航空鸟击雷达鸟情探测研究
届研究生硕士学位论文学校代码机场...
‘:届研究生硕士学位论文学校代码:学号肇秉吁芤天擎机场鸟击防治策略的研究及鸟击安全评估系统的设计与开发院系:。
生佥抖堂堂院专业:动物堂研究方向:皇娄生盔堂指导教师:廑显贤直堑互程垃硕士研究生:昱堕年月完成摘要鸟击是指飞机在起飞、飞行或降落过程中被鸟类撞击而发生的飞行安全事故或事故征候。
随着航空业的发展,鸟击已经成为威胁机场飞行安全的主要因素之一【。
研究表明,绝大多数鸟击事故发生在机场及其附近空域【卅,主要发生于飞机的起飞滑跑、爬升、进近和着陆滑行阶段。
因此机场及附近地区应是鸟击防治工作的重点区域。
本研究即是以虹桥国际机场鸟类群落为主要研究对象,在全面调查的基础上系统地分析机场及其周边地区中鸟类群落及其与栖息地环境之间的关系,从理论和实践两个方面探讨了机场鸟击防治策略;根据调查结果,结合机场的实际情况,设计并开发了虹桥机场鸟击安全评估系统,对机场范围内的鸟类对机场飞行安全的威胁程度进行评估,并提供相应的鸟击防治措施。
本研究的特色:①机场的夜间鸟击防治研究在国内外都是空白。
我们根据机场地区的卫星遥感图,确定机场周边地区中夜行性鸟类可能栖息的地点,通过日间调查确定机场周边地区的夜行性鸟类的种群、数量以及活动规律,夜间则在机场留守,借助夜视望远镜观察夜间在机场飞行区活动的夜行性鸟类和栖息予机场飞行区的鸟类,并结合鸟类食性分析分析夜间鸟害情况;②国内还没有一整套关于机场鸟害的评估标准。
我们借鉴了环境质量评价方法,将综合评价法引入机场鸟害的安全评估中,并在此基础上建立了虹桥国际机场鸟击安全评估体系。
本研究主要结论如下:.虹桥机场及其周边地区鸟情调查:在机场及其周边地区的四种生境中,林地生境的鸟类多样性指数和均匀性指数最大,密度最高,优势度最低。
鸟类多样性和密度依次是:林地生境水塘和鱼塘生境草地生境居民点生境;农场水塘和鱼塘生境的鸟类群落与土道面绿地相似性系数最大;麻雀、红隼、家鸽、家燕、珠颈斑鸠和棕背伯劳是日间对飞行安全影响较大的鸟类,夜鹭是夜间对飞行安全影响较大的鸟类。
机场雷达数据的鸟击风险评估
机场雷达数据的鸟击风险评估鸟击风险评估模型以鸟击概率（P）和严重程度（S）为自变量，建立鸟击风险（R）评估模型，如式(1)所示。
式中，P代表了某飞鸟侵入某跑道的概率，S 代表了该飞鸟与飞行器撞击的严重程度，二者的值划分为非常高（VH）、高（H）、中等（M）、低（L）、非常低（VL）五个等级。
表1给出了一个5×5的风险评估矩阵，建立了R与（P，S）之间的函数关系。
风险值划分为3个等级，要求机场管理人员分别采取不同的应对策略，表2提出了分级应对策略建议。
鸟击概率估计鸟击概率估计模型综合考虑了飞鸟与跑道的相对位置，估计某飞鸟目标侵入某跑道的概率，如图1所示。
点A和B为跑道的两端，飞鸟目标（C）与跑道中点（O）之间的距离为L，OC与跑道之间的夹角为θ（0°≤θ≤90°）。
严重程度估计本部分首先介绍了科学获取专家知识的德尔菲法，进而提出一种双层结构的DAHP模型，基于专家知识进行鸟击严重程度估计。
1德尔菲法德尔菲法是为了克服专家会议法的缺点而产生的一种专家预测方法。
在预测过程中，专家彼此互不相识、互不往来，这就克服了在专家会议法中经常发生的专家们不能充分发表意见、权威人物的意见左右其他人的意见等弊病。
各位专家能真正充分地发表自己的预测意见。
德尔菲法依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。
这种方法具有广泛的代表性，较为可靠。
本文基于德尔菲法设计了专家调查问卷。
问卷中首先简要介绍了鸟击风险评估和AHP方法的基础知识，然后列出了需要专家填写的DAHP模型中不同层次上的比较矩阵，最后提出了开放性问题，请专家对影响鸟击风险的因素提出增减与合并建议。
专家选择是德尔菲法中一个重要问题，需要兼顾权威性和普遍性。
因此，我们选择的专家包括高等院校的鸟类学家、民航科研院所的航空安全专家以及机场一线的驱鸟人员。
中国民航机场鸟击防范培训
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机场鸟防工作评估及检查主要内容
危险鸟种驱赶效果的研究
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赵（010）64473521 zhaohf@ 卢（010）64473528 luxf@ 李（010）64473521 lib@
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收集与发布、推广工作 中国民航鸟击防范信息系统使用培训
主要内容
管理机场鸟击防范工作的规章 中国民航鸟击数据统计分析 中国民航机场鸟击防范研究进展简
介 机场鸟防工作评估及检查主要内容 机场鸟情调研 鸟击防范研究工作规划 建议机场进行的研究工作
机场鸟击防范工作评估方法和评估程序
机场鸟防工作评估大纲
组织机构、人员资格及数量 各项鸟害防治工作制度是否齐全有效 各种设备是否齐全有效 各项鸟害防治工作的日常实施情况 近期的鸟击形势
各项鸟害防治工作制度是否齐全有效
1. 机场生态环境调查分析制度 2. 鸟击防治实施方案制定和修订制度 3. 鸟情巡视、驱除及日志制度 4. 鸟击事件报告制度 5. 驱鸟枪支等各种设备的使用管理和维护规程 6. 鸟情通报制度
总结我国鸟击事件发生规律，并提出相应 的对策。
主要内容
管理机场鸟击防范工作的规章 中国民航鸟击数据统计分析 中国民航机场鸟击防范研究进展简
介 机场鸟防工作评估及检查主要内容 机场鸟情调研 鸟击防范研究工作规划 建议机场进行的研究工作
中国民航鸟击防范信息系统建设
中国民航机场鸟类快速查询系统（数据 库）
2011年鸟击航空器事件分析报告
度。在确定鸟击发生飞行高度的报告中，0～100 米发生的鸟击事件
超过半
1.756 0.197 0.183 0.011
2011 1538 1271 159
62
2.572 0.212 0.266 0.010
注：1. 中国民用航空安全信息网中的数据另有 7 起发生在境外；
2. 中国民用航空安全信息网中的数据另有 2 起发生在境外。
二、鸟击造成的航空器损伤程度和后果
8
鸟击事件
黎明
5%
鸟击事故征候
黎明
10%
夜晚 41%
夜晚 43%
白天 46%
白天 40%
黄昏 8%
黄昏 7%
图 7.1 2011 中国民航鸟击事件和事故征候的发生时间
八、鸟击发生的飞行阶段和飞行高度
2011 年鸟击事件发生的飞行阶段和飞行高度分布分别如图 8.1 所 示。在 1538 起鸟击事件中，有 556 起（36%）报告了鸟击发生的飞行 阶段。其中，起飞、爬升、进近、着陆等低高度阶段共发生 477 起鸟 击事件，占确定鸟击飞行阶段报告的 86%。在确定鸟击飞行阶段的 57 起事故征候中，21 起（37%）发生在进近阶段，15 起（26.3%）发生 在爬升阶段，这二个阶段发生的事故征候占半数以上，为鸟击事故征 候高发的飞行阶段。
图 5.1 2000～2011 年鸟击事件发生的季节规律
6
2011鸟击事故征候
2010鸟击事故征候
2000-2011年平均鸟击事故征候
30
25
20
15
10
5
0
一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月
民用机场鸟情生态环境调研指南
民用机场鸟情生态环境调研指南第一章概述1．1目的编制本指南的目的是为加强民用机场（含军民合用机场的民用部分）鸟击防范工作，统一规范民用机场鸟情生态环境调研的技术标准和工作方法，为机场管理机构自主开展机场鸟情生态环境调研或委托其他单位开展调研提供规范指导。
1．2依据本指南依据《民用机场运行安全管理规定》（CCAR-140部，2008年2月1日起施行）制定。
1．3 适用范围本指南适用于民用运输机场（包括军民合用机场的民用部分），通用机场参照本指南执行。
1．4民用机场鸟情生态环境调研的定义根据CCAR-140部要求，民用机场鸟情生态环境调研可归纳为对民用机场及周边地区威胁飞行安全的鸟类和与这些鸟类动态密切相关的环境、其他生物类群等影响因素开展调查，分析研究有效的鸟击防范建议措施。
1．5 开展民用机场鸟情生态环境调研的意义为机场管理机构提供全面、深入的机场及周边地区威胁飞行安全的鸟类活动及相关信息，对各种鸟击危险源做出识别、分析及评估，采取针对性防范和治理措施，从而提高机场鸟击防范工作的主动性；1为机场管理机构提供以机场及周边地区威胁飞行安全的鸟类动态及其影响因素为主的鸟击防范基础数据，为制定及实施鸟击防范工作方案提供科学依据。
1．6 民用机场鸟情生态环境调研的目标掌握机场及周边地区威胁飞行安全的鸟类动态及与其密切相关的环境、其他生物类群状况，确定主要危险鸟类活动及其影响因素的时空分布，研究针对性的防范和治理建议措施。
建立机场鸟情和相关生态环境基础数据库，为建立机场鸟情信息管理系统提供基础数据及系统框架。
根据调研成果，结合本机场鸟击事件报告和日常鸟情巡视记录，以及航班动态、人力物力等情况，制定适合于本机场特点的机场鸟击防范工作方案并实施有效的控制措施。
1．7 人员资质开展机场鸟情生态环境调研的人员通常应当具有机场鸟情生态环境调研相关专业方面的学习或工作经历，专业应主要涉及动物学（鸟类学、昆虫学、兽类学、两栖动物学、爬行动物学等），或涉及植物学、生态学、生态环境调研等各生物学领域或机场鸟击防范等相关领域。
鸟击防治系统策略分析
徙、换毛；而冬季鸟类更喜欢到居住 区觅食。每天发生鸟击的 时段不尽相同，但统计规律显示６ ％的鸟击出现 白天 ，夜晚占 ８ ２． ３ ％，清晨和傍晚仅 占８ ８ ％。其实 ，在黄昏前后光线暗淡 ，鸟 类辨别能力减弱 ，精力疲惫 ，一旦遭遇飞机这个庞然大物更容 易发生撞击。鸟击事件在黄昏发生慨 率不高只是凶为鸟类在这
时 段活 动减少 而致 。
表１ Ｇ 公司统计的鸟击发生比例 Ｅ
２ ．不 同飞行阶段 鸟击 的危 害
有统计数据显示，中国民航的３．％的飞机遭遇过鸟击 。而 ７１ 据测算 ，一只５ ０ ０ 克的飞鸟与３ ０ ０ 公里， 小时速度进近 的飞机相 撞，将产生１１ １公斤的冲击力，其破坏性可想而知。冲击力 与鸟 的质量及相对速度平方成正比。目前 最常见的高涵道涡轮比发
１ ０
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三 、 鸟击 防治与 防御
在过去，机场鸟害的防治手段已有了很大提高 。不光考虑 飞机防鸟击 能力 ，而且将主 要精 力放 在生态学 与鸟类学研究
的乐同 ，土壤动物和草 丛植 物被 鸟类取食 ，形 成完备的食物
链。
机场北边 、南边为田地 ，主要种植水稻、菜花 。稻田的钉 螺等水生动物 。蚂蚱 、 琶 蛾以及水稻籽等都是 雀类喜爱 的食
物。此片区正好在一边和五边航线覆盖范围内。
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到先期的预 见性的全面防治。 （ 建议没立机场区鸟情防治系 １）
统 ，实现全国鸟情系统联网 ，并逐步形成国家地区机场 三级监
鸟击防范管理员：我为飞机保驾护航
鸟击防范管理员：我为飞机保驾护航●杨慧玲2023年毕业季的时候，一则浙江大学动物科学专业的毕业生应聘温州机场鸟击防范管理员（俗称“驱鸟员”）的新闻引起热议。
“不就是拿几根木棒折腾一下，需要这么高学历的人才？”“名校毕业生居然去驱鸟，真是大材小用了。
”……那么驱鸟员的实际工作是怎样的，真的如大家想的那般简单吗？驱鸟员的学历门槛真的需要这么高吗？驱鸟员的工资待遇又如何呢？大家且听我慢慢 道来。
为何要驱鸟，驱鸟员主要做什么？小鸟和飞机同享一片蓝天的画面很唯美，但在高速运动过程中，小鸟和飞机的轻微触碰就有可能造成严重的安全事故，如小鸟撞破飞机挡风玻璃甚至飞机机身，卷入飞机发动机造成发动机损伤故障等。
据统计，全球每年因鸟类与飞机相撞造成的损失高达数亿美元。
中国民用航空局也就此下发《运输机场鸟击及动物侵入防范管理办法》，明确了鸟击防范的相关要求。
因此，驱鸟员是每个机场都必须设立的岗位。
驱鸟员的工作简而言之就是利用各种手段驱赶机场飞行区内的鸟类，防止它们进入跑道、滑行道、飞机发动机等地方。
目前大部分机场驱鸟科的工种有3种，分别是现场鸟情巡查、驱鸟设备维护、生态环境治理。
所以开车是驱鸟员必须具备的基本技能之一，如果不会开车，在偌大的机坪上将“寸步难行”。
随着科技的快速发展，机场驱鸟手段也从以往的人工驱鸟发展为当下的声、光、电、生态相结合的驱鸟手段，所以驱鸟员岗位对人员素质、学历的要求也逐年提高，甚至有生态学博士在机场从事驱鸟相关科研 工作。
体验真人版“愤怒的小鸟”成为一名驱鸟员之后，你需要每天开着驱鸟车在场道内巡查。
千万不要小看这些驱鸟车，它们外表普通但是饱含科技元素。
车内集齐了各类驱鸟设备，车后斗安装了驱鸟炮、大功率喇叭、大功率灯等。
你需要熟练掌握这些设备的使用方法，有些设备甚至需要培训考核，获得相应的证书才能使用。
在巡查过程中，你不仅要驱赶鸟类，还要检查飞行区内设置的各种驱鸟设备是否正常运作，比如草坪上身穿橙色服装的假人有没有被风吹倒，画有猛禽眼睛图案且能发出猛禽叫声的“恐怖眼”是否正常随风转动等。
《2024年北京首都国际机场鸟击物种鉴定及防控建议》范文
《北京首都国际机场鸟击物种鉴定及防控建议》篇一一、引言北京首都国际机场作为中国最重要的航空枢纽之一，其运行安全和效率对于国家经济发展和国际形象至关重要。
然而，近年来机场面临的鸟击问题逐渐凸显，不仅威胁到飞机的安全，还可能对机场的正常运营产生重大影响。
因此，对北京首都国际机场鸟击物种进行鉴定，并在此基础上提出有效的防控建议，显得尤为重要。
二、北京首都国际机场鸟击物种鉴定（一）鉴定方法针对北京首都国际机场的鸟击问题，我们采用了多种鉴定方法。
首先，通过收集机场周边环境中的鸟类样本，进行形态学鉴定。
其次，利用DNA条形码技术进行分子生物学鉴定，确保物种鉴定的准确性。
此外，我们还结合了鸟类迁徙路线、栖息地等信息，综合分析鸟击事件的成因。
（二）鉴定结果经过鉴定，我们发现北京首都国际机场主要的鸟击物种包括麻雀、鸽子、燕子、喜鹊等。
这些鸟类由于栖息地丧失、食物资源匮乏等原因，频繁地进入机场飞行区域，导致鸟击事件频发。
三、防控建议针对北京首都国际机场的鸟击问题，我们提出以下防控建议：1. 生态环境保护与改善（1）加大对机场周边生态环境的保护力度，保护鸟类的栖息地和食物资源，减少鸟类因生存压力而进入机场的风险。
（2）通过植树造林、湿地保护等措施，改善机场周边的生态环境，为鸟类提供更多的栖息地和食物资源，引导鸟类远离机场。
2. 科学管理鸟情信息（1）建立完善的鸟情监测系统，实时掌握机场周边的鸟类活动情况，为防控工作提供科学依据。
（2）定期发布鸟情报告，提醒飞行员注意鸟类活动情况，避免因鸟类误入飞行区域而导致的鸟击事件。
3. 采取物理和化学防控措施（1）在机场周边设置声波驱鸟器、雷达驱鸟器等物理设施，对鸟类进行驱离。
同时，可考虑安装天网监控系统等高科技设备，实现全天候监测和驱赶。
（2）采用低毒高效的驱鸟剂或杀虫剂等化学手段，对特定区域的鸟类进行驱赶或减少其数量。
但需注意控制使用量和使用范围，避免对环境造成不良影响。
4. 加强人员培训与宣传教育（1）定期对机场工作人员进行鸟类知识培训，提高其应对鸟击事件的能力和水平。
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航空鸟击雷达鸟情探测研究宁焕生1,刘文明1,李 敬2,赵欣如3(1.北京航空航天大学电子与信息工程学院,北京100083;2.民航总局航空安全技术中心,北京100028;3.北京师范大学生命科学学院,北京100875)
摘 要: 鸟击问题是全世界航空业共同的难题,受到国际学术界的普遍关注.基于雷达的鸟情探测的研究取得了很大进展,在一些发达国家已经建立起实用的雷达鸟击预警系统.本文首先总结了雷达鸟情探测研究的概况,介绍国外雷达鸟情探测系统的发展现状,鸟类雷达目标回波信息的特点、识别和检测方法.然后介绍了雷达鸟类目标探测的新进展:地理信息系统(GIS)、人工神经网络、计算机网络等新技术应用于雷达鸟情探测系统,构成了高效、实时的三维雷达鸟情探测网.最后提出了雷达鸟类识别研究的未来发展方向.关键词: 鸟击防范;雷达;地理信息系统;人工神经网络中图分类号: TN95 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2006)12-2232-06
ResearchonRadarAvianDetectionforAviationNINGHuan-sheng1,LIUWen-ming1,LIJing2,ZHAOXin-ru3(1.SchoolofElectronicEngineering,BeijingUniversityofAeronautics&Astronautics,Beijing100083,China;2.CenterofAviationSafetyTechnology,CAAC,Beijing100028,China;3.CollegeofLifeSciences,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)
Abstract: Thebirdstrikehazardisaworldwideproblemtoaviation,whichhasreceivedprevalentattentionfrominternation-alacademe.Thestudyingofaviandetectionbasedonradarhasmademuchprogressandsomepracticalradaraviansurveillancesys-temshavebeensetup.Asurveyofresearchonradaraviandetection,includingprogressactualityofforeignradaraviandetectionsystem,thecharacteristicsofbirdechoandthemethodofidentificationanddetection,arepresented.Thenewresearchareproposedinthreeaspects,GeographicInformationSystems(GIS),ArtificialNeuralNetwork(ANN)andcomputernetwork,whicharecom-binedwithradaraviandetectionsystemtosetupahigh-efficient,real-time,3Dradaraviandetectionnetwork.Finally,severalre-searchtopicsinfuturearesuggested.Keywords: aviansurveillance;radar;geographicinformationsystems(GIS);artificialneuralnetwork(ANN)
1 引言 鸟击是指航空器起降或飞行过程中和鸟类、蝙蝠等飞行物相撞的事件.自从有了航空器就有了鸟击事件,鸟击问题给航空业造成巨大的经济损失,同时也危及乘客的生命安全[1,2].目前,关于鸟击问题的研究已成为国际学术界、民航界的研究热点,鸟击防范研究已发展成为跨学科的具有重大应用价值的科研课题.探测鸟类的活动规律是减少鸟击的关键要素之一.利用雷达识别生物目标,建立鸟击预警模型,有针对性地驱散和避开鸟群,是降低鸟击风险行之有效的途径.先进的数字化宽带雷达的出现和高性能计算机的应用使得许多图像处理和模式识别的技术应用到雷达生物目标识别中.国外已经建立起实用的雷达鸟击防范系统,积累了许多有效的方法,取得很好的效果.国内学者和相关部门已开始重视和着手这一研究工作,但还鲜有实质性进展.2 雷达鸟情探测研究概况2.1 鸟类活动的雷达研究[3]
雷达被用于观测鸟类的活动已经有将近60年的历史了,初期,雷达操作员发现,在雷达屏幕上可以看到并非航空器的未知目标的回波,这种未知目标的回波在当时被称作“天使(Angels)”.后来的研究发现,这种“天使”实际上是由鸟类造成的.由此,雷达被广泛应用到鸟类的定期迁徙和在当地活动的研究中.雷达是观察鸟类活动的重要工具,它可以在广大空域里识别各种鸟类,而不局限于观察人员用望远镜目视观察;通过雷达可以计算出大群鸟类的飞行方向和速度;可长时间跟踪记录鸟类活动规律;更重要的是雷达可以在夜间如同白天一样地观测鸟类.雷达系统在鸟情信息收集上具有自动化程
收稿日期:2006-01-24;修回日期:2006-05-10基金项目:航天支撑基金(2005);全国博士后科学基金
第12期2006年12月电 子 学 报ACTAELECTRONICASINICAVol.34 No.12Dec. 2006 表1 几种鸟类RCS的理论值和实验值种类重量(g)RCS理论值(m＊m)RCS理论值(dBsm)RCS实验值(dBsm)XSLXSLXSL鸣鸟100.00050.00050.00002-33-33-47麻雀250.00060.00160.00013-32-28-39-37-28八哥750.00130.00170.0010-29-28-30-31珩科鸟2000.00140.00140.0051-29-29-23鸽子5000.00270.00380.0109-26-24-20-28-21野鸭8000.00440.00310.0088-24-25-21-21-30天鹅100000.0240.0270.021-16-16-17
度高、数据便于分析存储、受天气和光线条件影响小等多项优点.随着航空器的广泛应用,因鸟类造成的飞行事故逐渐增多.20世纪60年代,一些重大的飞机坠毁事故被发现是由鸟击事件引起以后,美国和欧洲一些国家开始重视雷达鸟击预警系统的研究,雷达观测鸟类飞行的数据被应用到航空安全领域.2.2 雷达鸟情探测系统的发展雷达鸟情探测系统随着雷达技术、计算机技术、信息处理技术的进步获得了快速的发展.高性能雷达系统和计算机处理系统使得快速获取鸟情信息成为可能;与此同时,从混杂着气象信息的回波图像中提取鸟情信息的算法也取得突破.此外,现代雷达鸟情探测系统还具有后台数据处理的能力,通过数据挖掘的算法,研究鸟类活动的规律,用于预测鸟情,防范鸟击.下面将概述雷达鸟情探测系统的发展现状.2.2.1 BIRDTAM系统20世纪60年代到70年代,欧洲利用鸟类雷达探测技术开发了BIRDTAM系统,提供近似实时的鸟情观测,发布鸟击预警.然而,当时用于鸟类探测的雷达技术是有限的,在量化方面留下了大量的手工作业.20世纪90年代,德国军用地球物理实验室开发的雷达鸟情探测系统中延续了BIRDTAM的名字,该系统被广泛用来观察鸟类迁徙,给出实时鸟击警告.获取的鸟情资料已经提供给德国航空业和周边国家应用[4].2.2.2 鸟类危险咨询系统(AHAS)[5]1998年秋,Geo-Marine公司鸟类研究实验室在美国空战指挥总部的资助下,开发了鸟类危险咨询系统(AHAS),用于监控和预报美国48个州的鸟类活动.目前该系统基于美国新安装的NEXRAD-WSR-88D[6,7]气象雷达网.如图1所示.该雷达网几乎覆盖所有美国地区和加拿大南部地区,具有很强的探测弱目标的功能,该雷达网提供的数据被用于防范鸟击,保障飞行安全,保护迁徙鸟群等许多方面.AHAS系统利用气象雷达提供的数据,采用图像处理和神经网络等模式识别的算法,从雷达数据中准确地将生物学目标同其他目标区别开来,实时地将雷达数据转变为鸟情信息,减少鸟击的可能性.2.2.3 机场区域鸟情探测系统[8,9]鸟类危险咨询系统(AHAS)从NEXRAD气象雷达网上获取数据.由于大多数气象雷达距离机场太远,以及受角度的限制而无法探测到机场上方低空飞行的鸟类.机场区域鸟情探测成为人们研究的热点.其中具有代表性的是美国联邦航空局(FAA)开发的终端区域鸟类危险咨询系统(TAHAS)和Clem-son大学雷达鸟类实验室开发的移动式雷达鸟类探测系统—BIRDRAD系统.终端区域鸟类危险咨询系统包括两套雷达系统—终端多普勒气象雷达(TDWR)和机场监视雷达(ASR—9).该系统具有探测生物目标的能力,可以监控机场附近的鸟类活动.具有较快的信息更新速度,持续更新的信息可以确定在机场附近栖息和觅食的鸟群位置并估算其数目.通过空中交通管理控制系统或者直接的数据链向正在着陆和起飞的飞机驾驶员发出实时的鸟类活动状态警告.BIRDRAD系统是采用高性能商业雷达和PC机开发的移动式雷达鸟类探测系统,被用于在较小的范围内探测鸟类的活动,该系统具有很快的扫描周期(2.5s)和很窄的波束宽度,非常有利于实时探测鸟情信息,该系统由一台观测车搭载,包括雷达、处理器、GPS定位仪、传输设备等.BIRDRAD系统可移动的优点可以补充AHAS系统的不足,实时监控具体地点的鸟类活动,开发有针对性的避险模型.2.3 雷达鸟类目标回波信息的特点及识别方法目前的雷达鸟类探测系统多是由气象雷达[10～12]或海事雷达系统[13]改造而成,鸟类信息的识别大多基于雷达的回波图像和多普勒信息.要从雷达回波信息中正确地提取鸟类的信息,必须从鸟类目标本身的特点、雷达系统的工作原理和雷达图像处理算法等多方面去研究.
2.3.1 鸟类目标的雷达散射截面(RCS)和飞行特点[14,15]鸟类的回波反射率取决于鸟类的RCS,多普勒信息则取决于鸟类的飞行速度.许多文献对鸟类的RCS和飞行特点作了研究.鸟类的RCS主要取决于它的体积,除了某些大型鸟类,一般要小于飞机、舰船和导弹.表1列出了几种鸟类在三个不同频段(X、S、L)的RCS.鸟类的飞行速度受多种因素影响,主要有体积、形态、迁徙和风.一般情况下,体积越大速度越快,但也有例外.翅膀较大,体重相对较小的鸟类飞行速度较快.迁徙中的鸟群飞行速度较平时要快.风速对鸟类飞行速度的影响较为复杂,不能将风速简单地加到无风时的飞行速度上.多数鸟类的飞行高度在2000m以下,个别跨洋迁徙的鸟类飞行高度超过6000m.2.3.2 鸟类目标探测对雷达系统的要求[16,17]