Зіткнення з птахами становить критичну небезпеку для безпеки цивільної авіації в усьому світі. Відповідно до ICAO (*Посібник з обслуговування аеропортів, Doc 9137, частина 3 – Управління небезпекою для дикої природи*), приблизно 90% випадків зіткнення з птахами відбуваються в аеропортах і навколо них, де зони руху є пріоритетними для контролю небезпеки для дикої природи. Звичайні засоби відлякування птахів працюють короткочасно, але страждають від звикання птахів до фіксованих попереджувальних сигналів. Спрямовані акустичні системи зменшують ризики звикання завдяки динамічному спрямованому звуку, підтримуючи параметри звукового тиску, що піддаються кількісному вимірюванню, і відстежувані записи для робочого процесу запобігання птахам 'Виявлення-Ідентифікація-Стримування-Оцінка'. Тим не менш, оцінювачі аеропортів і покупці повинні відповісти на одне ключове питання: чи акустичне відлякування птахів практично ефективно для аеропортів?

1. Що таке акустичне відлякування птахів і як оцінити його ефективність?

Акустичне відлякування птахів в аеропорту працює шляхом застосування контрольованих високоінтенсивних акустичних сигналів, щоб викликати реакції втечі у птахів і відштовхнути їх від зон руху аеропорту. У цьому польовому випробуванні використовувався двомодульний спрямований акустичний модуль RIBRI, спеціально розроблений для Rotunbot RT-G.800 . Сферичний робот Обладнання фокусує звукову енергію в керованих акустичних пучках для досягнення спрямованої передачі, зменшення поширення шуму на навколишні громади та перемикання режимів роботи звуку відповідно до активності птахів у реальному часі.

Однак здатність видавати звук не дорівнює практичному відлякуванню. Два ключових критерію визначають ефективність у реальному світі:

По-перше: залишковий рівень звукового тиску, що досягає птахів. Номінальні пікові значення в децибелах, виміряні на близькій відстані, мають обмежене еталонне значення. Оскільки зони руху в аеропорту мають властивий фоновий шум, вирішальним фактором є фактичний звуковий тиск, що досягає місць розташування птахів.

По-друге: поведінкова реакція птахів на акустичні подразники — чи відлітають птахи назавжди, чи просто дивляться вгору перед тим, як знову приземлитися.

Цей польовий тест оцінює ефективність відлякування птахів акустичним пристроєм: двомодульним спрямованим акустичним модулем RIBRI AHD, описаним вище, інтегрованим у сферичний робот Rotunbot RT-G.800. Усі дані про акустичні характеристики, наведені в наступних розділах, генеруються цим модулем, який далі називається блок AHD.

2. Який рівень децибел є ефективним засобом стримування?

2.1 Зони звукового тиску: визначення ефективного діапазону стримування

На основі польових вимірювань було визначено три зони звукового тиску:

• ≥ 80 дБ: основна зона відлякування, яка може надійно ініціювати ефективну поведінку птахів у втечу.

• 70–80 дБ: Зона тривоги, активація пильності та уникнення без гарантованого виходу із зони.

• < 70 дБ: неефективна зона, без явного ефекту стримування чи попередження.

Примітка. Це емпіричні порогові значення, пов’язані з тестуванням, а не обов’язкові національні стандарти. Вони змінюються залежно від фонового шуму, виду птахів і місцевості.

2.2 Класифікація реакції на птахів: що вважається справжнім стримуванням?

Про ефективність не можна судити лише за тим, як птахи піднімають голови. Поведінка птахів, яка спостерігалася на місці, була розділена на три ступені:

• Ступінь 1: нормальне сідання або пошук їжі без пильності.

• Ступінь 2: реакції на стрес, включаючи паузу, оглядання або неспокій.

• Ступінь 3: самовільний зліт і повний вихід із зони спостереження.

Слід підкреслити, що оглядання навколо свідчить лише про стрес 2 ступеня. Тільки добровільна евакуація 3-го ступеня вважається справжнім стримуванням.

2.3 Чому 80 дБ замість 60 дБ або 100 дБ?

Фоновий шум, виміряний під час цього тесту, становив 58,6 дБ. Дослідження Федерального управління автомобільних доріг (FHWA, США) щодо впливу шуму від дикої природи вказує на те, що для того, щоб сигнали були надійно сприйняті дикими тваринами, вони повинні перевищувати фоновий шум приблизно на 18–20 дБ у межах оптимального діапазону слуху для тварин (FHWA, Noise Effects on Wildlife).

58,6 + 20 ≈ 78,6 дБ, округлене до практичного технічного значення 80 дБ.

Відповідно, 80 дБ — це не довільно обрана цифра, а фізичний результат, отриманий із локального фонового шуму плюс достатній запас співвідношення сигнал/шум, що підтверджено польовими вимірюваннями.

3. Огляд методології польових випробувань

3.1 Тестовий майданчик і часове вікно

Тестування проводилося на руліжній доріжці на південь від північної злітно-посадкової смуги одного аеропорту та на захід від його другої західної злітно-посадкової смуги. Місцевість була рівна, без високих перешкод. Вимірювання проводили під час двох щоденних піків активності птахів: 06:00–10:00 та 17:00–21:00, уникаючи періодів щільного руху літаків.

Тестовою платформою є сферичний робот Rotunbot RT-G.800, чий інтегрований блок AHD служить тестовим акустичним блоком. Випробування проходило в певному аеропорту: на руліжній доріжці на південь від північної злітно-посадкової смуги та на захід від другої західної злітно-посадкової смуги, на рівній місцевості без високих перешкод, у вікна пікової активності птахів (06:00–10:00 та 17:00–21:00). Точки вимірювання повторюють стандартну сітку, яка використовується в цій статті — 1 м, 10 м, 30 м, 50 м і 100 м, перетинаючи азимут 0°, 90°, 180° і 270° — з трьома усередненими зразками на точку та виміряним фоном навколишнього середовища 58,6 дБ.

3.2 Схема вимірювання звукового тиску

Точки вимірювання встановлювалися на п’яти відстанях від еталонного джерела: 1 м, 10 м, 30 м, 50 м і 100 м у поєднанні з чотирма горизонтальними азимутами (0°, 90°, 180°, 270°). Це дало загалом 20 точок моніторингу, розташованих у матриці «чотири азимути × п’ять відстаней». Кожну точку відбирали три рази поспіль і записували середнє значення. Усі вимірювальні точки фіксують вихідні звукові сигнали з блоку AHD; сферичний робот лише фіксує положення блоку AHD і забезпечує підтримку на рівні платформи.

3.3 Моніторинг та реєстрація діяльності птахів

Виконувався стандартизований робочий процес спостереження: 10-хвилинне мовчазне базове спостереження → 30-хвилинний моніторинг із активованим пристроєм. Відеозапис високої чіткості тривав протягом усього процесу разом із перевіркою на місці людиною для реєстрації поведінкового статусу, тривалості евакуації та подій повернення птахів. Для усунення перешкод, спричинених природним відльотом птахів, у тій же зоні була створена контрольна група.

4. Як далеко поширюється акустичний сигнал?

4.1 Результати багатоазимутальних і багатодистанційних вимірювань

У таблиці нижче показано середні виміряні рівні звукового тиску (дБ), усереднені за трьома послідовними пробами на точку:

Примітка. Дані звукового тиску в цій таблиці виміряно за допомогою спеціально розробленого блоку RIBRI AHD, інтегрованого в сферичний робот Rotunbot RT-G.800.

Дані про переднє спрямування особливо показові: звуковий тиск становить 129,37 дБ на відстані 1 м і спадає до 80,60 дБ на 100 м, приземляючись прямо на емпіричному порозі стримування 80 дБ.

Додаткова примітка щодо показань: максимальне одноразове вимірювання на відстані 1 м становило 129,6 дБ із середнім значенням для трьох зразків 129,37 дБ. Подальші посилання на пікове значення приймають 'максимальний рівень звукового тиску 129,6 дБ на 1 м'.

4.2 Визначення ефективної дальності, зони охоплення та висоти впливу

Спеціально виготовлений блок AHD, інтегрований у платформу робота, виміряв 129,6 дБ SPL на відстані 1 м на сильній передній/задній осі (максимальне одноразове зчитування; середнє значення для трьох зразків на передній осі становило 129,37 дБ). При виміряному навколишньому фоні 58,6 дБ поріг ефективного стримування в 80 дБ, прийнятий у 2.1, залишає приблизно 21 дБ запасу сигнал/шум — та сама інженерна основа, яка використовується для встановлення цього порогу.

Наступна формула послаблення звуку підігнана до виміряних даних пристрою AHD і дає приблизне співвідношення децибел/відстань:

L(r, θ) = 129 − 20·log₁₀ r − 0,042(θ)·(r − 1), r > 0

Вирішення цього співвідношення на двох порогах стримування дає оцінені ефективні дальності:

• При 80 дБ (зона стримування ядра): r ≈ 142,04  м

• При 70 дБ (зона тривоги / попередження): r ≈ 257,22  м

Звукове поле є помітно спрямованим, а не рівномірним, з передньою (0°) і задньою (180°) осями, які утворюють сильні напрямки звукового поля.

Оскільки робот патрулює, покриття не є статичним колом. На шляху зворотного патрулювання довжиною 1,5 км він проходить коридор шириною 2·R80 = 2 × 142 м = 284 м, тому динамічна зона відчуження дорівнює:

A ≈ L × 2R80 = 1500 м × 284 м ≈ 4,3 × 10⁵ м² (відповідає цитованому малюнку польових випробувань)

По вертикалі випромінюваний промінь має півкут β ≈ 33° (від типового вертикального кута променя та робочої висоти робота). Висота впливу в заданому діапазоні становить h ≈ R·tan β ≈ 0,65·R, що дає:

• При радіусі 80 дБ (R = 142 м): h ≈ ​​92 м

• При радіусі 70 дБ (R = 257 м): h ≈ ​​165 м

Обидві висоти добре вписуються в повітряний простір на низькій висоті, де насправді літають аеродромні птахи, тому робот покриває вертикальну смугу, яка є найбільш важливою для ризику зіткнення з птахами.

Примітка. Дані звукового тиску в цій таблиці виміряно за допомогою спеціально розробленого блоку RIBRI AHD, інтегрованого в сферичний робот Rotunbot RT-G.800.

4.3 Що означають результати покриття

Базуючись на діапазонах, отриманих у версії 4.2, спеціальний блок AHD, інтегрований на платформі RT-G.800, створює справжнє тривимірне поле розсіювання, а не статичне коло. На своїх сильних осях 0°/180° він має радіус стримування ядра 142 м при 80 дБ і радіус звукового сповіщення 257 м при 70 дБ. Сферичний робот Rotunbot RT-G.800 забезпечує можливість мобільного патрулювання для реалізації динамічного покриття великої території; патрулюючи зворотний шлях довжиною 1,5 км, він проходить коридор шириною приблизно 284 м, виробляючи приблизно 4,3 × 10⁵ м² динамічної зони виключення — достатньо, щоб підтримувати безперервний акустичний тиск всю узбіччя або руліжну доріжку, а не одну фіксовану точку. По вертикалі огинаюча досягає 92 м при 80 дБ і 165 м при 70 дБ, охоплюючи смугу 90–160 м, де насправді літає більшість аеродромних птахів. На практиці єдина інтегрована система захищає твердий 142-метровий наземний міхур, що тягнеться до 257 м як попередження, з до 165 м вертикального охоплення — тому патрулювання можна планувати безпосередньо з радіусу ядра 142 м як керівної відстані для реального зменшення ризику зіткнення з птахами.

5. Птахи справді відлітають чи лише лякаються?

Усі 72 записи поведінки в цьому розділі були зібрані з інтегрованої системи: сферичний робот Rotunbot RT-G.800, оснащений спеціальним блоком AHD, який фіксує реакцію птахів у реальному світі.

5.1 Джерело 72 дійсних зразків

Безперервний чотириденний моніторинг на стаціонарних майданчиках дав 72 дійсні записи про діяльність птахів, підтверджені відеоматеріалами та перевіркою людини. Склад вибірки: 69 груп дрібної птиці (95,8%) і 3 групи середньої птиці (4,2%).

5.2 Розподіл спостережуваних відгуків птахів

Статистика: 55 груп (76,4%) показали дійсну відповідь на стрес; 49 груп (68,1%) досягли чіткого стримування; 17 груп (23,6%) показали слабкі або незначні відповіді.

5.3 Напрямки польоту відляканих птахів

• Вилетіли за периметр огорожі аеропорту: 40 груп (55,6%).

• Не вилітали за периметр: 19 груп (26,4%). (Переважно бічні уникнення на місці та маневрування; серед них 12 груп все ще демонстрували дійсні реакції на стрес.)

• Незрозумілий напрям польоту: 13 груп (18,1%).

5.4 Інтерпретація статистичних відсотків

76,4% представляє будь-яку вимірну реакцію на стрес; лише 68,1% відповідає певному стримуванню. Прискорена втеча, добровільне відкликання та ухилення від відволікання вважаються явними стримуючими діями. Перепади висоти становлять дійсний стрес, але не гарантований вихід, і ці дві категорії слід розрізняти.

23,6% зразків зі слабкою відповіддю є вагомим доказом об’єктивних результатів. Слабкі або приглушені реакції можуть бути результатом розташування в бічній зоні, індивідуальної мінливості птахів або часткової попередньої адаптації. Включення цих випадків дає реалістичну картину продуктивності в реальному світі.

Що стосується безпеки експлуатації аеропорту, то цифра 55,6% заслуговує на особливу увагу: бокове уникнення на території аеропорту не виключає небезпеки зіткнення з птахами. Тільки політ за межі огорожі знімає загрозу з оперативної точки зору.

Слід також зазначити: жодних явних ознак звикання, толерантності або скупчення птахів не спостерігалося протягом чотириденного періоду тестування. Цей висновок стосується лише короткочасного тестування. Ризиками звикання протягом місяців або років необхідно керувати за допомогою чергування звукових бібліотек і динамічних стратегій патрулювання. Довгострокова продуктивність вимагає безперервної роботи аеропорту в реальних умовах, і її неможливо зробити лише на основі цього тесту.

6. Ризик переміщення птахів у бік злітно-посадкових смуг

Основне занепокоєння щодо акустичного стримування полягає в тому, чи можуть акустичні перешкоди закинути птахів у повітряний простір злітно-посадкової смуги. Нижче розглядаються три параметри безпеки.

Примітка. Висновки нижче відображають спостереження під час цієї тестової кампанії. Вони не гарантують нульовий ризик за всіх операційних сценаріїв. Стандартний операційний контроль залишається незамінним.

6.1 Керованість напрямків стримування

Більшість потривожених птахів розійшлися на відкриті території за межами периметра. Решта птахів уникали збоку в межах безпечних зон на місці подалі від робочого повітряного простору злітно-посадкової смуги. Протягом періоду спостережень не було зафіксовано випадків скупчення птахів у напрямку критичних зон польоту, перетину злітно-посадкових смуг або вторгнення в повітряний простір зльоту та посадки на низькій висоті.

6.2 Керованість режимів роботи

В інтегрованій системі застосовані режими градуйованого акустооптичного стримування. Вторинних ризиків, спричинених масовим змивом та неконтрольованим розсіюванням птахів, не спостерігалося. Робоча логіка наступна: «виявлення активності птахів → цілеспрямоване стримування → зовнішнє розсіювання», відповідно до принципу запобігання птахам в аеропорту «радіє стримування, ніж безрозсудне змивання».

6.3 Вплив на експлуатацію повітряних суден

Безпека була перехресно перевірена протягом 30-денного вікна безперервного моніторингу в поєднанні зі спостереженням за повітряним простором на місці, що поширювалося за межі чотириденної поведінкової кампанії, і не було помічено потрапляння птахів у критичний повітряний простір польоту, несанкціонованого виходу на злітно-посадкову смугу чи втручання в роботу літака.

Перехресна перевірка, що поєднує чотириденні польові випробування зі спостереженням за повітряним простором, не показала жодних доказів того, що акустичне стримування викликало вторгнення птахів у критичний повітряний простір польоту, змушувало птахів виходити на злітно-посадкову смугу або заважало роботі літаків протягом усього періоду спостереження.

7. Чи справді акустичне відлякування птахів працює в аеропортах?

Так, і польові випробування не залишають сумнівів. Коли активована інтегрована система (платформа Rotunbot RT-G.800 із спеціально виготовленим блоком AHD), більшість видів діяльності птахів викликала реакцію уникнення, і більшість розсіяних птахів рухалися назовні до периметра, а не до злітно-посадкової смуги. Результат був повторюваним, вимірюваним і безпечним для експлуатації літаків.

Те, що робить його ефективним, також робить його практичним для аеропорту. Акустичне стримування є несмертельним і оборотним, тому воно відповідає жорсткішим правилам захисту дикої природи та безпечно навколо видів, що охороняються. Він діє на відстані та може працювати без нагляду, охоплюючи зону руху набагато швидше, ніж патрульна машина, і не наражаючи персонал на небезпеку. Оскільки промінь спрямований, оператори спрямовують птахів подалі від критичного повітряного простору, а не через критичний повітряний простір, а бібліотека сигналів, що обертається, протистоїть звикання, яке зношує газові гармати та піротехніку.

Коротше кажучи, акустичне стримування працює в аеропортах, тому що воно кероване, безперервне та безпечне, а не просто гучне. Чесне застереження полягає в тому, що він заробляє своє місце лише тоді, коли його планують у систему захисту від птахів, а не прикріплюють до однієї гарячої точки.

Блок AHD, перевірений у цьому польовому випробуванні, представляє одну реалізацію в сімействі продуктів RIBRI AHD, спеціально створених для безпілотних пристроїв для запобігання небезпеці дикої природи в аеропорту.

8. Зв’яжіться з RIBRI, щоб отримати рішення щодо розгону птахів в аеропорту

RIBRI надає професійні рішення для управління небезпекою птахів і дикою природою в аеропорту. Блок AHD, перевірений під час польових випробувань, спеціально розроблений для сферичного робота Rotunbot RT‑G.800. У більш широкому плані RIBRI розробляє систему AHD спеціально для безпілотні пристрої , сумісні з кількома платформами, включаючи безпілотні наземні транспортні засоби, чотирилапі роботи, БПЛА та безпілотні надводні кораблі. Це сімейство продуктів AHD поєднує спрямоване випромінювання звуку на великій відстані, мультимодальне зондування та периферійний штучний інтелект, а також міцну конструкцію, щоб подолати обмеження традиційного радара та відеомоніторингу — системи, здатні виявляти небезпеку для птахів, але не здатні їх розсіяти. Він служить основним рішенням для захисту злітно-посадкових смуг, перонів, руліжних доріжок і критичної інфраструктури зони зльоту в умовах високого ризику зіткнення з птахами.

Зв’яжіться з RIBRI , щоб отримати безкоштовну оцінку здійсненності та індивідуальну пропозицію проекту.

Як дістатися до нас:

· Зверніться за технічною консультацією до нашої команди інженерів

· Завантажте повну технічну таблицю у форматі PDF

· Надішліть електронного листа нашій команді, щоб отримати відповідь протягом 24 годин