“神鹰”智能仿生航空驱鸟飞行器


第一发明人:刘超然 联系电话:18295200796 性别:男 民族:汉族
出生年月日:1999-01-24 高二 
推荐学校:宁夏银川一中 
辅导教师姓名:杨万贵   邮箱:707351877@qq.com 联系电话:15769511855 
   摘要-结构组成:本项目研制了一架将多种驱鸟方法集成为一体、能够实现垂直起降、空中悬停、自由飞行的多旋翼仿生飞行器,并在软件上搭载地面站监控系统、飞行控制计算机操作系统,在硬件上搭载三轴陀螺仪、三轴加速度计、智能数控语音模块、测量高度的高精度数字空气压力传感器、GPS模块、激光模组、远程点火装置、板载数据记录储存器、伺服器、遥控多频解码模块以及基于ARM架构的飞控计算机。 
   摘要-主要特征:本项目创新地利用了仿生的原理制作生态环境中被称作天空霸王、鸟中霸主的翅展达3米的猛禽苍鹰飞行器,且采用多旋翼与固定翼相结合的飞行方式,并集成了动力系统、控制系统、驱鸟系统,对鸟类采取声光形多种驱鸟方式,经过多次实验表明该飞行器对鸟类有明显的驱逐作用,能真正实现机场范围内全空域,全时间段的生态驱鸟。为进一步保障民航的安全提供了帮助。 
   摘要-主要用途:更好解决鸟撞飞机这一世界性难题。为航空安全提供最大的保障
   摘要-创新点:(1)采用的仿生技术,利用苍鹰的外形使鸟类产生威慑力制作飞行器进行驱鸟,并且使用多旋翼为主涵道为辅的飞行方式。(2)集成声音、激光等多种驱鸟方法,以新能源电力为动力。(3)集成了飞行控制传感器,可在飞行时按预定程序通过三轴陀螺仪自动、气压计、GPS、加速度计自动调整飞行姿态,并且还能按照电脑编程的预定轨迹飞行。(4)集成第一视角飞行模块,在地面可接收实时空中飞行图像正做到点对点精确高效驱鸟。
   问题提出/创意设想:我偶然在一次新闻中看到了飞机撞鸟的事故,在电视的相关报道和介绍下,我对此产生了极大的兴趣,航空驱鸟仍是一个难题,现阶段航空驱鸟都存在着投入成本大、方式单一、驱鸟效果差、破环生态环境等弊端。我平时是一个航模爱好者,于是我构想将飞行器制作成鸟中霸王苍鹰的样子进行驱鸟,既能对鸟类产生恐吓的作用,同时又保证了生态高效驱鸟,于是我开始研究的道路。 
   解决方案/实现构思:利用生态环境中被称作天空霸王、鸟中霸主的猛禽苍鹰飞行器,运用仿生的手段,由无刷电机螺旋桨驱动,四旋翼为主涵道为辅的飞行方式,模仿老鹰飞行,利用老鹰极强的领地意识,并结合现代科技中遥控、编程、控制老鹰的飞行,模拟真实老鹰的飞行,给被驱赶的鸟类造成极大威胁,同时利用七种老鹰发出的声音、爆炸声和激光技术的辅助,进行生态综合仿生驱鸟。 
   使用或试用效果/科学原理:神鹰根据先前设定垂直起飞,在空中按设定航点(高度15米,长度100米,宽度50米的长方形轨迹)使用各种驱鸟功能沿轨迹飞行后,自动降落至先前设定航点,该空域鸟类全部消失,净空时间达到机场需求。可解决全时间段全空域的世界生态驱鸟难题。 
   优点:利用老鹰的外形设计飞行器,驱鸟效果好,操控简单,搭载多种驱鸟模块实现综合生态驱鸟。在基于arm飞行控制器的帮助下可实现自动化,并且操控半径很大,且在空中可进行固定翼与四旋翼模式的切换并在图传与信号放大器的帮助下可覆盖机场整个驱鸟范围,且使用频率不会干扰机场通信频率,并增加高亮LED灯组模块,可实现夜航,解决了全时间段全空域的生态驱鸟问题。
   还需进一步研究的问题:增大飞行器体积,进一步提升其稳定性。研究可使用时间更长的能源系统。 
   新颖 本项目特点采用仿生的技术、成本低,方法新颖,作用时间长,固定翼与多旋翼相结合操控方便,并且采用电力资源更加环保,安全。而现阶段方法,存在鸟类易产生适应性,成本极高,可靠性差,难度高,作用时间短,仅用模型飞机驱鸟,对领地自我保护意识强的鸟类没有很大效果,并且其操控范围小等问题。而本项目独出心裁,利用仿生制作各种鸟类都惧怕的苍鹰飞行器,结合固定翼、多旋翼飞行器方法,实现垂直起降并集成各种驱鸟方法,实现全空域,全时间段航空生态驱鸟。新颖性值得一提.