机场驱鸟方案：没有硝烟的安全保卫战
上海奥腾科技 2024年11月
飞机与飞鸟的“相遇”，看似浪漫，却蕴藏着巨大的安全隐患。尽管现代民航机场已经应用了多种高科技手段与生态管理措施，试图将飞鸟远离航班的飞行轨迹，但鸟击事件仍然屡有发生。这背后的原因复杂多样，驱鸟工作因此成为机场安全保障的重要课题。
一、现状分析
飞鸟：民航客机的隐形“敌人”
飞鸟，作为天空中的自由精灵，看似体型微小却蕴含巨大杀伤力。在飞机高速飞行的过程中，即便是一只普通的鸟类，也可能因为撞击而对飞机造成不可忽视的损伤。尤其是在起飞和降落阶段，飞机的速度和高度均处于鸟类活动频繁的地带，这种不期而遇往往令人措手不及。
据了解，一只0.45公斤的鸟类与每小时80公里的飞机相撞，会产生1500牛顿的撞击力；而如果飞机时速达到960公里，这个撞击力则会飙升至21.6万牛顿，威力堪比一枚小型炮弹。显然，飞鸟早已不再是无害的“过客”，而是一场场航班安全危机的潜在源头。
为何机场成了飞鸟的“乐园”？
机场往往选址在远离城市中心的郊区，人类活动较少，周边生态环境相对自然且未受严重干扰，成为许多鸟类理想的栖息和繁殖场所。此外，机场区域内空旷平坦，又因温差效应而具有高温地表，吸引了诸如昆虫、植物、鼠类等鸟类食物链上的资源，更加诱使飞鸟迁徙栖息于此。在雨季或风霾等恶劣天气条件下，鸟类更容易误入机场区域寻找栖息之地，加剧了鸟类与航空器冲突的风险。
尤其在迁徙季节，大量候鸟将机场附近视为中途休憩的驿站，成群的鸟类聚集无疑进一步增加了鸟击事件的可能性。
航空与鸟类的较量：驱鸟手段现状
为保障航班安全，各大民航机场在驱鸟方面投入了大量精力，综合运用传统与现代化方法，试图与飞鸟“和而不同”，确保航班顺利起降。
1. 恐吓法：制造“心理威慑”
恐吓是机场最早采用的驱鸟手段之一，通过引发鸟类的恐惧心理将其吓离机场区域。主要方法包括：
- 声学驱鸟：通过煤气炮、猎枪等产生巨响驱散鸟群，还会播放猛禽的叫声或鸟类的死亡悲鸣录音，从听觉层面制造鸟类恐慌。
- 视觉威慑：布置仿真人、风车、飘带等物件，利用鸟类的视觉敏感性，吓跑入侵的鸟类。
- “以鸟治鸟”：机场豢养人工驯化的猛禽（如哈里斯鹰），通过猛禽自然的威慑力与猎捕能力驱散其他鸟类。
尽管恐吓法简单高效，但鸟类往往具有较强的适应能力，短期内能被吓走但久而久之可能习惯于这些手段，导致驱鸟效果逐渐减弱。
2. 捕捉法：减少区域鸟类数量
在机场的重点区域，观鸟员通过长期监测鸟类活动轨迹，在鸟类聚集的场所布置捕鸟器或粘鸟网，从而直接捕获活动频繁的鸟类。通过减少鸟类数量，降到机场周边的鸟类密度，降低撞鸟风险。
然而，这种物理捕捉手段耗费大量人力物力，且如何处理捕捉到的鸟类也需要后续的科学规划，避免引发生态伦理争议。
3. 环境治理：破坏鸟类栖息条件
驱鸟不仅需要针对鸟类“对症下药”，更需要从根源入手，改变机场生态环境，以减少鸟类活动的吸引力。主要措施包括：
- 切断食物链：清理垃圾、喷洒农药、割除杂草、改良草种，减少昆虫及啮齿动物活动，破坏鸟类的生存条件；
- 扰乱繁殖：清理机场及周边的鸟巢，防止鸟类种群的扩张；
- 改造栖息环境：通过浇灌氨水等手段，抑制机场草坪的生物生长，降低鸟类驻留意愿。
4. 鸟击持续发生的背后挑战
尽管驱鸟手段日益多元，但鸟击事件依然难以完全避免。这其中有多个重要原因：
- 天气影响：在恶劣天气下（如大风、暴雨、浓雾），鸟类可能因能见度下降或环境压力而误入机场区域；
- 鸟类行为习性：迁徙季节、鸟类繁殖期，大量鸟群的活动令驱鸟工作雪上加霜；
- 驱鸟手段的局限性：如恐吓法的适应性问题、捕捉法的高成本，以及高科技手段的受限普及性。
二、借助大数据和人工智能手段辅助驱鸟
机场净空人员首先面临的几个问题：
1）鸟藏在哪里？机场区域很大，草坪和建筑物都会遮挡视线，依靠手持望远镜看，总归是落后的费人费力的。
2）有没有大鸟和群鸟？ 大鸟和群鸟的威胁是比较大的。
3）鸟从哪里飞过来的，那一片生态环境需要治理？鸟在哪里筑巢，从哪个方向飞过来，作息时间怎样？
4）哪些驱鸟手段是奏效的？鸟的适应能力很强，不同的鸟种对不同的驱鸟手段敏感度不一样。
5）我们如何捕获到鸟击事件，那种鸟什么季节威胁大。
6）责任区外的鸟情是怎样的？
1. 利用感知设备识别鸟种
随着技术的进步，可以越来越多先进手段被应用于驱鸟工作中。首先要解决发现鸟的问题，借助于雷达的探测能力，用以识别空中及远距离群鸟、飞机和空飘物。借助于高清光电设备，扫描并识别低空和地面上的鸟。利用算算法做数据处理，如利用机器学习算法过滤雷达杂波，利用图像识别能力训练和识别鸟种。对于机场而言，大鸟和群鸟的威胁程度比较高。
2.设备联动、跟踪驱离
软件系统要实现雷达、光电、煤气炮等设备之间的“探、识、驱”联动，比如当雷达发现了威胁目标，并在光电探测范围内时，系统将指挥光电设备进行聚焦跟踪，当飞鸟到达A区（跑道周围）时，系统在确定对起降飞机不造成可能发生的鸟击事件条件下，自动触发煤气炮进行驱离。
在光电设备的扫描过程中，实时发现鸟情，实时预警和通知净空人员。
3.态势感知
实时展现关注的目标，如飞机、鸟、无人机、空飘物、移动车辆、净空人员、驱鸟设备等位置、高度、速度及状态。对A、B、C防范区不同程度的威胁，实时提醒。告警并记录疑似鸟击事件的时空数据。
记录高危鸟情，展现驱离的鸟只。
显示系统发起的驱鸟设备的驱动记录，以及定时任务记录。
3.鸟情分析
系统利用大数据计算鸟的作息轨迹，判断鸟出没的方向，从而发现有没有群鸟鸟巢。
将机场责任范围进行网格划分，分析鸟情严重的网格区域，从而判断拟定治理和驱离方案。
4.生态治理
分析生态环境治理对鸟情的影响。
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三、未来驱鸟工作的展望
驱鸟工作是一场持久的“绿色战争”，在确保航空安全的同时，也需要兼顾生态保护。未来的驱鸟工作可以从以下几个方面进行探索和优化：
1. 多样化技术融合
未来的驱鸟工作将更加注重多种技术手段的融合。通过结合光学、声学、生物模拟等多种技术，形成一个更为全面和高效的驱鸟体系。例如，利用声学设备模拟猛禽的叫声，结合视觉威慑手段，如激光和仿生物模型，形成多层次的驱鸟策略，增强对不同鸟类的适应性和有效性。
2. 智能化动态驱鸟系统
随着人工智能和大数据技术的进步，驱鸟系统将变得更加智能化。通过AI和大数据分析，实时监测和追踪鸟类的活动轨迹，识别高风险区域和时间段，采取精准的驱鸟措施。这种动态系统能够根据鸟类的行为模式和环境变化，自动调整驱鸟策略，提高效率和效果。
3. 生态环境优化
从根源上减少鸟类在机场附近的活动和栖息是驱鸟工作的长远目标。未来的驱鸟工作将更加注重机场及其周边生态环境的整体规划和优化。通过改善生态环境，减少鸟类的食物来源和栖息条件，降低鸟类对机场区域的依赖性。例如，调整植被种类，减少昆虫和啮齿动物的数量，从而减少鸟类的食物链。
4. 科技与生态理念的融合
未来的驱鸟工作将更加注重科技与生态理念的融合。通过引入环保和可持续的驱鸟技术，减少对环境的负面影响。例如，利用太阳能驱动的设备进行驱鸟，减少化石能源的使用；采用生物降解材料制作驱鸟装置，减少对环境的污染。
5. 国际合作与经验分享
驱鸟工作是全球机场面临的共同挑战。未来，各国机场可以通过国际合作和经验分享，借鉴和学习先进的驱鸟技术和管理经验，提升整体驱鸟水平。通过建立国际驱鸟研究和合作平台，推动技术创新和标准化，形成全球范围内的驱鸟合力。
每一次航班的安全起降，都离不开驱鸟工作的默默守护。随着科技的不断进步和生态理念的深入人心，我们有理由相信，未来的驱鸟工作将更加环保、高效和和谐，为民航安全和生态保护贡献更多力量。