CC BY
27УДК 598.2
Автоматизированная система обеспечения орнитологической
безопасности аэропорта
Абдурахмонов С.М., Кулдашов О.Х.
Ташкентский университет информационных технологий им. Мухаммада ал-Хоразмий Ферганский филиал
Аннотация. Во всем мире в аэропортах существует проблема обеспечения орнитологической безопасности полетов самолётов. В последние с резким увеличением количества высокоскоростных самолетов, их размеров вероятность столкновений с птицами значительно возросла. Работы по созданию и освоению средств защиты от птиц различного действия ведутся во многих странах и появились принципиально новые разработки, показавшие свою эффективность. Орнитологическое обеспечение полетов включает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение столкновений воздушных судов с птицами, это прежде всего проведение мероприятий по их отпугиванию, проведение визуальных и радиолокационных системных наблюдений для обеспечения контроля за орнитологической обстановкой. Анализированы различные методы отпугивания птиц, визуальные и радиолокационные системны наблюдения. Предложена автоматизированная система для обеспечения орнитологической безопасности аэропорта, который обеспечивает отпугивание птиц в аэропортах. Приведена блок схема работы автоматической системы обнаружения птиц и запуска биоакустические устройства отпугивания птиц Bird Gard Super Pro AMP.
Ключевые слова: аэропорт, птицы, орнитологическая безопасность, отпугивание, система наблюдения, устройства отпугивания, алгоритм работы.
Введение
Птицы представляют серьезную угрозу для безопасности полетов.
С первых дней авиации, столкновения самолеты и птицы имели место, иногда с фатальными последствиями. Кроме того, поведение некоторых видов птиц существенно влияет на риски, например, стая или определенные модели миграции и высоты полета [1-3].
Для обеспечения орнитологической безопасности полетов самолётов в аэропортах применяются различные методы отпугивания птиц в зоне взлетно-посадочной полосы и в ее окрестностях.
Как известно работы по уменьшению орнитологической опасности в аэропорту включают визуальные наблюдения, опрос сотрудников, изучение международного опыта по проблеме и информации открытых источников, повышение уровня подготовки специалистов, участвующих в мероприятиях, сбор и обработку статистических данных по случаям столкновений самолетов с птицами [4].
В работе [5] для отпугивания птиц используется специальные надувные цветные шары с рисунком глаз хищника, имеющих эффект подвижности зрачков, оказывающий на птиц отпугивающее воздействие.
Широко используется биоакустические устройства отпугивания птиц в аэропортах, к которым относятся крики тревоги и бедствия отпугиваемых птиц, крики хищных и некоторые другие сигналы [6-7].
Широко освещены основные подходы отпугивания птиц в рамках орнитологического обеспечения безопасности полётов в аэропортах [810].
Успехи, достигнутые в области лазерной технологии, позволили создать отпугиватели на основе лазеров красного (длина волны 650 нм), а позднее и зеленого (длина волны 532 нм) света.
В связи вышеизложенными выявления причин и определение методов исключения столкновения птиц и летательных аппаратов на основе данных, полученных в ходе обследования аэропорта и прилегающей к нему территории, является на сегодня актуальной для организации безопасности полётов.
Основная часть
В настоящее время в аэропортах Республики Узбекистан для отпугивания птиц используется устройства отпугивания птиц Bird Gard Super Pro AMP и пропановые гром пушки, в основном работающие в ручном режиме управления. Для этого выделены специальные штатные единицы, которые всегда наблюдают и производят запуск системы отпугивания по мере необходимости.
B настоящиеe время системы компьютерной автоматики широко применяются в различных отраслях промышленности. Они отличаются надёжностью и простотой построения при решении различных задач по сложности [11].
Во многих аэропортах широко используется биоакустические устройства отпугивания птиц Bird Gard Super Pro AMP (см. Рис. 1).
Принцип, действия устройства заключается в эпизодическом воспроизведении криков тревоги и
бедствия птиц, а также криков хищных птиц и сопутствующих звуков.
Рис. 1. Биоакустическая система Bird Gard Pro Super AMP
Биоакустическая установка Bird Gard Super Pro AMP создает сигналы, которые могут вызывать отпугивающий эффект на дистанциях даже свыше 800 метров, имеет 20 динамиков, питается от источника постоянного тока 12 Вольт (аккумулятора, который в свою очередь подзаряжается от солнечной панели) и оснащена солнечными панелями мощностью 50 Ватт с контроллером заряда.
Для повышения эффективности
биоакустической установки Bird Gard Super Pro AMP, разработана автоматизированная энергосберегающая система нового типа. Нами предложена беспроводная система сбора, управления данных с использованием современных микропроцессорных оборудований. В ней использованы радиомодем НЕВОД-5 и модуль удалённого доступа АДАМ-4050. Предложенная система в блочном формате представлена на Рис. 2.
При разработке системы основное внимание удалено энергосбережению и использованы маломощные элементы оборудования управления и коммуникаций.
Биоакустической прибор оснащен солнечной батареей с мощностью 50 Ватт, обеспечивающей питанием комплекс без дополнительной поддержки, т. к. контролер ADAM-4050 потребляет мощность 0,4 Ватт, а модем при приёме-передаче потребляет мощность до 2 Ватт.
Разработанная система выполняет следующие функции:
- автоматический запуск воспроизведения криков тревоги и бедствия птиц по заранее установленным графикам по времени;
- сбор данных о работе (запуск и выполнение воспроизведение) по времени на центральном компьютере;
- управление работой Bird Gard Super Pro AMP на расстоянии;
- проведение мониторинга работы и энергетического состояния систем с периодом, согласно установленному временному графику.
Рис. 2. Блок схема автоматизированной системе Bird Gard Super Pro AMP
Автоматизированная система рассчитана для установки Bird Gard Super Pro AMP в количестве 256 комплектов, расположенных между собой на расстоянии до 15 км в прямой видимости. При этом радиомодемы программируются как ретранслятор и приемо передатчик.
В данной системе использован современный программируемый модуль удаленного доступа компании «Advantech». Программа системы разрабатывалась на основе инструментального программного пакета Trace Mode.
В работе предусмотрена система архивация данных процесса. Информация с контроллера управления передаётся интерфейсом RS-485 протоколом Modbus RTU. На экране компьютера отображается тренды прохождения процесса в реальном времени.
Заключение
Анализированы работы по уменьшению орнитологической опасности в аэропортах, изучены международные опыты.
Для обеспечения орнитологической безопасности полетов самолётов в аэропортах Республики Узбекистан предложен автоматизированный комплекс для отпугивания птиц во взлетно-посадочной полосе.
В настоящее время автоматизированная система успешно применяется в международном аэропорту «Фергана» Республики Узбекистан.
Литература
[1] Allan R., John R., Orosz A. The costs of birdstrikes to commercial
aviation. Digital Commons University of Nebraska. Retrieved 2009-01-16, р.218-225
[2] Berge A.J., Delwiche, M.J., Gorenzel, W.P., Salmon, T.P. Bird control in vineyards using alarm and distress calls. American Journal of Enology and Viticulture. -2007. - Vol. 58(1), р. 135143.
[3] Шитов В.В. «Птицы в авиации: агрессоры или жертвы?», журнал «Гражданская авиация», г. Москва. 2012., № 4 (812), с.36-38
[4] Кучински М.Г. Мероприятия по уменьшению орнитологической опасности в аэропорту. Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2015, N° 2, с 75-81.
[5] Мацюра А.В., Яковлев Р.В., Уланов П.Н. Использование визуальных репеллентов для управления поведением птиц. // Acta Biologica Sibirica,2016. 2 (4), с.124-133.
[6] Мацюра А.В, Яковлев Р.В., Уланов П.Н. Обзор акустических
средств для отпугивания птиц. Acta Biologica Sibirica, 2016, 2(4), с.141-148.
[7] Болотова О.В., Анисимова А.А., Акзигитов Р.А. Применение ультразвука в авиации для борьбы с птицами. Решетневские чтения, 2016, с. 472-474.
[8] Chen, G. Y. 'Reforming the Current Regulatory Framework for Commercial Drones: Retaining American Business' Competitive Advantage in the Global Economy', 37 Northwestern Journal of International Law & Business (2017), р.513, 515-517.
[9] Mehanovic, Dino, 'Autonomous Thrust-Assisted Perching of a Fixed-Wing UAV on Vertical Surfaces' in Michael Manganet al (eds) Biomimetic and Biohybrid Systems: 6th International Conference, Living Machines, California, 2017 (Springer, 2017).
[10] Кухта А.Е., Болшакова Н.П., Мацюра А.В. Концептуальные подходы к орнитологическому обеспечению безопасности полётов воздушных судов. Вестник Тувинский государственный университет. 2017.№2, с.104-109.
[11] Воронин С.А., Самсонов А.Д. Построение информационно -аналитической системы орнитологического обеспечения авиационной безопасности. Научный Вестник ГосНИИ ГА, 2012, №2, с.111-115.
С.М. Абдурахмонов, к.ф-м.н, доцент, Ташкентский
университет информационных технологий им. Мухаммада ал-Хоразмий Ферганский филиал, заведующий кафедры
«Информационно образовательные технологии». E-mail: sulton59 15@inbox.ru
О.Х. Кулдашов, к.т.н, доцент, Ташкентский университет информационных технологий им. Мухаммада ал-Хоразмий Ферганский филиал,
заведующий кафедры
«Информационная безопасность». E-mail
kuldashov. abbos@mail.ru
Статья поступила 13.02.2020.
Automated Ornitological Security System of the Airport
S.M. Abdurakhmonov, O.Kh. Kuldashov Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khwarizmi Ferghana branch
Abstract: All over the world, there is a problem of ensuring the ornithological safety of aircraft flights at airports. In recent years, with a sharp increase in the number of high-speed aircraft and their size, the probability of collisions with birds has increased significantly. Work on the creation and development of means of protection from birds of various actions is underway in many countries and there are fundamentally new developments that have shown their effectiveness. Ornithological support of flights includes a set of measures aimed at preventing collisions of aircraft with birds, this is primarily carrying out measures to scare them away, conducting visual and radar system observations to ensure control of the ornithological situation. Various methods of bird repelling, visual and radar surveillance systems are analyzed. An automated system is proposed to ensure the ornithological security of the airport, which provides bird deterrence at airports. A block diagram of the automatic bird detection system and the launch of the bioacoustic bird repellent device Bird Gard Super Pro AMP is shown.
Keywords: airport, birds, ornithological safety, deterrence, surveillance system, devices, thunder gun, operation algorithm.
References
[1] Allan R., John R., Orosz A. The costs of birdstrikes to commercial aviation. Digital Commons University of Nebraska. Retrieved 2009-01-16, p.218-225
[2] Berge A.J., Delwiche, M.J., Gorenzel, W.P., Salmon, T.P. Bird
control in vineyards using alarm and distress calls // American Journal of Enology and Viticulture. -2007. - Vol. 58(1), p. 135-143.
[3] Shitov VV "Birds in aviation: aggressors or victims?" Civil Aviation magazine, Moscow. 2012., No 4 (812), p. 36-38
[4] M.G. Kuczynski. Measures to reduce ornithological hazards at
the airport. Bulletin of RUDN University, series Ecology and Life Safety, 2015, No. 2, pp. 75-81.
[5] Matsyura A.V., Yakovlev R.V., Ulanov P.N. Using visual repellents to control bird behavior. Acta Biologica Sibirica, 2016. 2 (4), pp. 124-133.
[6]Matsyura A.V., Yakovlev R.V., Ulanov P.N. A Review of Acoustic Tools for Bird Repellent. Acta Biologica Sibirica, 2016, 2 (4), pp. 141-148.
[7] Bolotova O. V., Anisimova A. A., Akzigitov R. A. The use of
ultrasound in aviation to control birds. Reshetnev readings, 2016, p. 472-474.
[8] Chen, G. Y. 'Reforming the Current Regulatory Framework for Commercial Drones: Retaining American Business' Competitive Advantage in the Global Economy', 37 Northwestern Journal of International Law & Business (2017), p.513, 515-517.
[9] Mehanovic, Dino, 'Autonomous Thrust-Assisted Perching of
a Fixed-Wing UAV on Vertical Surfaces' in Michael Manganet al (eds) Biomimetic and Biohybrid Systems: 6th International Conference, Living Machines, California, 2017 (Springer, 2017).
[10] Kukhta A.E., Bolshakova N.P., Matsyura A.V. Conceptual approaches to ornithological flight safety. Bulletin of Tuva State University. 2017.N 2, p.104-109.
[11] Voronin S.A., Samsonov A.D. Building an information -analytical system for ornithological support of aviation security. Scientific Herald of the State Research Institute of Civil Aviation, 2012, No. 2, pp. 111-115.
S. M. Abdurakhmonov, Ph. D.,
associate Professor, Tashkent University of information technologies. Mohammad al-Khorazmiy Ferghana branch, head of the Department of Information and educational technologies.
E-mail: sulton59_15@inbox.ru
O. Kh., Kuldashov, PhD, associate Professor, Tashkent University of information technology. Mohammad al-Khorazmiy erghana branch, head of the Department "Information security". E-mail
kuldashov.abbos@mail.ru
The paper has been received on 13/02/2020.
