【正文】 在以下幾個(gè)方面：由面向操作者轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛴布到y(tǒng)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、多任務(wù)處理、不同的典型外設(shè)驅(qū)動(dòng)支持、高可靠性。（2）中間層中間層也稱為硬件抽象層或板級(jí)支持包（BSP），介于硬件層和軟件層之間，將軟硬件分離開來(lái)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(tái)都屬于模擬跳頻電臺(tái)，一般短波跳頻電臺(tái)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(gè)全功能設(shè)備在其子網(wǎng)內(nèi)可看做 PAN 協(xié)調(diào)器點(diǎn)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可看做是 Router（路由節(jié)點(diǎn)）。它結(jié)合了傳感器、嵌入式、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理技術(shù)等領(lǐng)域，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種信息，通過(guò)無(wú)線方式傳送到用戶終端，從而實(shí)現(xiàn)物理世界、計(jì)算世界和人類社會(huì)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(tái)。（3）日常生活型2009 年 8 月國(guó)家總理溫家寶“感知中國(guó)”的講話對(duì)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用，帶領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)和研究進(jìn)入一個(gè)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(duì)新信息技術(shù)支持的新政策。（3）總結(jié)了機(jī)場(chǎng)上現(xiàn)有驅(qū)鳥設(shè)備的弊端，研制出了聯(lián)動(dòng)驅(qū)鳥機(jī)器人，智能驅(qū)鳥機(jī)器人集成了播音模塊、電磁炮模塊、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、擺臂裝置等，完成了智能驅(qū)鳥機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)和嵌入式軟件開發(fā)。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)通過(guò)對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥現(xiàn)狀資料的查閱和驅(qū)鳥工作研究趨勢(shì)的分析，并且對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)機(jī)場(chǎng)的驅(qū)鳥工作進(jìn)行了長(zhǎng)期的實(shí)地調(diào)研，總結(jié)了機(jī)場(chǎng)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(shí)間內(nèi)都有明顯效果[13]，但是長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)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(jī)場(chǎng)上常見的驅(qū)鳥方法有：（1）視覺(jué)驅(qū)鳥[8]，良好的視覺(jué)使鳥類能夠及時(shí)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(jī)場(chǎng)智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)對(duì)機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥工作的開展有著重大大致統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，從 20 世紀(jì) 60 年代以來(lái)，全球范圍內(nèi)鳥撞已導(dǎo)致 80 架民用航空飛機(jī)、250 架軍用戰(zhàn)斗機(jī)型損毀；在我國(guó)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(duì)鳥情采集設(shè)備進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，增加操作系統(tǒng)對(duì)鳥情信息進(jìn)行采集管理，更符合機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥工作的需求。 本文所做的工作.................................................................................................................................. 48 智能化驅(qū)鳥機(jī)器人控制板整體程序架構(gòu) ............................................................................... 41 智能化驅(qū)鳥機(jī)器人電源電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 35 傳感器信息采集節(jié)點(diǎn)整體架構(gòu) ............................................................................................... 22 調(diào)頻技術(shù)............................................................................................................................................. 13 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 ................................................................................................................ 7 本文的創(chuàng)新點(diǎn) ............................................................................................................................ 4第一章 緒論........................................................................................................................................................ 1 國(guó)內(nèi)外驅(qū)鳥和相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和趨勢(shì) ........................................................................................ 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?fù)?................................................................................................... 17 嵌入式開發(fā)環(huán)境的搭建 ........................................................................................................... 29 智能化驅(qū)鳥機(jī)器人液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ........................................................................... 37 智能化驅(qū)鳥機(jī)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(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥工作的盲目性，實(shí)現(xiàn)了機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥的高效性、規(guī)范性，提高了機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥技術(shù)的自動(dòng)化和智能化水平。該系統(tǒng)已經(jīng)在空軍某部管轄的多個(gè)軍用機(jī)場(chǎng)安裝使用，在驅(qū)鳥工作中穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)設(shè)備得到了機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥工作人員的肯定和高度評(píng)價(jià)，同時(shí)得到了軍區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。對(duì)于航空業(yè)而言，低空區(qū)域是鳥類經(jīng)?；顒?dòng)的區(qū)域，隨著飛機(jī)的速度越來(lái)越快，聲音越來(lái)越小，飛機(jī)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(duì)航空業(yè)帶來(lái)了巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。過(guò)去機(jī)場(chǎng)鳥情信息的管理存在多個(gè)問(wèn)題，鳥情信息通過(guò)手寫記錄的方式將機(jī)場(chǎng)區(qū)域的鳥情信息記錄下來(lái)，飛行結(jié)束后進(jìn)行統(tǒng)一整理，存在著鳥情資料規(guī)范性差、實(shí)時(shí)性差等問(wèn)題，采用鳥情信息采集系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)通過(guò)鳥情采集設(shè)備和無(wú)線驅(qū)鳥網(wǎng)絡(luò)將鳥情信息快速準(zhǔn)確采集并通過(guò)鳥情信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)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(guò)大功率功放機(jī)和低音號(hào)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(jī)場(chǎng)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(jìn)行恐嚇性驅(qū)鳥，機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥人員通過(guò)敲打鑼鼓和燃放鞭炮的方式對(duì)鳥類進(jìn)行聲音性驅(qū)鳥。還可以在機(jī)場(chǎng)放置各種猛禽的糞便，鳥類聞到這種猛禽的特殊氣味會(huì)逃離機(jī)場(chǎng)，在機(jī)場(chǎng)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(lái)降低機(jī)場(chǎng)鳥類數(shù)量。因此當(dāng)今的驅(qū)鳥工作成為全世界的難題，世界各國(guó)都在尋求一種有效的驅(qū)鳥方式來(lái)保證機(jī)場(chǎng)飛行的安全，降低航空業(yè)的損失。研究趨勢(shì)，借助計(jì)算機(jī)、嵌入式、電子通信、物聯(lián)網(wǎng)等高端新技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)驅(qū)鳥的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化?？紤]到機(jī)場(chǎng)對(duì)跑道周圍環(huán)境的高度要求，將聲驅(qū)炮每個(gè)單體裝置設(shè)計(jì)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(jī)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(kuò)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(shí)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(yùn)物流、旅游、保險(xiǎn)、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(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步研究，傳感器網(wǎng)絡(luò)將會(huì)逐漸深入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域[24]。IEEE 協(xié)議涉及的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和混合網(wǎng)三種類型[2526]?；旌暇W(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(jìn)網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，短波通信網(wǎng)絡(luò)是在美軍標(biāo) MILSTD188141B 的基礎(chǔ)上改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信方式，對(duì)電臺(tái)的選頻和頻率復(fù)用都有進(jìn)一步的改進(jìn)。一個(gè)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(jì)算機(jī)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(gè)基本的通用模塊組成，如RTOS、圖形、網(wǎng)絡(luò)等，該層是進(jìn)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(shí)現(xiàn)了虛擬存儲(chǔ)管理，同時(shí)也支持進(jìn)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(yàn)型操作系統(tǒng)大不相同，Linux 操作系統(tǒng)具有較強(qiáng)的生命力。（2）DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）是一種特殊的 DSP 處理器，對(duì)體系結(jié)構(gòu)和指令的設(shè)計(jì)使其適合于 DSP 算法的實(shí)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(kù)管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)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(guò)軟件實(shí)現(xiàn)功能。MDK 主要包含 uVision IDE 是一個(gè)集項(xiàng)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(gè)基于 Windows 操作系統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)，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(shì)，這種工具是基于 ARM 精簡(jiǎn)指令的處理器開發(fā)設(shè)計(jì)的，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了在操作工具上的時(shí)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(jī)的結(jié)構(gòu)如圖25 所示。（5）輸出功率負(fù)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?fù)浔鞠到y(tǒng)中根據(jù)機(jī)場(chǎng)的特殊性要求，采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(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(gè)機(jī)場(chǎng)區(qū)域形成無(wú)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(jī)器人、智能化驅(qū)鳥聲驅(qū)炮融合在無(wú)線驅(qū)鳥網(wǎng)絡(luò)中，形成一個(gè)完整的鳥情采集、鳥情數(shù)據(jù)處理和聯(lián)動(dòng)驅(qū)鳥的高效規(guī)范智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)。應(yīng)。STC12LE5A60S2 單片機(jī)具有兩個(gè)串口，能夠同時(shí)在線監(jiān)聽兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸情況，能夠確保兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息都不出現(xiàn)掉包和遺漏的情況，使得兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí) 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(wú)線模塊直接和單片機(jī)的 IO 口進(jìn)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)器、掃描回路和一個(gè)靜態(tài)的 RAM 用來(lái)存儲(chǔ)每一個(gè)數(shù)據(jù)。 傳感器信息采集節(jié)點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì)通過(guò)前期項(xiàng)目中鳥情信息采集節(jié)點(diǎn)的使用，出現(xiàn)了一些問(wèn)題，鳥情采集對(duì)實(shí)時(shí)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(jī)場(chǎng)工作人員并非專業(yè)的技術(shù)人員，對(duì)傳感器信息采集節(jié)點(diǎn)的可操作性提出了較高的要求，簡(jiǎn)單易操作。S3C2440A[5