機場(chǎng)激光驅鳥(niǎo)器掃描系統設計及應用

摘要：介紹了機場(chǎng)激光驅鳥(niǎo)器掃描系統設計的基本內容，即系統原理、功能、特點(diǎn)、組成及各分系統設計；分析了系統的要求和使用條件，對直流電機選型進(jìn)行計算及校核，驗證了設計的正確性和可靠性。
關(guān)鍵詞：驅鳥(niǎo)器；直流電機；轉矩；慣量

0 引言
近年來(lái)，隨著(zhù)國內外生態(tài)環(huán)境的改善和人民保護鳥(niǎo)類(lèi)的意識的提高，鳥(niǎo)類(lèi)越來(lái)越多。這給世界和中國軍民用航空業(yè)卻帶來(lái)了災難。機場(chǎng)采取了各種各樣的驅鳥(niǎo)措施，并且起到了一定的效果。但現在世界范圍內還沒(méi)有一種能解決全空域、全時(shí)間段的全能手段來(lái)驅鳥(niǎo)。驅鳥(niǎo)是一個(gè)世界性難題，是一個(gè)目前亟待解決的難題。
機場(chǎng)激光驅鳥(niǎo)器掃描系統主要用以控制光線(xiàn)在機場(chǎng)允許范圍內均勻掃描，刺激恐嚇鳥(niǎo)類(lèi)，使其不敢在機場(chǎng)降落、盤(pán)旋、停留，達到保護航空安全，維護乘客的財產(chǎn)和生命安全的目的。

1 技術(shù)指標
掃描半徑：1500m(平直跑道)；
方位掃描范圍：-120°～+120°；
俯仰掃描范圍：-4°～+2°；
方位在-120°～+120°范圍內做勻速(1°／s)重復掃描；
俯仰在-4°～+2°范圍內做勻速(1°／s)重復掃描。

2 系統原理、功能、特點(diǎn)及組成
2．1 工作原理
系統根據上位機的設定及指令，能夠自動(dòng)控制轉臺進(jìn)行方位、高低轉動(dòng)，能夠自動(dòng)控制光線(xiàn)掃描范圍、光斑停留位置和停留時(shí)間，原理框圖見(jiàn)圖1。

2．2 系統功能
控制機柜內部的激光器發(fā)射出激光，經(jīng)擴束管擴束后向上射入反射鏡，反射鏡由轉臺帶動(dòng)進(jìn)行高低方位運動(dòng)，反射出的激光在機場(chǎng)允許范圍內均勻掃描，刺激、恐嚇鳥(niǎo)類(lèi)，使其不敢在機場(chǎng)停留，保護航空安全，維護乘客的財產(chǎn)和生命。
2．3 系統特點(diǎn)
(1)連續工作時(shí)間長(cháng)，可靠性要求高；
(2)系統轉速低，要求低速平穩性好，回轉運動(dòng)精度高；
(3)由于采用激光系統，要求該系統安全可靠性高。
2．4 系統組成
該系統由以下幾個(gè)分組成：方位伺服系統、高低伺服系統、控制系統、反射鏡系統、防護罩、回轉支撐等。系統組成見(jiàn)圖2。

方位伺服系統包括方位電機、方位驅動(dòng)器、方位減速器、方位傳感器、回轉主軸。
高低伺服系統包括高低電機、高低驅動(dòng)器、高低減速器、高低傳感器、高低軸系。
控制系統由控制器、數據運算單元、數據存儲單元、數據通訊單元、接口單元、AD／DA轉換單元、DA轉換單元、脈沖發(fā)生單元等組成。
反射鏡系統包括反射鏡和支撐。
防護罩包括上罩體和下罩體。
2．5 使用條件
工作環(huán)境：室外；
工作溫度：-10℃～+40℃；
儲存溫度：-20℃～+50℃。