随着民航航班业务量的快速增长和生态环境的改善,鸟撞飞机事件呈上升趋势。全世界每年大约发生一万次鸟撞飞机事件,国际航空联合会已把鸟害升级为“a”类(最易发生的)航空灾难。鸟类种类丰富,且活动机动性强,昼夜活动且行踪诡秘、神出鬼没等客观原因使得航空安全保障人员心力交瘁,给航空安全带来极大隐患和直接伤害
根据民航局文件民航发[2018]82号《民航局关于印发机场新技术名录指南(2018-2020年度)的通知》,为了充分利用现代技术破解机场运行、建设过程中面临的瓶颈问题,发挥科技引领作用制定该指南,其中“鸟击防范技术”已纳入机场运行安全技术的名录指南中。
机场双目飞鸟探测驱赶智能系统功能介绍
1. 全天候飞鸟探测与跟踪
多光谱双目探测:
采用红外探测双目设备与高清可见光双目设备,不受昼夜、恶劣天气(雾、雨、雪)影响,实现24小时监测。
被动探测技术,避免电磁干扰飞机航电系统。
AI目标识别与跟踪:
基于深度学习算法,实时识别鸟类种类(如大型鸟类、家燕、麻雀等),并计算其3D坐标(飞行高度、速度、方向)。
动态追踪鸟类轨迹,预测飞行路径,与机场航班起降数据联动分析威胁等级。
2. 智能威胁评估与预警
危险等级判定:
对比鸟类与飞机的实时高度、位置,自动判断碰撞风险(如低空慢速大型鸟类 vs 高速小型鸟类)。
多级预警机制:
通过声光报警、驱鸟设备联动或塔台通知,提前10-30秒预警高风险鸟情。
3. 精准联动驱赶
分区定向驱鸟:
根据鸟类位置,自动触发对应区域的全向声波、定向声波或激光驱鸟设备,避免无差别驱赶。
支持驱赶策略自定义(如针对不同鸟类习性调整声波频率)。
驱鸟效果反馈:
实时监测驱赶后鸟类活动,动态调整驱赶强度或切换驱赶方式。
4. 数据分析与预测
鸟情大数据分析:
结合历史数据、天气(风速、温度)、季节因素,生成鸟类活动热力图及迁徙规律预测。
辅助机场优化驱鸟设备部署与巡逻计划。
报表生成:
自动输出每日/周/月鸟情报告,包括事件统计、威胁等级分布、驱赶成功率等。
5. 系统扩展性与兼容性
多设备联动:
兼容机场现有驱鸟设备(如拦鸟网、煤气炮),支持API接入空管系统。
模块化设计:
可扩展雷达探测模块(非电磁干扰频段)或无人机协同驱鸟功能。
技术亮点
AI+多光谱融合:可见光与红外双通道校验,降低误检率(如塑料袋、无人机误判)。
边缘计算:本地化实时处理,减少网络依赖,响应时间<200ms。
低功耗设计:适合机场大面积部署,太阳能供电可选。
此系统通过“探测-分析-驱赶-预测”闭环,显著提升鸟击防范效率,降低人工依赖,符合民航局新技术名录指南要求。
关键技术实现
技术模块
多光谱探测:红外+可见光双目摄像头协同工作,全天候探测,抗干扰,支持3D定位(精度±0.5米)
AI识别与跟踪:基于YOLOv5/Transformer的鸟类分类与轨迹预测模型,识别准确率>95%,支持20+鸟类物种,实时跟踪延迟<100ms
威胁评估:动态比对鸟类与航班高度、速度、航线数据,风险分级预警(高/中/低),支持自定义阈值
联动驱赶:与声波设备、激光驱鸟器通过LoRa/4G联动,分区触发,驱赶响应时间<1秒,覆盖半径500米,可扩展至无人机协同
数据分析平台:服务端存储鸟情数据,结合气象、季节因素生成预测模型,提供热力图、趋势报告,辅助决策
3. 系统集成与部署
硬件部署:
双目探测设备布设于跑道周边制高点(间距≤1km),驱鸟设备按分区覆盖。
边缘计算节点(NVIDIA Jetson/TensorRT)本地处理数据,降低服务端负载。
软件架构:
前端:Web可视化大屏(Vue+ECharts),实时显示鸟情与报警。
后端:微服务架构(Flask/Django),支持高并发数据处理与设备控制API。
通信:4G/LoRa/Wi-Fi混合组网,确保野外稳定传输。
4. 实际效益
安全提升:鸟击事件减少≥70%,预警时间提前30秒以上。
成本优化:降低80%人工巡检需求,驱鸟设备能耗减少(智能定向触发)。
扩展性:支持与机场ADS-B系统、气象站数据对接,未来可集成无人机、煤气炮主动驱鸟。
5. 挑战与解决方案
误检问题:通过多光谱融合+时序分析,过滤无人机、落叶等干扰目标。
极端天气:红外成像抗雾雨算法优化,保障恶劣环境下探测率>90%。
系统功耗:采用太阳能+低功耗设计,适合无供电区域部署。