【正文】 傳感器信息采集節(jié)點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì)通過前期項(xiàng)目中鳥情信息采集節(jié)點(diǎn)的使用，出現(xiàn)了一些問題，鳥情采集對實(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(diǎn)的可操作性提出了較高的要求，簡單易操作。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。應(yīng)。（5）輸出功率負(fù)載輸出的最大不失真功率稱為輸出功率。調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖25 所示。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，uvision4 IDE 主要特征如下：；；；（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(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。（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)。（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，對電臺的選頻和頻率復(fù)用都有進(jìn)一步的改進(jìn)。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]。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)（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?？紤]到機(jī)場對跑道周圍環(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。因此當(dāng)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(jī)場飛行的安全，降低航空業(yè)的損失。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)鳥器主要是通過大功率功放機(jī)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(jī)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(jìn)行恐嚇性驅(qū)鳥，機(jī)場驅(qū)鳥人員通過敲打鑼鼓和燃放鞭炮的方式對鳥類進(jìn)行聲音性驅(qū)鳥。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(jī)的速度越來越快，聲音越來越小，飛機(jī)在起飛和降落階段發(fā)生鳥撞的可能性大大增加，鳥撞事故對航空業(yè)帶來了巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。該系統(tǒng)已經(jīng)在空軍某部管轄的多個(gè)軍用機(jī)場安裝使用，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)動設(shè)備得到了機(jī)場驅(qū)鳥工作人員的肯定和高度評價(jià)，同時(shí)得到了軍區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文................................................................................................................................................ 52 智能化驅(qū)鳥機(jī)器人液晶顯示驅(qū)動電路設(shè)計(jì) ........................................................................... 37 智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?................................................................................................... 17 物聯(lián)網(wǎng)概述................................................................................................................................. 5第一章 緒論........................................................................................................................................................ 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 ................................................................................................................ 7 傳感器信息采集節(jié)點(diǎn)整體架構(gòu) ............................................................................................... 22 智能化驅(qū)鳥機(jī)器人控制板整體程序架構(gòu) ............................................................................... 41 Linkage bird equipment 。本課題所研制的基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)對機(jī)場驅(qū)鳥工作的開展有著重大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。 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)通過對當(dāng)今國內(nèi)外機(jī)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(gè)機(jī)場的驅(qū)鳥工作進(jìn)行了長期的實(shí)地調(diào)研，總結(jié)了機(jī)場驅(qū)鳥工作的短處和需求。（3）日常生活型它結(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(shí)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(shí)現(xiàn)物理世界、計(jì)算世界和人類社會的互聯(lián)互通。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)）。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。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)就是在嵌入式的開發(fā)和應(yīng)用中支持實(shí)時(shí)性操作的系統(tǒng)，它的特點(diǎn)主要表現(xiàn)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)動支持、高可靠性。12RealView 實(shí)時(shí)庫的優(yōu)點(diǎn)在于：（可以在單 CPU 上管理幾個(gè)工作或任務(wù)）；（可以控制任務(wù)在既定時(shí)間內(nèi)完成）；（可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中的任務(wù)間通信）； 連接（以太網(wǎng)或串口）； Web 服務(wù)器（包括 CGI 腳本）； 公告（通過 SMTP）。(4）電源系統(tǒng)廣播發(fā)射機(jī)電源一般為分組交流電，經(jīng)過分配器后對調(diào)頻激勵(lì)器、監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)的其他模塊單獨(dú)供電。圖 31 智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)框圖鳥情信息采集終端負(fù)責(zé)采集機(jī)場區(qū)域的鳥情信息通過 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街欣^傳輸基站，中繼傳輸基站對鳥情信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理后通過短波網(wǎng)絡(luò)上傳到服務(wù)器監(jiān)管平臺主站，主站對數(shù)據(jù)解析處理后上傳到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，上位機(jī)監(jiān)管平臺根據(jù)接收到的鳥情信息通過兩種無線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)驅(qū)鳥命令到驅(qū)鳥聯(lián)動設(shè)備，驅(qū)鳥聯(lián)動設(shè)備包括智能驅(qū)鳥機(jī)器人和智能聲驅(qū)炮，根據(jù)鳥情級別組合驅(qū)鳥方式進(jìn)行驅(qū)鳥。 智能化驅(qū)鳥系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模塊介紹該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)主要包括中繼站節(jié)點(diǎn)、信息采集節(jié)點(diǎn)和服務(wù)器主站監(jiān)管平臺節(jié)點(diǎn)。圖 34 預(yù)警保護(hù)電路圖掉電存儲部分 EEPROM 24C02,用于記錄設(shè)備的工作次數(shù)、工作狀態(tài)、溫度等數(shù)據(jù)，用于平臺查詢設(shè)備的工作情況。（2）指令周期的改進(jìn)指令周期的改進(jìn)可以大大提高處理器的性能，性能提高的多少取決于指令執(zhí)行的重疊程度，對于采用的高級語言，一般能夠?qū)⑿阅芴岣?30%。保護(hù)電路控制板和基站之間的通信方式選用的 485 總線的方式，和基站線路板上的 485電路部分進(jìn)行通信，485 總線可以并聯(lián)信號線而沒有干擾，這種改造方式只需要在協(xié)議上稍做更改，就能保證原有設(shè)備繼續(xù)正常工作，又能起到保護(hù)基站、主站的目的。在 WSN 網(wǎng)絡(luò)中的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備[49]分為常見的三種類型：網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)。（2）靈敏度接收系統(tǒng)接收微弱信號的能力稱為靈敏度。（3）文件比較功能，用戶可以比較不同文本文件的內(nèi)容。第二，一個(gè)嵌入式產(chǎn)品，軟件固化在硬件中，軟件的開發(fā)是基于硬件平臺的開發(fā)，和通常計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)大不相同。11Windows CE 是一個(gè)基于優(yōu)先級的多任務(wù)嵌入式操作系統(tǒng)，UC/OS II 是一個(gè)可以基于ROM 運(yùn)行的、該操作系統(tǒng)本身是可裁剪的、搶占式實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，可移植性較強(qiáng)，適合于微處理器和控制器使用場合，是和很多商業(yè)操作系統(tǒng)性能不相上下的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)。10隨著物聯(lián)網(wǎng)和無線通訊的快速發(fā)展，短波的優(yōu)勢也越來越明顯，短波的發(fā)展方向主要朝著以下幾個(gè)方面：（1）短波自適應(yīng)通信技術(shù)[31]中最關(guān)鍵的是頻率自適應(yīng)，未來的短波自適應(yīng)的發(fā)展方向是全面的，包含選頻、信道建立、傳輸、信道均衡和天線方面的自適應(yīng)。（2）集成化電子技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了傳感器節(jié)點(diǎn)的集成化快速發(fā)展，集成化的成品穩(wěn)定性和便攜性更能滿足用戶的需求，集成化的產(chǎn)品功耗、價(jià)格和體積都比傳統(tǒng)非集成化的產(chǎn)品優(yōu)越的多。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得全球物物相連，定位跟蹤也就成為物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)重要的應(yīng)用。蓋茨首先提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念[15]。（2）根據(jù)機(jī)場驅(qū)鳥工作人員對機(jī)場驅(qū)鳥工作的需要，對鳥情信息采集設(shè)備進(jìn)行了升級研制，將嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)應(yīng)用到鳥情信息采集設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)場鳥情信息位置、種類、數(shù)量、圖像的準(zhǔn)確采集，同時(shí)能夠通過鳥情信息采集設(shè)備緊急控制聯(lián)動驅(qū)鳥設(shè)備。除微小生物外，植物的果實(shí)也是鳥類的主要食物之一，植物果實(shí)多的地區(qū)鳥類活動就猖獗。 國內(nèi)外驅(qū)鳥和相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和趨勢機(jī)場驅(qū)鳥是機(jī)場飛行保障工作中的一項(xiàng)重要工作，國內(nèi)外各個(gè)機(jī)場的飛行保障人員中都配備了專業(yè)的驅(qū)鳥隊(duì)伍，為保障飛行安全，避免鳥撞飛機(jī)事故的發(fā)生，機(jī)場驅(qū)鳥隊(duì)員采用各種方法與鳥兒拉起了對抗戰(zhàn)，世界各國的專家都在借助各種力量研究新的有效的驅(qū)鳥手段。鳥撞具有突發(fā)性和多變性的特點(diǎn)，由鳥撞造成的飛行事故不僅帶來經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)帶來更大的生命安全隱患，時(shí)刻威脅著乘客和空勤人員的人身安全，輕微鳥撞導(dǎo)致飛機(jī)部件損壞，嚴(yán)重鳥撞則會引發(fā)機(jī)毀人亡[24]。驅(qū)鳥聯(lián)動設(shè)備的驅(qū)鳥動作和機(jī)場鳥情直接相關(guān)，解決了機(jī)場驅(qū)鳥的盲目性。 智能誘導(dǎo)聲驅(qū)炮實(shí)現(xiàn) ............................................................................................................... 47 智能驅(qū)鳥機(jī)器人總體構(gòu)成 .................................................................................................................. 34 嵌入式微處理器介紹 ...............................................................................................................11 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn) ........................................................................................................... 3 國內(nèi)外驅(qū)鳥的研究趨勢 ............................................................................................................ 3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) .............................................................................................................. 10第四章 智能驅(qū)鳥機(jī)器人和智能誘導(dǎo)聲驅(qū)炮.................................................................................................. 34 智能誘導(dǎo)聲驅(qū)炮整體架構(gòu) ....................................................................................................... 46本文的主要工作有：（1）研制了驅(qū)鳥聯(lián)動設(shè)備主要包括智能化驅(qū)鳥機(jī)器人和誘導(dǎo)式聯(lián)動聲驅(qū)炮。在撞擊的過程當(dāng)中，由于鳥類運(yùn)動狀態(tài)的巨大改變超出了鳥類身體的承受程度，造成鳥類死亡，肢體分裂，因此鳥撞更類似軟體碰撞[1]。該系統(tǒng)在多個(gè)軍用機(jī)場穩(wěn)定運(yùn)行，大大改善了機(jī)場飛機(jī)起飛和降落環(huán)境，為航空安全做出了貢獻(xiàn)，該系統(tǒng)中的聯(lián)動驅(qū)鳥設(shè)備受到了機(jī)場驅(qū)鳥工作人員的贊賞，大大節(jié)省了機(jī)場驅(qū)鳥人力和財(cái)力支出。水是生命之源，除了能滿足鳥類對水的生理需要外，還有微小生物，各種昆蟲和水生動植物是鳥賴以生存的基礎(chǔ)，而這些小生物又是鳥的食物，所以有水的地方，