥設備?；谥悄芑臄?shù)據(jù)分析，系統(tǒng)還可針對不同種群特點的鳥類，采用和調整相應驅鳥設備和方式，在規(guī)避鳥類適應性的同時，延長驅鳥方式的長期有效性。電子炮的大功率高壓沖擊，能夠瞬間對鳥類產(chǎn)生強光強聲的雙重感官沖擊，從而令其警惕不安并迅速逃離。定向聲波驅鳥設備發(fā)出的高強度、定向性聲波，可直接作用于目標區(qū)域的鳥群。特定頻率的聲音強度能讓鳥類感到恐懼和不適，從而達到將其驅離的目的。無障礙情況下，聲波傳輸距離可達數(shù)公里。即便是處于較遠距離的鳥群，也會在定向聲波的作用下主動離開。激光驅鳥器則是通過控制激光束的照射，來對鳥類的視覺造成干擾，從而實現(xiàn)將其驅離的效果。

巡檢機器人與機場智能驅鳥的聯(lián)動

作為一種基于算法和傳感器等手段的自主或半自主巡檢機器人，智能巡檢機器人能夠替代人力從事危險性、長耗時和重復性的工作，在降低安全作業(yè)風險、提升巡檢效率的同時，為數(shù)智管理賦能。當前，已有機場試點啟用巡檢機器人開展智能驅鳥工作。

這種形似犬類的四足機器人，配有可見光攝像、紅外熱成像、掃描雷達以及聲光驅鳥裝置等多種設備，最快可以5米/秒的速度在機場跑道區(qū)域進行巡檢。相較于傳統(tǒng)人工巡檢，四足機器人具有智能化、攀爬靈活以及高速行進等多項優(yōu)勢。每當有執(zhí)飛任務，機場都先要對目標區(qū)域進行巡檢，以確保機場跑道及周邊空域的環(huán)境安全。巡檢機器人搭載的各項設備，能夠實現(xiàn)對周圍環(huán)境的精準感知與識別。

巡檢過程中如發(fā)現(xiàn)附近有鳥類飛行，四足機器人背負的聲光驅鳥裝置即可針對不同種類的鳥群，發(fā)出有針對性的刺耳聲音。譬如，諸多鳥類在自然界中都有著天敵的存在，鷹類即是諸多小型鳥類的頭號天敵之一。在長期的自然進化中，對天敵的恐懼感早已刻入其基因。通過巡檢機器人搭載的聲光驅鳥裝置定向傳輸模擬老鷹叫聲，可令鳥類出于本能的恐懼反應而即刻逃離。此外，根據(jù)目標對象智能識別與分析的結果，巡檢機器人的聲光驅鳥裝置還可向已鎖定的目標鳥群定向傳輸同類的驚恐叫聲。鳥群一旦聽到有同類受到威脅或驚恐時發(fā)出的叫聲，便會對附近的危險狀況予以警惕，進而不敢再接近機場特定空域。

編輯：黃靈" " yeshzhwu@foxmail.com