一种机场鸟击风险评估及可视化系统

技术领域

本发明属于机场安全管理技术领域，具体涉及一种机场鸟击风险评估及可视化系统。

背景技术

在航空安全中，鸟击不仅会带来巨大的财产损失，严重时甚至会导致机毁人亡的发生。超过百分之九十的鸟击事件发生在机场和机场附近空域，机场周边的鸟击防范工作十分必要。

近十几年来，国内许多机场应民航局要求进行了机场周围鸟类生境及鸟击风险评估的调研，主要通过调查机场周边鸟类动态时空分布情况进行鸟击风险评估，其调查过程的数据传输不够便捷，调查结果多为统计报表，平面风险图等，对风险的描述不够直观，缺少三维可视化展示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机场鸟击风险评估及可视化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机场鸟击风险评估及可视化系统，包括数据采集与传输模块、数据处理与储存模块、数据统计与分析模块和可视化展示模块；

数据采集与传输模块用于野外观鸟调研或机场日常巡检中的数据采集与记录，从而得到监测数据，然后将采集到的监测数据传输至数据处理与储存模块；

数据处理与储存模块用于对来自数据采集与传输模块的监测数据进行储存，并且将接受自数据采集与传输模块的监测数据转发到数据统计与分析模块；

数据统计与分析模块对来自数据处理与储存模块的监测数据进行分析，然后将风险分析结果回传至数据处理与储存模块用来为数据采集与传输模块提供查询数据服务，并且数据统计与分析模块将对监测数据分析得到的场景数据传输至可视化展示模块；

可视化展示模块用于对来自数据统计与分析模块的场景数据进行展示。

作为本发明进一步的方案：所述数据采集与传输模块包括摄像机、相机、望远镜和智能手机，数据处理与储存模块包括云服务器，数据统计与分析模块包括本地服务器，可视化展示模块包括3D投影设备、VR眼镜套装和游戏手柄。

作为本发明再进一步的方案：所述3D投影设备包括用户工作站、融合机、立体投影仪、正投屏幕和偏振光眼镜。

作为本发明再进一步的方案：所述智能手机上安装有与云服务器进行通信以实时回传监测数据的可定位采集信息APP，智能手机上还安装有用于识别鸟类以及查询风险分析结果的系统终端APP。

作为本发明再进一步的方案：所述云服务器包括鸟类基础信息数据库、观鸟记录数据库、机场鸟情数据库、日常巡检数据库和数据处理与转发模块。

作为本发明再进一步的方案：所述云服务器与本地服务器通过网络服务进行数据传输。

作为本发明再进一步的方案：所述本地服务器配有显示器，并且本地服务器上安装有开发完成的可视化分析软件。

作为本发明再进一步的方案：所述可视化分析软件功能包括真实地形建模功能、鸟击风险统计分析功能、鸟飞路径模拟功能、三维风险场可视化建模功能和飞机飞行模拟功能。

作为本发明再进一步的方案：所述本地服务器与用户工作站通过物理网络链接进行数据交互，用户工作站配有显示器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过智能手机APP为观鸟调研和机场日常驱鸟巡检提供更便捷的数据传输与管理；以三维或VR的方式展示抽象的鸟击风险，使工作人员更清晰直观的感知鸟击风险的来源与空间分布，为机场建设中驱鸟规划提供决策支持，也为机场运营阶段日常驱鸟巡检工作带来便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种机场鸟击风险评估及可视化系统，包括数据采集与传输模块、数据处理与储存模块、数据统计与分析模块和可视化展示模块；

数据采集与传输模块用于野外观鸟调研或机场日常巡检中的数据采集与记录，从而得到监测数据，然后将采集到的监测数据传输至数据处理与储存模块；

数据处理与储存模块用于对来自数据采集与传输模块的监测数据进行储存，并且将接受自数据采集与传输模块的监测数据转发到数据统计与分析模块；

数据统计与分析模块对来自数据处理与储存模块的监测数据进行分析，然后将风险分析结果回传至数据处理与储存模块用来为数据采集与传输模块提供查询数据服务，并且数据统计与分析模块将对监测数据分析得到的场景数据传输至可视化展示模块；

可视化展示模块用于对来自数据统计与分析模块的场景数据进行展示；3D投影设备投放数据统计与分析模块生成的三维风险场景，通过VR眼镜套装实现沉浸式的风险动态可视化，通过操控游戏手柄在三维场景或VR场景中进行场景漫游，飞机飞行模拟，鸟群模拟，提高用户人机交互体验；

为了使数据采集与传输模块使用起来更加的方便，本实施例中，优选的，数据采集与传输模块包括摄像机、相机、望远镜和智能手机，数据处理与储存模块包括云服务器，数据统计与分析模块包括本地服务器，可视化展示模块包括3D投影设备、VR眼镜套装和游戏手柄；

为了使3D投影设备使用起来更加的直观，本实施例中，优选的，3D投影设备包括用户工作站、融合机、立体投影仪、正投屏幕和偏振光眼镜；

为了使智能手机的功能更加丰富，本实施例中，优选的，智能手机上安装有与云服务器进行通信以实时回传监测数据的可定位采集信息APP，智能手机上还安装有用于识别鸟类以及查询风险分析结果的系统终端APP，通过相机、摄像机和望远镜观察和记录鸟情，使用安装有可定位信息采集APP的智能手机填写鸟情信息传输至云服务器；

为了使云服务器的功能更加丰富，本实施例中，优选的，云服务器包括鸟类基础信息数据库、观鸟记录数据库、机场鸟情数据库、日常巡检数据库和数据处理与转发模块，使用时工作人员应将驱鸟记录，设备检查记录，鸟击事件记录回传至所述数据处理与存储模块，存储至日常巡检数据库；

为了使云服务器与本地服务器之间的数据传输效果更好，本实施例中，优选的，云服务器与本地服务器通过网络服务进行数据传输，云服务器接收数据采集与传输模块回传的监测数据，将监测数据存储入云服务器的鸟类基础信息数据库、观鸟记录数据库、机场鸟情数据库和日常巡检数据库中，通过网络服务连接为数据统计与分析模块提供数据支持，数据处理与转发模块接收安装有系统终端APP的智能手机发送的查询请求，返回对应的数据统计与分析模块的查询结果；

为了使本地服务器使用起来更加的方便，本实施例中，优选的，本地服务器配有显示器，并且本地服务器上安装有开发完成的可视化分析软件；

为了使风险场景的展示效果更好，本实施例中，优选的，用户工作站采用DELLT5500(Intel Xeon X5650(2.66GHz/12MB))；融合机采用DELL T3500(Intel Xeon W3503(2.40GHz/4MB))；立体投影仪为松下PT-FDW605流明6500(分辨率1024*768，对比度2000∶1)4套；正投屏幕为5.3*2.2m3正投无缝柱面屏(角度80度)一张；

VR眼镜套装具有如下特征：

1、自带手柄及追踪器；

2、支持SteamVR追踪技术2.0；

3、双眼分辨率2880*1600，刷新率90Hz；

4、定位器定位空间最大6m*6m；

风险场景用上述设备进行3D投影展示或VR沉浸式浏览，使用游戏手柄控制虚拟摄像机、飞机或鸟群，实现摄像机场景漫游，飞机飞行模拟，鸟群飞行模拟，使工作人员更清晰直观的感知机场周边鸟击风险来源与空间分布，为机场建设中的驱鸟规划提供决策支持。

实施例2：

在实施例1的基础上，为了使本地服务器使用起来更加的方便，本实施例中，优选的，可视化分析软件功能包括真实地形建模功能、鸟击风险统计分析功能、鸟飞路径模拟功能、三维风险场可视化建模功能和飞机飞行模拟功能；

为了使本地服务器与用户工作站之间的数据传输更加可靠，本实施例中，优选的，本地服务器与用户工作站通过物理网络链接进行数据交互，用户工作站配有显示器；

此外，在工作时，数据统计与分析模块会从数据处理与储存模块的观鸟数据库，机场鸟情数据库以及日常巡检数据库中，获取历史数据进行统计分析，通过数据处理与转发模块将分析结果发送至所述系统终端APP上，指导巡检人员工作的重点区域；

每日日常巡检工作结束后，可使用可视化展示模块，查看近期鸟击风险来源，机场周边三维鸟击风险现状，据此可以进行更具有针对性的鸟击防范策略，以便工作人员开展新的鸟击防范工作。

本发明的工作原理及使用流程：在机场建设中野外观鸟调研时，工作人员使用望远镜观测鸟类情况，包括估计鸟群数量和判断鸟群种类；通过摄像机、相机以及安装有可定位信息采集APP的智能手机进行拍照或录像，记录观测到的相关鸟情信息，然后将监测数据同步上传至云服务器，并将监测数据写入观鸟记录数据库和机场鸟情数据库；

当遇到无法判断的鸟类时，通过安装有系统终端APP的智能手机发送查询请求，访问鸟类基础信息数据库，再由数据处理与转发模块回传查询到的数据，判别该鸟种类并完成记录；

经过多次野外调研，云服务器会存储一定数据量的鸟情数据，通过网络服务连接数据统计与分析模块调用鸟情数据库中的数据进行统计分析，计算出机场周边三维空域的鸟击风险，然后再通过可视化分析软件实现风险场景的构建，通过物理网络连接传输风险场景至用户工作站，然后通过3D投影或VR进行可视化展示，使工作人员更清晰直观的感知鸟击风险的来源与空间分布，为机场建设中驱鸟规划提供决策支持，也为机场运营阶段日常驱鸟巡检工作带来便利。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。