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時(shí)間:2010-07-11 10:14來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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而總的綜合損失應(yīng)是直接損失的倍左右。
發(fā)生鳥擊事故會(huì)造成如下幾方面的危害一是造成飛機(jī)的損壞, 輕者出現(xiàn)撞痕小傷,
重則被毀二是造成人員的傷亡, 發(fā)生鳥擊事故, 有時(shí)對(duì)飛行員造成傷害甚至死亡, 特
別是民航飛機(jī), 有造成大量人員傷亡的可能三是對(duì)鳥類的傷害, 鳥一旦撞上飛機(jī)幾乎
都難逃一死, 無論普通鳥類或珍貴鳥類, 尤其對(duì)瀕臨滅絕的鳥種, 所以對(duì)鳥類的生存發(fā)
展造成危害四是其它方面的危害, 比如影響作戰(zhàn)、訓(xùn)練, 給飛行員造成精神和心理壓
力, 破壞環(huán)境等。
雷達(dá)識(shí)別生物目標(biāo)的特點(diǎn)及識(shí)別方法
雷達(dá)是觀察鳥類活動(dòng)的重要工具, 它可以在廣大空域里識(shí)別各種鳥類, 而不局限于
觀察人員用望遠(yuǎn)鏡目視觀察通過雷達(dá)可以計(jì)算出大群鳥類的飛行方向和速度, 可長時(shí)
間跟蹤記錄鳥類活動(dòng)規(guī)律, 更重要的是雷達(dá)可以在夜間如同白天一樣地觀測鳥類。雷達(dá)
系統(tǒng)在鳥情信息收集上具有自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)便于分析存儲(chǔ)、受天氣和光線條件影響
小等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
·
目前的雷達(dá)鳥類探測系統(tǒng)多是由氣象雷達(dá)或海事雷達(dá)系統(tǒng)改造而成, 鳥類信息的識(shí)
別大多基于雷達(dá)的回波圖像和多普勒信息。這種雷達(dá)價(jià)格相對(duì)較低, 具有較高的探測精
度, 探測距離一般在幾公里到十幾公里之間, 恰好可以覆蓋一個(gè)機(jī)場的范圍。要從雷達(dá)
回波信息中正確地提取鳥類的信息, 必須從鳥類目標(biāo)本身的特點(diǎn)、雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理
和雷達(dá)圖像處理算法等多方面去研究。
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鳥類生物目標(biāo)的雷達(dá)散射截面
目標(biāo)的雷達(dá)散射截面, 就是表征雷達(dá)目標(biāo)對(duì)照射電磁波
散射能力的一個(gè)物理量, 鳥類的回波反射率取決于鳥類的銘, 多普勒信息則取決于鳥
類的飛行速度, 許多文獻(xiàn)對(duì)鳥類的和飛行特點(diǎn)作了研究。鳥類的主要取決于它
的體積, 除了某些大型鳥類, 一般要小于飛機(jī)、艦船和導(dǎo)彈。
鳥類生物目標(biāo)探測對(duì)雷達(dá)性能的特殊要求
鳥類目標(biāo)探測不同于一般航空器探測, 總結(jié)目前研究和現(xiàn)有雷達(dá)特點(diǎn), 具體要求如
下雷達(dá)波束寬度波束越窄, 分辨力越高, 越有利于分辨單個(gè)飛鳥, 雷達(dá)相
對(duì)于機(jī)場終端區(qū)域的相對(duì)位置。機(jī)場外的雷達(dá)易受到干擾源的影響, 不利于分辨小群或
單個(gè)鳥雷達(dá)掃描的更新率每分鐘更新率最好達(dá)到次以上雷達(dá)可探測的
目標(biāo)反射率較低一般要能夠探測到低空飛行的為萬分之一平方米的鳥類目標(biāo), 而
鳥群的反射率相對(duì)就高一些以便雷達(dá)極化方式。最好能夠從線極化到回極化轉(zhuǎn)換,
于探測因天氣變化而變得模糊的目標(biāo)雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)雷達(dá)應(yīng)能提供可編輯的雷達(dá)
圖像數(shù)據(jù), 這樣配合雜波濾波器、多普勒分析和一些圖像處理手段才能有利于識(shí)別。
鳥類生物目標(biāo)回波圖像特征及與其它信息的區(qū)分方法
利用雷達(dá)探測跟蹤鳥類的難點(diǎn)在于在雷達(dá)回波圖像中將氣象、環(huán)境等非生物回波
信息同鳥類的回波信息區(qū)分開許多研究表明鳥類的回波圖像具有如下特點(diǎn)鳥類
的回波區(qū)域總體上來說在分布情況上要小于氣象信號(hào)生物目標(biāo)的點(diǎn)刻度在一段回
波最大值和最小值之間區(qū)分預(yù)測斜率和實(shí)際斜率的度量值要大一些, 遷徙的鳥類比棲
息的鳥類更明顯一些鳥類回波的速度變化或頻譜寬度要小于氣象信號(hào)鳥類
的回波經(jīng)常有不均勻的反射率鳥類回波以中間有環(huán)形信號(hào)的圓弧模式傳播鳥
類回波以最大反射率結(jié)合最大速度的模式出現(xiàn)相對(duì)于氣象目標(biāo)而言, 鳥類限制在
大氣層中很窄的一層中活動(dòng)。從屏幕上接收到的雷達(dá)圖像來看, 對(duì)探測最重要的是回波
反射率和多普勒速度回波反射率可以從圖像中直接得到, 通過對(duì)不同時(shí)刻的圖像進(jìn)行
處理得到多普勒速度圖像。由于氣象雷達(dá)中能夠產(chǎn)生高仰角和低仰角的反射率圖像, 可
以利用不同仰角的扇形波來區(qū)分在低海拔高度活動(dòng)的鳥類和氣象信號(hào)之類垂直分布的目
標(biāo)‘’ , , 。

雷達(dá)鳥情探測系統(tǒng)的發(fā)展
雷達(dá)鳥情探測系統(tǒng)隨著雷達(dá)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)的進(jìn)步獲得了快速的發(fā)
展。高性能雷達(dá)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)使得快速獲取鳥情信息成為可能與此同時(shí), 從
混雜著氣象信息的回波圖像中提取鳥情信息的算法也取得突破。此外, 現(xiàn)代雷達(dá)鳥情探
測系統(tǒng)還具有后臺(tái)數(shù)據(jù)處理的能力, 通過數(shù)據(jù)挖掘的算法, 研究鳥類活動(dòng)的規(guī)律, 用于
預(yù)測鳥情, 防范鳥擊世紀(jì)年代到年代, 歐洲利用鳥類雷達(dá)探測技術(shù)開發(fā)了
系統(tǒng), 提供近似實(shí)時(shí)的鳥情觀測, 發(fā)布鳥擊預(yù)替。然而, 當(dāng)時(shí)用于鳥類探測的雷
達(dá)技術(shù)是有限的, 在量化方面留下了大量的手工作業(yè)。世紀(jì)年代, 德國軍用地球
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物理實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的雷達(dá)鳥情探測系統(tǒng)中延續(xù)了腳的名字, 該系統(tǒng)被廣泛用來觀察鳥
類遷徙, 給出實(shí)時(shí)鳥擊警告, 獲取的鳥情資料已經(jīng)提供給德國航空業(yè)和周邊國家應(yīng)用
【。年秋, 公司鳥類研究實(shí)驗(yàn)室在美國空戰(zhàn)指揮總部的資助下, 開
發(fā)了鳥類危險(xiǎn)咨詢系統(tǒng)閃, 用于監(jiān)控和預(yù)報(bào)美國個(gè)州的鳥類活動(dòng)。目前該系統(tǒng)
基于美國新安裝的招山氣象雷達(dá)網(wǎng)。該雷達(dá)網(wǎng)幾乎覆蓋所有美國地區(qū)和加拿大
南部地區(qū), 具有很強(qiáng)的探測弱目標(biāo)的功能, 該雷達(dá)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)被用于防范鳥擊, 保障
飛行安全, 保護(hù)遷徙鳥群等許多方面肛認(rèn)系統(tǒng)利用氣象雷達(dá)提供的數(shù)據(jù), 采用圖像處
理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模式識(shí)別的算法, 從雷達(dá)數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確地將生物學(xué)目標(biāo)同其他目標(biāo)區(qū)別開
來, 實(shí)時(shí)地將雷達(dá)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)轼B情信息, 減少鳥擊的可能性’叫。
雷達(dá)鳥情探測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
對(duì)機(jī)場大環(huán)境而言, 機(jī)場防鳥擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖所示, 由探鳥雷達(dá)系統(tǒng)模塊、
鳥情信息統(tǒng)計(jì)模塊、鳥情信息顯示模塊、歷史鳥情數(shù)據(jù)庫、鳥擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊和空管通
信接口等一系列復(fù)雜系統(tǒng)模塊構(gòu)成, 建立一套完整的機(jī)場雷達(dá)鳥擊防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,
實(shí)現(xiàn)機(jī)場鳥擊風(fēng)險(xiǎn)管理, 克服現(xiàn)有機(jī)場缺乏實(shí)時(shí)鳥擊風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)的缺陷, 有效的降低
機(jī)場區(qū)域鳥擊事件發(fā)生的概率
圖機(jī)場防鳥擊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案框圖
其中探鳥雷達(dá)系統(tǒng)模塊是基于雷達(dá)圖像技術(shù), 設(shè)計(jì)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別算法識(shí)別出飛鳥信息,
為機(jī)場飛機(jī)起降提供防鳥擊安全保障和決策支持。系統(tǒng)可由一臺(tái)觀測車搭載, 包括雷達(dá)、
 
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