全方位自動驅鳥網絡控制系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種全方位自動驅鳥網絡控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟的飛速發(fā)展，國際航空航天事業(yè)也取得了長足的進步，飛機數量的不斷增加，飛行航線的日益擴充，航班起飛的頻率也隨之大增，相繼而來的，航空安全問題也就成為了整個民航業(yè)和公眾關注的焦點。為了保持機場上空的凈空水平，由國際民航總局牽頭，國內外機場從60年代開始，采用各種方式驅鳥，包括養(yǎng)鷹、拉網、彩色風車和激光雷達等，而進入90年代以后，安裝在起飛跑道兩側的音頻驅鳥器則成為了驅鳥的主要方式。
[0003]目前，公知的機場驅鳥設備包括仿真機器人、仿真猛禽、煤氣炮、電抗鞭炮等，這些設備均以獨立運行為主，通過發(fā)出聲音、模擬猛禽動作、叫聲、發(fā)出較強聲波、沖擊波形式，用以驅趕機場內和周邊的鳥類。這對提高機場跑道的凈空水平的確起到了一定的積極作用，但是，隨著鳥類不斷增多和飛行起降數目的幾何增長，航空界對機場的凈空提出了更高的要求，業(yè)界觀點表明，當前國內機場驅鳥器存在一定弊端，尤其是在驅鳥系統(tǒng)的整體運作、布置和網絡控制方式上。
[0004]現(xiàn)有驅鳥系統(tǒng)采用的有線網絡連接方式，建網困難，一般在網絡建設中，施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的，就是網絡布線施工工程。在施工過程中，往往需要挖溝掘地、穿線架管。而無線通信系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網絡布線的工作量，只要安裝一個或多個基站設備，就可建立覆蓋整個機場的網絡，而且成本低，管理方便。
[0005]現(xiàn)在驅鳥器都以獨立運行為主，需要在跑道兩側預先安置很多人力來人工操作，而且目前驅鳥系統(tǒng)中存在的網絡信號覆蓋范圍很小，不能達到全場控制，即不能在一個點上不能實現(xiàn)對機場全場的覆蓋，既浪費人力物力，同時又達不到實時實地的控制。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種全方位自動驅鳥網絡控制系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)利用無線短波技術和zigbee技術，充分利用中繼設備的轉發(fā)功能，可以實現(xiàn)無線信號傳輸距離的有效延展，以實現(xiàn)機場驅鳥效果的更加快速全面。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0008]一種全方位自動驅鳥網絡控制系統(tǒng)，包括:手持設備、若干基站以及預設在跑道兩側的分屬不同基站所在區(qū)域的若干驅鳥設備，所述手持設備與基站通信，將手持設備的指令下發(fā)到基站，所述基站與若干驅鳥設備通信，將指令傳輸給驅鳥設備，所述基站與基站之間也能夠彼此通信，通過基站的轉發(fā)來實現(xiàn)無線信號傳輸距離的延展和指令傳輸最優(yōu)路徑的選擇，實現(xiàn)機場全方位和快速的驅鳥效果，避免傳輸過程中由于信號的衰減造成的指令接收不到的現(xiàn)象；另外基站與驅鳥設備都具備了收到信號經分析處理轉發(fā)后進入靜默狀態(tài)的功能，保障了機場無線信號的無震蕩傳播。
[0009]所述手持設備包括通信模塊；所述手持設備的通信模塊包括電臺模塊，
[0010]所述基站包括通信模塊；所述基站的通信模塊包括電臺模塊和zigbee模塊，
[0011]所述驅鳥設備包括通信模塊、控制器和動作模塊；所述驅鳥設備的通信模塊包括zigbee模塊，所述驅鳥設備的控制器控制驅鳥設備動作模塊動作；所述基站的通信模塊與對應的手持設備和驅鳥設備通信，將手持設備的各種指令下發(fā)到所屬區(qū)域內驅鳥設備；所述驅鳥設備的動作模塊在控制器的控制下通過各種聲驅效果進行驅鳥。
[0012]一種全方位自動驅鳥網絡控制系統(tǒng)的控制方法為:
[0013]步驟一:手持設備向基站發(fā)出不同種類的控制指令；
[0014]步驟二:基站接收手持設備的控制指令，進行分析判斷，或下發(fā)給驅鳥設備或轉發(fā)給其他基站或回復手持設備應答指令，進入靜默狀態(tài)；通過基站的轉發(fā)來實現(xiàn)無線信號傳輸距離的延展和指令傳輸最優(yōu)路徑的選擇，實現(xiàn)機場全方位和快速的驅鳥效果，避免傳輸過程中由于信號的衰減造成的指令接收不到的現(xiàn)象；
[0015]步驟三:驅鳥設備收到控制指令后，分析判斷，或繼續(xù)轉發(fā)或進行動作，并給基站回復成功指令，進入靜默狀態(tài)；
[0016]基站與驅鳥設備都具備了收到信號經分析處理轉發(fā)后進入靜默狀態(tài)的功能，保障了機場無線信號的無震蕩傳播。
[0017]所述步驟一中:手持設備向基站發(fā)出的指令有四種:
[0018]指令1.驅鳥設備普通控制指令；
[0019]指令2.驅鳥設備特殊控制指令；
[0020]指令3.基站狀態(tài)檢查指令；
[0021]指令4.附近基站到達狀態(tài)查詢指令。
[0022]所述指令I中驅鳥設備普通控制指令，是指手持設備發(fā)送的只能用于控制某一個基站范圍內驅鳥設備動作的控制指令。
[0023]所述指令2中驅鳥設備特殊控制指令，是在某個基站發(fā)生故障，發(fā)送驅鳥設備普通控制指令無法控制發(fā)生故障的基站所屬區(qū)域內的驅鳥設備時，通過正常基站區(qū)域內的驅鳥設備轉發(fā)指令，控制故障基站所屬區(qū)域內驅鳥設備，使得網絡正常運行；
[0024]所述指令3中基站狀態(tài)檢查指令，是手持設備用來尋訪基站是否處于正常工作狀態(tài)的查詢指令，實時了解各個基站的工作狀態(tài)；
[0025]所述指令4中附近基站的到達狀態(tài)查詢指令，是手持設備發(fā)送控制命令之前先用來探尋在手持設備信號覆蓋范圍內的基站，從而減少網絡中信號振蕩。
[0026]所述步驟一中，手持設備發(fā)送完控制指令，立即保持靜默，靜默時間為T，所述靜默是指設備在發(fā)出或收到一個指令，經分析處理結束后，關閉自身串口，不再接收指令。靜默時間T即設備靜默所持續(xù)的時間。靜默的作用是為避免無線信號在網絡中不斷轉發(fā)產生振蕩，影響網絡性能。
[0027]所述靜默時間T的計算既要考慮本基站轉發(fā)出的信號在到達網絡中距離最遠的基站且重新轉發(fā)回來時，該基站仍然是處于靜默狀態(tài)，還要考慮人手按鍵的頻率，要盡量保證使用者感受不到靜默時間帶來的延遲。靜默時間的計算有兩種途徑:
[0028]途徑一:軟件仿真；
[0029]途徑二:硬件仿真；
[0030]經過上述兩種途徑，均可得出靜默時間T > T1= t’ +2*L/(3.0*10 8)，其中t’為控制器接收指令到轉發(fā)指令結束所需時間，L為機場的有效長度。
[0031]同時，靜默時間的計算又要考慮使用者按鍵頻率的問題，由于人手指快速按鍵頻率一般為7?10次/s，即可設按鍵時間間隔為(l/7)*1000ms，所以，靜默時間為:T < T2 =(1/7)*1000 = 142.8571mso
[0032]所以，綜上，?\<T < T2。
[0033]所述步驟二中，基站收到指令分析判斷的依據協(xié)議有兩種:
[0034]協(xié)議一:直接轉發(fā)式
[0035]協(xié)議二:最優(yōu)路徑式
[0036]所述協(xié)議一的指令處理過程為:
[0037](2a.1)基站收到手持設備發(fā)送的指令；
[0038](2a.2)基站分析處理指令，判斷指令中區(qū)域編碼是否是自身編號；
[0039](2a.3)若是，則通過zigbee網絡將指令下發(fā)給所屬區(qū)域內的驅鳥設備，然后靜默；若不是，則通過短波網絡轉發(fā)給其他基站，然后靜默。
[0040]所述協(xié)議二的指令處理過程為:
[0041](2b.1)手持設備在發(fā)送控制