特别针对飞行器的以声音的方式惊吓飞鸟的方法及装置 |
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| 申请号 | CN201280056788.7 | 申请日 | 2012-11-15 | 公开(公告)号 | CN104053358B | 公开(公告)日 | 2015-11-25 |
| 申请人 | 空中客车运营简化股份公司; 雷恩第一大学; 法国国家科学研究中心; | 发明人 | N.帕潘; F.塞贝; T.奥班; | ||||
| 摘要 | 装置(1)包括用于发射声音序列的器件(3)，声音序列包括至少三个种类的不同合成 信号 的组合的重复，合成信号包括来自猛禽的警报噪音、种间遇险信号，以及来自各种种群的飞行信号。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于以声音的方式惊吓鸟类的方法，在所述方法中： |
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| 说明书全文 | 特别针对飞行器的以声音的方式惊吓飞鸟的方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及一种用于以声音的方式惊吓鸟类的方法及装置。 背景技术[0003] 本发明可特别但非排他地应用于使用在地面上操作的系统或使用飞行器的机载系统来在机场以声音的方式惊吓鸟类，以限制鸟与飞行器的碰撞。 [0004] 因此，声音惊吓装置为产生旨在使飞鸟惊恐的声音的设备。目前，存在三种主要类型的惊吓方法，即，使用起爆装置(气炮)、广播干扰信号，以及广播遇险信号。 [0005] 文献FR2599175公开了一种用于合成反映动物呼叫且由惊吓装置使用的声音的方法。 [0006] 在此情况下，数字信号广播落入两个种类内：遇险信号和干扰信号，它们被单独地使用。在法国和欧洲的机场目前使用的遇险信号是高强度警报信号，其促使飞鸟接近声源，且随后立即驱散一定距离。至于干扰信号，这些相当于声音"屏障"，其导致听觉上的不适，防止飞鸟进入预定的区域。 [0007] 常规的声音惊吓方法的两个主要问题在于： [0008] 目标种群不久就变得对此习惯，从而很快地使该方法无效(在起爆装置的情况下)； [0009] 或者这些方法仅针对有限数目的鸟类。 [0010] 因此，目前使用的基于遇险信号的惊吓装置对于许多欧洲种群如猛禽(其占碰撞的30%以上)无效，而且对非欧洲的种群(南美、亚洲和非洲)也无效。 [0011] 此外，南美、亚洲和非洲将经历空中交通的增长，这将导致这些地区中与新种群的鸟碰撞的可能性显著增加。 [0012] 此外，已知的是，特别是出于成本原因，许多机场缺少在其它机场使用的当前的惊吓器件和技术(声音的或其它的)。 发明内容[0014] 因此，根据本发明，所述方法中： [0015] a)生成至少一个声音序列；以及 [0016] b)以声波形式发射该声音序列，特点在于，在步骤a)中，在单个声音序列中，生成了至少三个不同种类的合成信号的组合的重复，合成信号包括来自猛禽的警报信号、种间遇险信号和来自各种种群的逃跑信号。 [0017] 在本发明的范围内，所述声音序列由包含警报、遇险和逃跑信息的合成信号组成。当合成这些信号时，如上文所述，仅保持有用的信息(警报、遇险和逃跑)。因此，这些信号不只是自然信号的合成副本。 [0018] 因此，本发明提供了(至少)三个信号种类的同一声音序列内的广播，其特定的串连以生物方式触发了飞鸟的加强的紧张状态，这将下文中指出。组合信号的此类发射导致比当前使用的单一特定信号更快、更强且更有效的行为响应(按照逃跑速度和驱散距离)，且对于更多数目的鸟类有效。 [0019] 因此，根据本发明的方法提供了对许多飞鸟有效的合成声音信号的连续串连。特别而言，所述方法可用于使飞鸟从它们的存在被证明对人类活动有害或有危险且特别是在机场的区域逃跑。 [0020] 单个序列内的声音惊吓信号(即，连续的来自猛禽的警报信号、种间遇险信号和各种种群的逃跑信号)的这种组合在质量(逃跑、驱散)且特别是数量方面(存在以所述组合惊吓更多种群的潜力)比常规解决方案更有效。 [0021] 有利的是，用于该序列中的信号由基于自然信号的模型的声音合成形成，且这使得有可能保持和放大其声音警报值。 [0022] 这些信号及其组合的精确选择意味着可惊吓地球上尽可能多的不同种群，而不用在先识别。本发明已经在欧洲、亚洲、南美和非洲进行了成功的测试。 [0023] 在优选实施例中： [0024] 来自猛禽的信号为来自黑鸢的合成遇险信号； [0025] 种间信号为用椋鸟、田凫、鸦科和鸥科的自然遇险信号中共有的特征合成的遇险信号；以及 [0026] 逃跑信号为鸠鸽类的翼的拍打。 [0027] 作为优选，所述序列具有预定的持续时间，例如，一分钟，在此过程内，各个信号种类广播等量的时间，例如，几秒，预期的信号种类连续地循环广播。 [0028] 本发明提供了该组合的特定顺序，这意味着可惊吓最大可能的种群数目，而不必识别它们。此外，有利的是，对于给定的鸟类有效的辅助信号可引入所述序列中。 [0030] 修改信号的持续时间； [0031] 修改连续信号之间的静默周期的持续时间；以及 [0032] 修改信号在序列内的相对位置。 [0033] 这使得有可能使声音序列完美，特别是随着知识的进步，且取决于遇到的情形(目标种群，国家)。 [0034] 本发明还涉及一种用于以声音的方式惊吓鸟类的装置，其包括用于发射声波形式的声音序列的器件。 [0035] 根据本发明，所述装置的特点在于所述发射器件发射声音序列，其包括至少三个不同的信号种类的组合的重复，包括来自猛禽的警报信号、种间遇险信号，以及来自各种种群的逃跑信号。 [0036] 此外，有利的是，所述装置还可具有用于远程地触发声音序列的发射的器件。 [0037] 根据本发明的装置包括： [0038] 用于储存和管理声音序列的器件； [0039] 用于以声波形式发射该声音序列的器件(扬声器)；以及 [0040] 用于触发所述发射的器件，其可为设在地面上的装置，具有安装在固定位置或为可移动的发射器件，或为飞行器的机载装置。 [0041] 在该最后一种应用中，惊吓装置与本地的机场设施分离，且因此可在缺乏鸟惊吓和制止设备的机场处使用。 [0042] 本发明还涉及一种具有上文提到的类型的装置的飞行器，特别是运输机。 [0043] 在此情况下，在优选实施例中，发射器件(扬声器)布置在飞行器的前起落架处，以便： [0044] 在所述起落架缩回时位于飞行器的机身内；以及 [0045] 当起落架伸出到外部时移动，而在所述起落架完全伸出时指向待保护的区域。 [0046] 因此，该声音惊吓装置在与起落架伸出的相同的飞行阶段中使用。因此，一旦起落架再次缩回，则其对于飞行的其余阶段没有负面的空气动力影响。 [0048] 附图中的图将示出可如何实施本发明。在这些图中，相同的参考标号表示相似的元件。 [0049] 图1在示意图中示出了特定应用中的根据本发明的装置。 [0050] 图2为展示优选信号组合的图表。 具体实施方式[0051] 根据本发明的装置1在图1中示意性地示出，且为用于以声音的方式惊吓鸟类的装置。装置1的目的在于通过生成声音信号来将鸟类驱离敏感的人类活动区域。 [0052] 装置1可特别但非排他地通过在地面上使用或带至飞行器AC(特别是运输机)上机载来用于惊吓机场的鸟类，以限制鸟与飞行器的碰撞，如通过图1中的(非限制性)示图所示。 [0053] 出于此目的，所述装置1包括： [0054] 如上文指出的那样用于储存和管理使用的声音序列的器件2； [0055] 借助于连接件(电连接件)6连接到所述器件2上且形成为以便以常规方式以声波形式发射该声音序列的器件3(至少一个扬声器)；以及 [0056] 借助于连接件(电连接件)5连接到所述器件2上的用于触发此类发射的器件4。 [0057] 根据本发明，所述发射器件3发射声音序列，声音序列包括至少三个不同种类的信号的组合的重复，包括来自猛禽的警报信号、种间遇险信号，以及来自各种种群的逃跑信号。该声音序列由包含警报、遇险和逃跑信息的合成信号组成。在这些合成信号中，仅保持有用的信息(警报、遇险、逃跑)。 [0058] 因此，根据本发明的装置1提供了至少三个信号种类的同一声音序列内的广播，其特定的串连以生物方式触发了飞鸟的加强的紧张状态，这将下文中指出。组合信号的此类发射导致比当前使用的特定信号更快、更强且更有效的行为响应(在逃跑速度和驱散距离方面)，且对于更多数目的鸟类有效。 [0059] 因此，单个序列内的声音惊吓信号的该组合在质量(逃跑、驱散)且特别是数量方面(存在使用所述组合惊吓更多种群的潜力)比常规解决方案更有效。 [0060] 在优选实施例中，用于该序列中的信号通过基于自然信号的模型的声音合成形成，且然后记录在所述器件2的常规储存器件(未示出)上。通过声音合成而这样形成信号允许信号保持其生物警报值，同时消除了非信息性信号内噪音。 [0061] 本发明还提出了用于该组合的特定顺序(即，连续的来自猛禽的警报信号、种间遇险信号和来自各种种群的逃跑信号)，这(与这些信号的选择一起)意味着可使用单一信号来惊吓地球上尽可能多的种群，而不必识别它们。 [0062] 作为优选，所述序列具有预定持续时间，例如，一分钟，在此过程内，各个信号种类广播相同的时间长度，例如，几秒，不同的信号种类循环(在该预定持续时间的过程内)广播(连续地)。 [0063] 因此，除各个信号被各种种群理解为迫近危险的警报的事实之外，其也是特定的串连，该串连以生物的方式触发飞鸟的增强的紧张状态，促使它们很快离开发射区域。类似地，包括来自猛禽的信号减少了接近且加速了驱散。最后，包括非特定逃跑信号(即，翼的声音)增强了紧张状态，且引起可能不一定特别地对遇险信号或警报信号作出响应的许多组飞鸟逃跑。因此，对组合信号的行为响应比目前用于隔离的类似的特定信号更强且更有效。已经发现，受惊吓的飞鸟逃跑和驱散的速度和在组合信号广播之后受惊吓的飞鸟的比例大于在用于隔离的遇险信号的广播期间观察到的。 [0064] 因此，如图2中所示，优选地使用的组合为来自猛禽的警报信号、种间遇险信号和非特定逃跑信号。图2包括三个图表G1,G2和G3，其分别示出了使用的信号的优选组合的时间/振幅图、振幅/频率图和时间/频率图，时间以秒(s)表示，频率以千赫(kHz)且振幅以伏特(V)表示。该组合信号持续一分钟：在这分钟的过程内，来自猛禽S1A和S1B的两个信号广播四秒，随后是种间信号S2广播四秒，随后是拍打翼的声音S3广播四秒，以此类推，直到一分钟结束。如果认为是有用的，该信号可持续更久(即，其可重复)，例如，如果装置1是在飞行器AC上机载的，则以便在飞行器AC的整个飞行阶段都发射。 [0065] 在优选实施例中： [0066] 来自猛禽S1A和S1B的信号为合成的来自黑鸢的遇险信号；这些信号的频带在从2.4kHz到10kHz的范围中。信号为包括谐波和在0.02秒内具有1.25kHz的调频的2.6kHz的平均基频的复合信号。 [0067] 种间信号S2为由椋鸟、田凫、鸦科和鸥科的自然遇险信号中共有的特征合成的遇险信号。这些信号的频带在从850Hz到9.5kHz的范围中。该信号为包括谐波和在0.42秒信号的持续时间内具有350Hz的增大的调频的1kHz的平均基频的复合信号；以及[0068] 逃跑信号S3为鸠鸽类的翼的拍打。该声音为脉冲声音(4秒中80次脉冲)。具有宽频带(从100Hz至7kHz)的这些脉冲来自三个以上的个体发射的翼声音的合成。 [0069] 这些信号及其组合的精确选择意味着可惊吓地球上尽可能多的不同种群，而不用在先识别。这些信号已经在欧洲、亚洲、南美和非洲进行了成功的测试。 [0070] 所述组合的特定顺序(即，连续的来自猛禽的警报序列、种间遇险序列和来自各种种群的逃跑序列)(与这些序列的选择一起)意味着可使用单一序列来惊吓地球上尽可能多的种群，而不必识别它们。广播序列中的信号的该顺序是关键的：该序列具有生物学意义。这是因为动物首先接收警报信息(提示它们食肉动物接近且使它们进入紧张状态)，然后遇险信息指出一个或多个个体已经被俘获(增强紧张状态)，且随后是逃跑信息，驱使它们从信号广播区域立即逃跑。因此，信号的该特定连续顺序较大地加强了飞鸟的紧张状态，且使得尽可能多的不同种群逃跑，甚至对由常规惊吓系统在隔离中广播的警报或遇险信号对其无效的种群(如，鸽子和朱鹭)。 [0071] 然而，应当注意的是： [0072] 组成该序列的声音信号当然不是自然警报、遇险或逃跑信号(由飞鸟发出)，而是完全由计算机上的声音合成产生的信号。这些信号按照调频和频谱简单地借用自然信号，分别对警报、遇险和逃跑信息编码。这些合成信号已经除去了自然信号中的非编码的信号内声音。结果，这些合成信号比对应的自然信号在惊吓中更有效(飞鸟更强地被驱散且进一步远离)。此外，与自然信号相比，已经加强了最高音调的谐波频率的强度的水平，使得它们更具穿透力且能够传播更远，从而提高了其信噪比和它们在距离方面的效率范围；以及[0073] 以该序列提供的合成信号比自然信号有更大的种间影响，因为它们可由大量鸟类(例如，超过五十个种群)在警报信号和遇险信息两者方面共有的代码来形成。 [0074] 然而，在特定实施例中，对于给定的鸟类有效的辅助(附加)信号引入所述序列中。 [0075] 此外，可对所述声音序列作出至少一个以下修改： [0076] 修改信号的持续时间； [0077] 修改两个连续信号之间的静默周期的持续时间；以及 [0078] 修改信号在该序列内的相对位置(信号出现的顺序)。 [0079] 这些最后的特征使得有可能使声音序列完美，特别是随着知识的进步，且取决于遇到的情形(目标种群，国家)。 [0080] 在本发明的范围内，所述装置1可为： [0081] 设在地面上的装置，其具有发射器件3(扬声器)，发射器件3(扬声器)安装在固定位置处或为可分离的，且布置在敏感的人类活动区域中，特别是在机场处，优选为在跑道附近；或 [0082] 飞行器AC上的机载装置。 [0083] 此外，触发器件4可形成为以便允许声音序列的发射的远程触发。 [0084] 当在机场处使用时，装置1可用于在飞鸟存在于起飞和降落跑道上或边缘处时例如在一分钟的过程内广播组合的信号。该信号从车辆上车载的扬声器发射，或从沿跑道定位的扬声器发射。当距扬声器一米处测量时，这些信号发射的平均强度必须为大约100 dBSPL。 [0085] 组合的信号的发射还可从布置在跑道附近的可分离的自主器件远程控制和引起。由信号覆盖的区域取决于发射器件3的特点和气象条件。 [0086] 如果装置1是飞行器AC上机载的，如图1中所示，则惊吓装置独立于本地机场设施，且因此可在缺乏鸟惊吓和制止设备的机场处使用(但非排他的)，特别是为了限制鸟的碰撞。 [0087] 在此情况下，飞行员可在起飞之前或在接近怀疑飞鸟将造成危险的机场时触发惊吓装置(使用器件4)，而不必知道将惊吓的本地种群。飞行员最多将基于相关机场来选择信号，例如，按较宽的地理区域(按洲来选择惊吓信号)。 [0088] 在滑行期间的信号广播首先使得有可能在起飞前保障跑道。最后，在最初起飞阶段和最后降落阶段(低于1500英尺)期间的组合信号的广播使得有可能限制这些飞行阶段的碰撞(其占碰撞的70%，大多数严重碰撞在起飞时发生)。 [0089] 在图1中所示的优选实施例中，触发器件4安装在飞行器AC的驾驶舱处。此外，发射器件3(扬声器)布置在飞行器AC的前起落架7处，以便： [0090] 在所述起落架7缩回时位于飞行器AC的机身8内；以及 [0091] 在起落架7伸出到外部(机身外部)时移动，而在起落架7完全伸出时指向待保护的区域，优选指向飞行器AC的机鼻。 [0092] 如图1中所示，发射器件(扬声器)可布置在前起落架7的壳体处或直接在所述前起落架7上。 [0093] 因此，声音惊吓装置1在与前起落架7伸出的相同飞行阶段使用。因此，一旦前起落架7又缩回，其就对飞行的其余阶段没有负面影响。 [0095] 在此情况下，声音惊吓装置1可为独立装置。然而，其也可与现有的航空电子系统整合。因此，在特定实施例中，所述装置形成装配到飞行器AC上的常规地勤人员呼叫系统的一部分。 该常规系统安装在前起落架7的壳体处，且在需要时从驾驶舱触动来提示地勤人员。因此，该系统可结合根据如上文提出的本发明来使用声音惊吓飞鸟的功能。 |
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