zigbee设计开题报告 - 图文

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青 岛 工 学 院 毕 业 论 文（设 计）

开题报告

题 目 无线智能机场驱鸟系统的研究与硬件设计 学 院 信息工程学院 年 级 2010级 专 业 通信工程 姓 名 武超 学 号 201002405114 指导教师 姜琴 报告日期 2013年12月25号

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一、选题依据 课题来源、选题依据和背景情况，课题研究目的、学术价值或实际应用价值： 1 课题来源 随着无线网络技术的快速发展，许多本来存在的网络技术逐渐走向成熟。ZigBee技术作为一项新的无线通信技术正广泛的应用在现实生活中。ZigBee在无线智能驱鸟，和智能家居方面以实现很多成功案例，为了了解ZigBee技术以及其在驱鸟方面的应用价值，本文以《无线智能机场驱鸟系统的研究和硬件设计》为题展开研究。 2选题依据和背景情况 近年来,随着我国航空事业的高速发展,机场内鸟类冲撞飞机的隐患也日益突出。虽然每个机场都有各自的驱鸟方法,但这些方法大多都利用一些固定时间固定模式的驱鸟设备进行独立驱鸟。这些驱鸟设备的固定式工作方式往往导致机场驱鸟的时机不对,而驱鸟设备本身又不易操控,这就造成驱鸟效果不佳,事倍功半。如何提高驱鸟方式的灵活性、驱鸟设备的可操控性已经成为整个航空运输业所面临的重要课题之一。 随着科技的高速发展,计算机技术、通信技术和多媒体技术相结合已经成为一种技术趋势,并且不断的向着新的发展方向更新扩大。正是在这种趋势的推动下,为了更高效更安全的解决困扰机场的驱鸟问题,,所以提出并设计了一套用于无线监控的驱鸟系统软件及驱鸟协议。 目前，世界上有很多国家都相继开展了机场鸟情信息系统和鸟情预报工作，各国也将鸟撞预防工作集中在机场机器周边地区生态管理和驱鸟装置的研究方面，已经形成了一些相对成熟的方法。这些方法包括： （1） 生物法，利用鸟的雌性激素诱捕鸟类，减少鸟类的繁殖能力：在鸟类繁殖季节投放胆汁等等. （2） 警戒法，在机翼下面涂上绚丽的颜色，使鸟类及时主动避让飞机。 （3） 惊吓法，在机场上树立稻草人，鸟类天敌模型，或者鸟类遇险的叫声鞭炮等等。 （4） 传统法，利用驱鸟设备，驱鸟车，捕鸟网，人工巡视。 3课题研究目的 此次研究无线驱鸟系统，以节约人力物力，提高工作效率，提高时效性为目的。工作人员可以设定系统，比如系统一旦检测到飞机起飞降落就进行驱鸟或者系统常开持续监测机场跑道，一旦发现鸟类就进行驱鸟。汲取传统方法的经验，弥补其中的不足。学习研究新的通信知识，了解并熟悉ZigBee相关知识，通过不断的学习研发出先进的驱鸟系统，尽可能的满足现代机场驱鸟的需要。

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通过学习了解国内外驱鸟的现状，驱鸟水平的发展，比较各种驱鸟系统的优劣，以及未来驱鸟方法的发展。 4学术价值 ZigBee驱鸟可以快速的有效驱鸟，克服原有的驱鸟系统单一、死板、滞后的特点，而且可以提高驱鸟系统的经济效益，以及提升系统的自动化水平，实现数字化管理。经济效益可以表现为一是可以降低驱鸟系统的损耗，通过远程监控可以很容易的监测到哪台驱鸟系统设备处问题；二是可以减少人员劳动力，通过检测中心的计算机可以直观的了解设备的运行情况，减少劳动力。ZigBee技术相对简单，容易操作理解，在未来具有较大的发展空间，具有良好的经济效应和推广价值。

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二、文献综述 国内外研究现状、发展动态；查阅的主要文献。 1国外研究现状及发展动态 早在80年代，美国就开发出了广泛应用的“驱鸟王”，这种设备的内部存储芯片有着当地鸟类天敌的声音，在飞机起飞前运行驱鸟王，可以使大部分鸟类避开飞机场附近。利用雷达系统监测鸟情最早起源于国外。美国Geo-Marine公司鸟类研究所与1998年开发了鸟类危险咨询系统，该系统以美国气象雷达网为基础，通过气象雷达网监测和预报美国48个州的鸟类活动，DeTec公司开发的MERLIN鸟类雷达系统世界上使用最为广泛的鸟撞雷达系统。该系统由一组精密的雷达天线和一套功能强大的软件组成。目前该系统经过不断的改进升级，可以为机场在各种天气条件下提供方圆8英里360度范围的鸟类危险活动监测。[1] 这一类雷达系统的成本较高，无法普及到普通机场，而且运用程度并不是很高，有很高的局限性。该雷达只能用于检测鸟情，而对于如何驱散并没有进行提及。雷达监测鸟情需要比较精确的鸟类情况，如要获知鸟的大小，重量用来确定鸟类的RCS，具有很高的复杂性。成本较高，而且雷达全天候实时性较强，对于资源利用率并不是很高。雷达对于探测单个鸟类比较擅长，而对于鸟群的分辨容易被造成干扰，而且雷达一般容易受到电子设备的干扰,天气对于雷达也有一定的影响。 2国内研究现状及发展动态 我国机场大部分在海边或者郊区远离人市的地方，多为鸟类分布密集的地方，为了解决这一问题，机场一般与高校联合研发驱鸟设备。北京航空航天大学与民航局航空安全技术中心合作研发的“鸟击雷达探测系统”该系统以高性能雷达为基础，获得飞行鸟类的方向速度，可以提前预警。大连海事大学也完成了基于ARM7的机场无线驱鸟器的研发，通过远程无线驱鸟车和驱鸟器来驱赶机场内的鸟类。[2]} 我国在驱鸟方面起步较晚，还有许多工作要做，而且在已经实现的一些驱鸟方法上效果不明显。利用枪杀投毒等方法违反法律，捕鸟网对于高度飞行的鸟类没有用处，驱鸟车对于一些鸟类不产生作用，驱鸟炮会对周围住民产生噪音，成本高，盲目性强，对于环境造成破坏，鸟类的适应性强，长期驱鸟效果不佳。 驱鸟需解决的问题如鸟类的高适应性，驱鸟设备的范围小，有效时间短，成本高，针对性差。如何解决以上问题，将是以后驱鸟发展的方向。

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3查阅的主要文献 [1] 宁焕生.航空鸟击雷达鸟情探测研究[D].电子学报.2006-12.2-3. [2] 王远超.基于ARM7的无线驱鸟的设计与实现[D].大连海事大学硕士论文.2009：29-32. [3]凌志浩.一种新型的短距离无线网络通信标准ZigBee及其进展[J]..自动化博览.2006-02:34-39. [4] 夏益民，梅顺良，江亿.基于ZigBee的无线传感器网络[J].微计算机信息.2007-02:136-137. [5]FreescalSemiconduetor.MC13192EvaluationgBoardReferenceManual[EB/OL].2006-05. [6]FreescalSemiconduetor.802.15.4MAC/PHY Software-Reference Manual[EB/OL].2008-08. [7]李文仲，段曹玉.无线网络技术入门与实践 [M].北京航空航天大学出版社.2007:2-15. [8]卓兰.ZigBee技术及测试认证综述[J].信息技术标准化.2011-12:44-48. [9]Rogelis Reyna Garcia.解析ZigBee技术堆栈架构[D].飞思卡尔公司技术论坛.2007. [10]Sinem Coleri Ergen,ZigBee/IEEE 802.15.4 Summary[EB/OL].2004-09. [11]ZigBee Alliance,ZigBee Specificatin[S].2006. [12] 陈俊，宋利民.机场无线驱鸟网路的设计与实现[J].2007-03.

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