【正文】 在以下幾個方面：由面向操作者轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛴布到y(tǒng)、實時性強、多任務(wù)處理、不同的典型外設(shè)驅(qū)動支持、高可靠性。（2）中間層中間層也稱為硬件抽象層或板級支持包（BSP），介于硬件層和軟件層之間，將軟硬件分離開來的就是中間層。ARM（Advanced RISC Machines）處理器已經(jīng)成為主流應(yīng)用處理器和嵌入式系統(tǒng)的代表。（3）抗干擾技術(shù)[33]，之前的很多短波跳頻電臺都屬于模擬跳頻電臺，一般短波跳頻電臺具有通話質(zhì)量差、通信距離短以及跳速效率低等缺陷。網(wǎng)狀網(wǎng)和星型網(wǎng)之間由全功能設(shè)備連接，這個全功能設(shè)備在其子網(wǎng)內(nèi)可看做 PAN 協(xié)調(diào)器點，在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可看做是 Router（路由節(jié)點）。它結(jié)合了傳感器、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子自動控制技術(shù)和信息處理技術(shù)等領(lǐng)域，能夠?qū)崟r監(jiān)測、感知和采集各種信息，通過無線方式傳送到用戶終端，從而實現(xiàn)物理世界、計算世界和人類社會的互聯(lián)互通。網(wǎng)絡(luò)層類似于人的大腦，將接收到的信息整理加工并將處理方法發(fā)配給應(yīng)用層，它包括各種網(wǎng)絡(luò)或通訊平臺。（3）日常生活型2009 年 8 月國家總理溫家寶“感知中國”的講話對我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起了巨大的推動作用，帶領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)和研究進入一個新的高潮，截至 2010 年，發(fā)改委、工信部等商議了新一代信息技術(shù)研究，完善了一系列對新信息技術(shù)支持的新政策。（3）總結(jié)了機場上現(xiàn)有驅(qū)鳥設(shè)備的弊端，研制出了聯(lián)動驅(qū)鳥機器人，智能驅(qū)鳥機器人集成了播音模塊、電磁炮模塊、轉(zhuǎn)動裝置、擺臂裝置等，完成了智能驅(qū)鳥機器人的硬件設(shè)計和嵌入式軟件開發(fā)。 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點通過對當今國內(nèi)外機場驅(qū)鳥現(xiàn)狀資料的查閱和驅(qū)鳥工作研究趨勢的分析，并且對國內(nèi)多個機場的驅(qū)鳥工作進行了長期的實地調(diào)研，總結(jié)了機場驅(qū)鳥工作的短處和需求。以上種種驅(qū)鳥方式中在剛使用的短時間內(nèi)都有明顯效果[13]，但是長時間下來鳥類的耐受性使這些驅(qū)鳥設(shè)備失去了效果。3的位置為鳥類“筑巢”，安裝有一定容量的籃、盆，引導(dǎo)鳥類在固定的位置安家，變堵為疏。目前機場上常見的驅(qū)鳥方法有：（1）視覺驅(qū)鳥[8]，良好的視覺使鳥類能夠及時發(fā)現(xiàn)天敵的存在，形象驅(qū)趕就是利用鳥類的這一特性。本課題所研制的基于物聯(lián)網(wǎng)的機場智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)對機場驅(qū)鳥工作的開展有著重大大致統(tǒng)計結(jié)果顯示，從 20 世紀 60 年代以來，全球范圍內(nèi)鳥撞已導(dǎo)致 80 架民用航空飛機、250 架軍用戰(zhàn)斗機型損毀；在我國由于鳥撞原因造成的事故征候也已占事故征候總數(shù)的 1/3。 Linkage bird equipment 。（3）對鳥情采集設(shè)備進行改造設(shè)計，增加操作系統(tǒng)對鳥情信息進行采集管理，更符合機場驅(qū)鳥工作的需求。 本文所做的工作.................................................................................................................................. 48 智能化驅(qū)鳥機器人控制板整體程序架構(gòu) ............................................................................... 41 智能化驅(qū)鳥機器人電源電路設(shè)計 ........................................................................................... 35 傳感器信息采集節(jié)點整體架構(gòu) ............................................................................................... 22 調(diào)頻技術(shù)............................................................................................................................................. 13 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 ................................................................................................................ 7 本文的創(chuàng)新點 ............................................................................................................................ 4第一章 緒論........................................................................................................................................................ 1 國內(nèi)外驅(qū)鳥和相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和趨勢 ........................................................................................ 2 物聯(lián)網(wǎng)概述................................................................................................................................. 5 嵌入式系統(tǒng)........................................................................................................................................... 9 智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲 ................................................................................................... 17 嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建 ........................................................................................................... 29 智能化驅(qū)鳥機器人液晶顯示驅(qū)動電路設(shè)計 ........................................................................... 37 智能化驅(qū)鳥機器人控制板 SD 卡讀寫程序 ............................................................................ 44已發(fā)表學(xué)術(shù)論文................................................................................................................................................ 52本文所研究的驅(qū)鳥系統(tǒng)解決了機場驅(qū)鳥工作的盲目性，實現(xiàn)了機場驅(qū)鳥的高效性、規(guī)范性，提高了機場驅(qū)鳥技術(shù)的自動化和智能化水平。該系統(tǒng)已經(jīng)在空軍某部管轄的多個軍用機場安裝使用，在驅(qū)鳥工作中穩(wěn)定運行，起到了明顯作用，取得了良好的效果，該系統(tǒng)中的驅(qū)鳥聯(lián)動設(shè)備得到了機場驅(qū)鳥工作人員的肯定和高度評價，同時得到了軍區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。對于航空業(yè)而言，低空區(qū)域是鳥類經(jīng)?；顒拥膮^(qū)域，隨著飛機的速度越來越快，聲音越來越小，飛機在起飛和降落階段發(fā)生鳥撞的可能性大大增加，鳥撞事故對航空業(yè)帶來了巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。過去機場鳥情信息的管理存在多個問題，鳥情信息通過手寫記錄的方式將機場區(qū)域的鳥情信息記錄下來，飛行結(jié)束后進行統(tǒng)一整理，存在著鳥情資料規(guī)范性差、實時性差等問題，采用鳥情信息采集系統(tǒng)可以實時通過鳥情采集設(shè)備和無線驅(qū)鳥網(wǎng)絡(luò)將鳥情信息快速準確采集并通過鳥情信息數(shù)據(jù)庫管理分析，在鳥情信息采集工作中大大節(jié)省了人力。煤氣炮驅(qū)鳥[9]，模仿槍支的實際聲光效果，在不殺害鳥類的前提下起到驅(qū)逐的作用；音頻驅(qū)鳥器主要是通過大功率功放機和低音號角播放鳥類天敵的聲音或者鳥類慘遭殺害的慘叫聲；驅(qū)鳥車屬于機場驅(qū)鳥工作的基本配置，驅(qū)鳥車能夠選擇性播放多種鳥類害怕的聲音進行恐嚇性驅(qū)鳥，機場驅(qū)鳥人員通過敲打鑼鼓和燃放鞭炮的方式對鳥類進行聲音性驅(qū)鳥。還可以在機場放置各種猛禽的糞便，鳥類聞到這種猛禽的特殊氣味會逃離機場，在機場草坪區(qū)域噴灑農(nóng)藥，減少鳥類食物的數(shù)量，切斷食物鏈的方法來降低機場鳥類數(shù)量。因此當今的驅(qū)鳥工作成為全世界的難題，世界各國都在尋求一種有效的驅(qū)鳥方式來保證機場飛行的安全，降低航空業(yè)的損失。研究趨勢，借助計算機、嵌入式、電子通信、物聯(lián)網(wǎng)等高端新技術(shù)實現(xiàn)機場驅(qū)鳥的科學(xué)化、標準化、智能化。考慮到機場對跑道周圍環(huán)境的高度要求，將聲驅(qū)炮每個單體裝置設(shè)計成隱藏式產(chǎn)品，在不工作狀態(tài)下隱藏到地面以下，避免影響飛機的起飛和降落。它有兩層意思，第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，將傳統(tǒng)的用戶延展到任何的物體上，實現(xiàn)物體和物體之間的信息交互。（1）數(shù)據(jù)收集型數(shù)據(jù)收集，是利用特殊的裝置從系統(tǒng)的外部收集需要的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部的特定的接口。物聯(lián)網(wǎng)的生活型應(yīng)用主要表現(xiàn)在智能家居、客運物流、旅游、保險、資源再生與循環(huán)利用等方面。體系結(jié)構(gòu)如圖 21 所示：RFID圖 21 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)隨著對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的進一步研究，傳感器網(wǎng)絡(luò)將會逐漸深入到人類生活的各個領(lǐng)域[24]。IEEE 協(xié)議涉及的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和混合網(wǎng)三種類型[2526]。混合網(wǎng)具備星型網(wǎng)絡(luò)和 Mesh 的性能，多應(yīng)用于覆蓋范圍較大的環(huán)境[2729]。（4）組網(wǎng)技術(shù)，數(shù)字化通信的快速發(fā)展導(dǎo)致短波通信業(yè)務(wù)走進網(wǎng)絡(luò)化時代，短波通信網(wǎng)絡(luò)是在美軍標 MILSTD188141B 的基礎(chǔ)上改進的網(wǎng)絡(luò)通信方式，對電臺的選頻和頻率復(fù)用都有進一步的改進。一個嵌入式系統(tǒng)就是根據(jù)特殊的需求定制開發(fā)的軟硬件的集合體，就是具有特殊功能的微型專用計算機系統(tǒng)。（3）系統(tǒng)軟件層系統(tǒng)軟件層類似于日常使用電腦中安裝的操作系統(tǒng)，由多個基本的通用模塊組成，如RTOS、圖形、網(wǎng)絡(luò)等，該層是進一步開發(fā)應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。因而在遵循 GPL 的前提下，可隨意下載學(xué)習(xí)和使用；(2)Linux 實現(xiàn)了虛擬存儲管理，同時也支持進程、多處理器、多文件系統(tǒng)，更接近現(xiàn)代操作系統(tǒng)；(3)Linux 操作系統(tǒng)和普通的試驗型操作系統(tǒng)大不相同，Linux 操作系統(tǒng)具有較強的生命力。（2）DSP（數(shù)字信號處理器）是一種特殊的 DSP 處理器，對體系結(jié)構(gòu)和指令的設(shè)計使其適合于 DSP 算法的實現(xiàn)，DSP 的指令執(zhí)行的速度快，編譯效率高。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)嵌入式開發(fā)與普通應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)（如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)）大不相同，普通應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)只需要考慮通過軟件實現(xiàn)功能。MDK 主要包含 uVision IDE 是一個集項目管理器、源代碼編輯器、調(diào)試器等于一體的集成開發(fā)環(huán)境，是一個基于 Windows 操作系統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)平臺，uvision4 IDE 主要特征如下：；；；CodeWarrior for ARM 是一套集編輯、編譯、連接于一體的集成開發(fā)工具，它充分發(fā)揮了 ARM RISC 的優(yōu)勢，這種工具是基于 ARM 精簡指令的處理器開發(fā)設(shè)計的，優(yōu)點是節(jié)省了在操作工具上的時間，開發(fā)人員能夠更好的專心編寫代碼。調(diào)頻廣播發(fā)射機的結(jié)構(gòu)如圖25 所示。（5）輸出功率負載輸出的最大不失真功率稱為輸出功率。17 智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲本系統(tǒng)中根據(jù)機場的特殊性要求，采用無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的傳輸，該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖 32 所示，本系統(tǒng)采用 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)和短波網(wǎng)絡(luò)交互的方式在整個機場區(qū)域形成無線鳥情信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，將鳥情信息傳感器采集終端、智能化驅(qū)鳥機器人、智能化驅(qū)鳥聲驅(qū)炮融合在無線驅(qū)鳥網(wǎng)絡(luò)中，形成一個完整的鳥情采集、鳥情數(shù)據(jù)處理和聯(lián)動驅(qū)鳥的高效規(guī)范智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)。應(yīng)。STC12LE5A60S2 單片機具有兩個串口，能夠同時在線監(jiān)聽兩個網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸情況，能夠確保兩個網(wǎng)絡(luò)的信息都不出現(xiàn)掉包和遺漏的情況，使得兩個網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行；同時 LE系列是低電平系列， 就可以穩(wěn)定工作，系統(tǒng)中配置的 Zigbee 全雙工模塊的額定工作電壓是 ，板載電源統(tǒng)一，降低了電源的干擾和地彈，無線模塊直接和單片機的 IO 口進行通信，電源的一致性確保了兩者之間通信和穩(wěn)定性。在主站和基站都增加了保護裝置和預(yù)警裝置，所有天線采用高增益天線及低損耗饋線并配備高頻接插件，并按照防雷標準架設(shè)避雷針、配上同軸避雷器。芯片內(nèi)部包含了 B 型 BCD 編碼器、段字驅(qū)動器、掃描回路和一個靜態(tài)的 RAM 用來存儲每一個數(shù)據(jù)。 傳感器信息采集節(jié)點改進設(shè)計通過前期項目中鳥情信息采集節(jié)點的使用，出現(xiàn)了一些問題，鳥情采集對實時性要求較高，且多種信息需要采集，除了位置、方位等信息外，還需要采集圖像、視頻等信息，而且機場工作人員并非專業(yè)的技術(shù)人員，對傳感器信息采集節(jié)點的可操作性提出了較高的要求，簡單易操作。S3C2440A[5