机场激光驱鸟器扫描系统设计及应用

摘要：介绍了机场激光驱鸟器扫描系统设计的基本内容，即系统原理、功能、特点、组成及各分系统设计；分析了系统的要求和使用条件，对直流电机选型进行计算及校核，验证了设计的正确性和可靠性。
关键词：驱鸟器；直流电机；转矩；惯量

0 引言
近年来，随着国内外生态环境的改善和人民保护鸟类的意识的提高，鸟类越来越多。这给世界和中国军民用航空业却带来了灾难。机场采取了各种各样的驱鸟措施，并且起到了一定的效果。但现在世界范围内还没有一种能解决全空域、全时间段的全能手段来驱鸟。驱鸟是一个世界性难题，是一个目前亟待解决的难题。
机场激光驱鸟器扫描系统主要用以控制光线在机场允许范围内均匀扫描，刺激恐吓鸟类，使其不敢在机场降落、盘旋、停留，达到保护航空安全，维护乘客的财产和生命安全的目的。

1 技术指标
扫描半径：1500m(平直跑道)；
方位扫描范围：-120°～+120°；
俯仰扫描范围：-4°～+2°；
方位在-120°～+120°范围内做匀速(1°／s)重复扫描；
俯仰在-4°～+2°范围内做匀速(1°／s)重复扫描。

2 系统原理、功能、特点及组成
2．1 工作原理
系统根据上位机的设定及指令，能够自动控制转台进行方位、高低转动，能够自动控制光线扫描范围、光斑停留位置和停留时间，原理框图见图1。

2．2 系统功能
控制机柜内部的激光器发射出激光，经扩束管扩束后向上射入反射镜，反射镜由转台带动进行高低方位运动，反射出的激光在机场允许范围内均匀扫描，刺激、恐吓鸟类，使其不敢在机场停留，保护航空安全，维护乘客的财产和生命。
2．3 系统特点
(1)连续工作时间长，可靠性要求高；
(2)系统转速低，要求低速平稳性好，回转运动精度高；
(3)由于采用激光系统，要求该系统安全可靠性高。
2．4 系统组成
该系统由以下几个分组成：方位伺服系统、高低伺服系统、控制系统、反射镜系统、防护罩、回转支撑等。系统组成见图2。

方位伺服系统包括方位电机、方位驱动器、方位减速器、方位传感器、回转主轴。
高低伺服系统包括高低电机、高低驱动器、高低减速器、高低传感器、高低轴系。
控制系统由控制器、数据运算单元、数据存储单元、数据通讯单元、接口单元、AD／DA转换单元、DA转换单元、脉冲发生单元等组成。
反射镜系统包括反射镜和支撑。
防护罩包括上罩体和下罩体。
2．5 使用条件
工作环境：室外；
工作温度：-10℃～+40℃；
储存温度：-20℃～+50℃。