守护生命安全，新型探驱联动智能化机场防撞鸟系统

　　一、总体介绍

　　近年来，国家和各个省市都出台了众多促进民用航空和低空经济发展的政策和举措。国家发改委规划目标，到2030年，民用运输机场数量要达到397个左右，形成三大世界级机场群、10个国际枢纽、29个区域枢纽。2023年底，山东省发布了综合立体交通网规划纲要(2023-2035年)，提出到2035年，全省运输机场达到16个，覆盖所有设区市行政中心;规划布局100个以上通用机场，覆盖所有县级行政区，山东未来要实现“市市通机场”。由此可见，国家和省市各级都在加大对航空业和低空经济的投入力度，在未来5-10年航空服务、保障行业的市场将迅速增大，创造万亿级的市场规模和就业机会。由此带来的与航空安全相关的服务、保障产业和产品需求将快速增长。

　　据统计，每年突发坠机事件中，鸟类撞击就占到20%，而大部分鸟击事件都是发生在飞行器起飞和降落过程中。另一方面，近年来随着无人机技术的发展和无人机的普及，机场周围出没不定的非法无人机，不受机场控制，飞行路线不确定，成为继鸟类之后另一大飞行安全隐患。仅2017年上半年，我国杭州、沈阳、成都及昆明等地多个机场就屡次遭受非法无人机的干扰，严重影响了航空秩序。航空飞行安全是关系人民生命财产安全的重大问题。探索一条更加科学、智能、高效的路径，提高发现和处置侵入机场净空区域事件的效率，保障航空器起飞和降落过程的安全，对于保证航空飞行安全意义重大。

　　二、主要做法

　　系统采用大数据、人工智能深度学习技术，能有效区分无人机与鸟类、数据库无人机种类以及数据库鸟类种类等，从而为两套系统整合，实现一体化部署奠定了基础。另外，通过大数据分析平台将预警和防治也纳入一体化系统，从减轻鸟患的源头采取措施，并通过辅助决策、过程监控、效果评估等一系列严密科学的措施，提高防治工作的有效性。

　　系统相较于传统人工驱鸟、反无人机和驱鸟分别部署等方式具有整体性好、拓展性强、预防与驱离结合等优势和特点。通过采用数据融合和处理技术，将雷达探测、无线电侦测和激光监测设备的多维度目标信息进行综合，显著提高目标发现概率和跟踪精度。采用人工智能深度学习技术，提高鸟类和无人机的识别能力，并能根据精准识别的种类或型号设定相应的驱离策略。系统采用模块化设计，包括雷达数据处理模块、无线电侦测数据处理模块、激光监测数据处理模块、数据融合模块、图像识别模块、数据分析模块、数据库模块、控制执行模块以及各种驱离设备等。系统可根据机场规模大小、实际鸟情和非法无人机活动情况以及客户具体要求，零活调整配置方案，适应多样化客户需求。系统数据库和数据分析算法、AI智能图像识别算法等，可在运行过程中自我学习并丰富数据库，从而不断提高系统判断、识别的准确性，显著提高系统的智能化水平。系统利用远程气象雷达的数据，分析提取鸟类迁徙信息，对可能经过机场所在地区的迁徙鸟群活动情况提前感知和预警，从而指导制定预防措施、适时提高防范等级。以减少诱鸟因素为目的的驱鸟药物喷洒系统，智能化、精细化管理要求喷洒的区域和时机，显著提高防治工作的精准度和工作效率。

　　系统从客户需求，抓住痛点，实现项目从设计到运营全过程的数据及信息化管理和优化，突出可视化展示的优势。架构图如下：

　　系统主要由四部分组成，分别是智能监控平台、探测系统、驱离系统、预警和防治系统。

　　(一)智能监控平台

　　监控平台是基于AI的机场一体化净空系统的指挥控制中心，主要包括数据汇总融合、数据分析处理、综合信息显示、辅助策略生成、数据库保持和更新、控制指令下达、效果评估和预防等七个模块，并分别实现对应功能。

　　(二)探测系统

　　探测系统是AI的机场一体化净空系统的主要信息感知来源，是系统正常发挥作用的前提和基础。探测系统综合布置相互衔接、相互补充的不同功能装备，在空间维度形成远程、中程、近程梯次防御体系，探测和跟踪精度相应从大范围预警、远距离监视、中距离警戒、近距离精确跟踪，为监控平台提供空情数据，为驱离系统准确驱离奠定基础。探测设备主要由三坐标低空探测雷达、无线电侦测设备、激光监视设备三种装备组成。

　　(三)驱离系统

　　驱离系统通过合理部署多种驱鸟和干扰驱离无人机设备，根据目标种类、出现区域、飞行高度、飞行速度、机场空域飞行器位置和高度等多种信息，按照侵入事件响应措施的命令，调动一台或多台驱离设备，对目标进行驱离或干扰作业，从而在核心区空域形成一张无形的防护网。驱离系统包括鸟类驱离设备和无人机驱离设备。

　　鸟类驱离设备主要包括激光定向驱鸟设备、声波驱鸟设备、弹药类驱鸟设备，分别从远、中、近三个层面对已飞入或即将飞入核心区的鸟类层层驱离。为了形成严密的驱离网，在机场核心区、特别是跑道周围，应当使各种驱离设备在其有效作用范围内能够相互交叉和互为补充，保证没有防御死角。

　　无人机驱离设备主要包括固定式无人机反制设备和机动式无人机反制设备，两者配合使用，提高对重点方向、突发事件响应的速度和灵活性。

　　(四)预警和防治系统

　　大范围预警能力，利用远程气象雷达提供的探测数据，分析提取鸟群迁徙性息，从而提供超远程预警，为提前制定预防措施、提高防范等级提供决策的依据。药物防治的主要目的是通过在机场周围大片空旷草地上喷洒药物，杀灭草地中的虫卵、鼠类等动物，消除鸟类活动的食物诱因。系统包括的驱鸟药物喷洒监控系统基于北斗三代高精度定位系统，以及无线通信、信息集成等相关技术，实现药物喷洒作业的信息化、智能化管理，大幅提高驱鸟药物喷洒作业的安全性和有效性。

　　系统主要以大中型民用和军用机场全系统部署为目标客户，同时兼顾小型民用机场的部分系统部署项目。系统可与新建机场同步建设，也可以与已建成机场空管系统结合，外挂添加或独立运用，部署灵活，功能多样，适用性好，特别适用于常年鸟情复杂或黑飞无人机侵入事件发生频繁的大中型民用机场或军用机场，具有非常广泛的应用前景和推广价值。

　　三、取得成效

　　系统目前已经在天津某机场和辽宁某机场实施部署，工作状态稳定，运行效果良好，为保障机场净空安全发挥了重要作用，受到用户好评。项目参加省市级大赛取得一等奖1项;三等奖1项;并被央视宣传。

　　知识产权是企业在激烈市场竞争中获得竞争优势的重要资产，为企业提供了独特的保护和市场壁垒。本项目已取得专利权5项(其中发明专利1项，实用新型专利4项)，软件著作权4项，另有申请中专利4项、软件著作权3项。以上知识产权均为山东鹰格信息工程有限公司自主研发，原始取得专利权和软件著作权，不存在知识产权纠纷。