機場激光驅(qū)鳥器掃描系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用
摘要:介紹了機場激光驅(qū)鳥器掃描系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容,即系統(tǒng)原理、功能、特點、組成及各分系統(tǒng)設(shè)計;分析了系統(tǒng)的要求和使用條件,對直流電機選型進行計算及校核,驗證了設(shè)計的正確性和可靠性。
關(guān)鍵詞:驅(qū)鳥器;直流電機;轉(zhuǎn)矩;慣量
0 引言
近年來,隨著國內(nèi)外生態(tài)環(huán)境的改善和人民保護鳥類的意識的提高,鳥類越來越多。這給世界和中國軍民用航空業(yè)卻帶來了災(zāi)難。機場采取了各種各樣的驅(qū)鳥措施,并且起到了一定的效果。但現(xiàn)在世界范圍內(nèi)還沒有一種能解決全空域、全時間段的全能手段來驅(qū)鳥。驅(qū)鳥是一個世界性難題,是一個目前亟待解決的難題。
機場激光驅(qū)鳥器掃描系統(tǒng)主要用以控制光線在機場允許范圍內(nèi)均勻掃描,刺激恐嚇鳥類,使其不敢在機場降落、盤旋、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(nèi)做勻速(1°/s)重復(fù)掃描;
俯仰在-4°~+2°范圍內(nèi)做勻速(1°/s)重復(fù)掃描。
2 系統(tǒng)原理、功能、特點及組成
2.1 工作原理
系統(tǒng)根據(jù)上位機的設(shè)定及指令,能夠自動控制轉(zhuǎn)臺進行方位、高低轉(zhuǎn)動,能夠自動控制光線掃描范圍、光斑停留位置和停留時間,原理框圖見圖1。
2.2 系統(tǒng)功能
控制機柜內(nèi)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(zhuǎn)臺帶動進行高低方位運動,反射出的激光在機場允許范圍內(nèi)均勻掃描,刺激、恐嚇鳥類,使其不敢在機場停留,保護航空安全,維護乘客的財產(chǎn)和生命。
2.3 系統(tǒng)特點
(1)連續(xù)工作時間長,可靠性要求高;
(2)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速低,要求低速平穩(wěn)性好,回轉(zhuǎn)運動精度高;
(3)由于采用激光系統(tǒng),要求該系統(tǒng)安全可靠性高。
2.4 系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由以下幾個分組成:方位伺服系統(tǒng)、高低伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、反射鏡系統(tǒng)、防護罩、回轉(zhuǎn)支撐等。系統(tǒng)組成見圖2。
方位伺服系統(tǒng)包括方位電機、方位驅(qū)動器、方位減速器、方位傳感器、回轉(zhuǎn)主軸。
高低伺服系統(tǒng)包括高低電機、高低驅(qū)動器、高低減速器、高低傳感器、高低軸系。
控制系統(tǒng)由控制器、數(shù)據(jù)運算單元、數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)通訊單元、接口單元、AD/DA轉(zhuǎn)換單元、DA轉(zhuǎn)換單元、脈沖發(fā)生單元等組成。
反射鏡系統(tǒng)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℃。
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