在民航安全運行的龐大體系中,鳥擊防范始終是一道難題。海口美蘭國際機場地處熱帶季風氣候區,位于東亞—澳大利亞候鳥遷徙路線上,每年遷徙期長達6個月,眾多鳥種與龐大的種群數量給機場安全運行帶來極大挑戰。
近日,由海口美蘭機場基建管理部匠心筑基創新工作室自主設計的“一種專為機場廣場設計的可調節角度高桿燈”榮獲國家實用新型專利證書,標志著海口美蘭機場順利完成雷達驅鳥技術與可調節高桿燈的深度融合。這項創新發明獲得國家級專利認證,也揭開了海口美蘭機場智慧驅鳥“兵法”的冰山一角。
一盞燈的突破:從單一功能到一體多能
“最初的靈感源于一次技術啟發。”談及這項創新發明,海口美蘭機場基建管理部工程師潘家發告訴記者。在日常運維中,潘家發常感到傳統驅鳥模式投入大量人力、物力卻依然存在覆蓋盲區。一個偶然的機會,他在一篇文章中讀到“激光打蚊子”的案例,這引發了他的思考:“連蚊子那樣微小的活體都能被精準識別,鳥類體形相對較大,難道不應該更容易實現探測和驅離嗎?”
與此同時,機坪設備固有的痛點也亟待消除。海口美蘭機場機坪區域現有的固定式高桿燈存在照明死角,且與驅鳥系統各自獨立,運維成本居高不下。經過思考,創新小隊提出了一個大膽設想:能否將照明與驅鳥兩套獨立系統合二為一?
有了這個想法后,潘家發便開始嘗試設計。最初,他設想將模擬雷達安裝于立桿上,依托巡場車開展移動驅鳥,但實施起來難度極大。后來,創新小隊調整了設計思路,將照明與鳥防功能集成于一體。
“從構想到落地,遠比預想的艱難。”潘家發坦言。過程中最大的挑戰在于空間適配和信號兼容。“既要確保角度調節靈活,又要避免干擾機場運營雷達;既要快速區分鳥類與飛行器以防誤報,還要提升抗風性能與照明效能”。潘家發說,團隊針對不同安裝角度反復實驗討論,最終敲定了集成方案。
這出奇制勝的一筆,讓一盞燈干成了兩件事。
據介紹,該設備的核心特點在于照明和驅鳥功能的雙重升級。傳統高桿燈使用固定撐桿,時間一長容易產生照度盲區;而可調節角度高桿燈支持靈活調整照射方向,消除了照明死角,燈桿內部還嵌入了24小時雷達驅鳥模塊,有效探測距離達300米,能覆蓋燈桿周邊及鄰近飛行區邊緣。當探測到鳥類進入預警區域時,系統會自動定向發出驅離信號,實現7×24小時智能化自動運行與一桿多用。
高桿燈實現了照明和驅鳥功能的雙重升級
一個系統的升級:從“人防”到“探驅一體”
這盞新燈落地機坪后,無疑將讓驅鳥工作更加科學、智慧。但它從來不是在“孤軍奮戰”,其背后有一套海口美蘭機場凝練出的高效驅鳥策略做支撐。
高桿燈落地機坪(本文圖片均由海口美蘭機場提供)
想要做好驅鳥,不能盲人摸象,首先要摸清“什么鳥、在哪兒、從哪兒來、往哪兒去”,這樣才能“知己知彼,百戰不殆”。探驅一體系統便是落實這一思路的實踐。
這一系統主要由前端感知層、網絡傳輸層、平臺管控層和終端執行層構成。前端感知層負責采集鳥情與環境數據,通過傳輸網絡匯總至管控平臺;平臺管控層搭載AI(人工智能)識別算法,對目標進行分析研判、評估風險等級后,向終端執行層的驅鳥設備下發處置指令。在核心感知識別環節,系統搭載的AI算法會綜合多維度特征對目標進行判別,通過參考飛行速度、運動軌跡、目標尺寸、雷達反射信號特征等指標,精準區分鳥類與航空器、無人機、地面車輛等不同目標,有效降低誤觸發概率并提升作業精準度。
在此架構下,海口美蘭機場打造了兩套相輔相成的陣地“武器”。
第一件“武器”:智能聲波為“防線”。改造復用場內原有設施,增加定向與全向聲波驅鳥設備,并配套夜間觀測驅散裝置,筑牢重點區域與夜間防線。
第二件“武器”:數字大腦做“中樞”。搭建一體化鳥防智慧平臺,匯聚多源數據并自動分級報警,按預設策略智能聯動驅鳥設備,形成“前端巡檢、后端指揮、智能驅離”的閉環。
據介紹,接下來,海口美蘭機場還將打造第三件“武器”:光電感知開“天眼”。部署周掃熱成像設備與轉臺光電設備,實現低空全方位監測與高危鳥情遠距離變焦跟蹤。
“未來,我們還將劃分鳥擊防控工作區域,如核心保障區(航路、跑道)、生態防治區(跑道兩側土面區)以及態勢預警區(機場外圍)等,針對不同區域采取差異化的探測與處置策略。同時,依托一體化智慧平臺實現鳥情自動探測與智能調度,推動防控模式從被動應急向前置、精準、智能的主動防范轉變。”海口美蘭機場飛行區管理部野生動物防治資深主管陳政端說。
一張網的構建:走“智慧+生態”治理之路
“業界常說驅鳥的終極方案在于生態環境治理,我們也是這樣做的。”陳政端表示,“生態環境綜合治理既是機場鳥防工作的核心,也是治本之策。”一張覆蓋場內場外的“防護網”由此展開。
海口美蘭機場在機場圍界之內以“斷食源、改環境”為核心開展環境治理。“這一招類似釜底抽薪,沒有草就不容易滋生蟲子;沒有蟲子,鳥類自然就不來了。”陳政端形象地打比方。
在場內鳥類食源管控方面,機場不再單純依靠人工巡場開展粗放治理,而是搭配智能化監測設備輔助環境整治,精準切斷鳥類完整食物鏈。針對場內昆蟲吸引燕類集群覓食的問題,機場引入蟲情測報燈完成夜間蟲情識別與記錄,同時整合歷年監測數據,精準把握害蟲幼蟲高發窗口期,集中開展治理,大幅減少蟲類基數。陳政端告訴記者,“過去春季白蟻繁殖很容易吸引燕類集群覓食,現在我們提早治理白蟻種群,通過減少燕類食源解決燕類聚集問題”。
草坪植被治理同樣經過長期試驗優化。機場建設初期選用的狗牙根草種難以抵御海南高溫多雨環境中的雜草瘋長。經過長期實地觀測,團隊選定低矮、草籽不招鳥類的南美蟛蜞菊作為替代草種,優先替換圍界及溝渠旁易結籽的高草,降低草坪植被多樣性,從而近一步減少蟲類與草籽食源。
然而,機場圍界內的生態治理只是第一步,要消除隱患,還要將防護視線向外延伸。海口美蘭機場對周邊8公里范圍內的引鳥環境開展了全面調查與風險評估,推進分級治理。針對引鳥水體,機場通過挖設排水溝渠減少積水;針對撂荒林地,積極溝通產權單位,將其納入治理范圍;針對違規堆放垃圾等行為,聯合周邊“三鎮一街道”建立協同管理模式,并建立工作群,實行“一事一議、專人專辦”,大幅減少人為因素導致的鳥類聚集。
從一盞高桿燈到場內外聯動的生態治理,海口美蘭機場以一套動靜結合、標本兼治的現代化驅鳥“兵法”,走出了一條具有示范意義的智慧路徑。
談及未來,陳政端表示,海口美蘭機場將持續擴充AI鳥類圖庫,推動鏡頭迭代與后臺算法升級,并繼續探索設施多功能集成與智能化運維,為智慧機場建設貢獻更多成熟經驗。(來源:中國民航報 )