[科普]猎鹰机器人:空中“稻草人”
猎鹰机器人:空中“稻草人”---这种形似猛禽的无人机能够让鸟远离机场。
每年,鸟撞都会给民航业带来约13亿美元的损失,还会让数千只动物丧命。也许,模拟猎鹰的机器人能够让鸟远离机场,这是大多数鸟撞发生的地方。
机场往往会用巨响的炮竹声或播放鸟类求救呼叫来驱逐鸟类。荷兰格罗宁根大学科学与工程系的教授夏洛特•赫梅尔里克(Charlotte Hemelrijk)说,但鸟会因为反复接触这类声响而变得麻木,这些方法开始不起作用了。她说,有时活鹰或致盲性激光器也被用于驱散鸟群,但这种方法存在争议,因为可能会伤害动物。此外,饲养和训练猎鹰的花费也不低。
因此,赫梅尔里克和同事设计了一种与猎鹰的大小和形状一样的飞行机器人,并将其玻璃纤维和碳纤维机身进行了喷漆,模仿真鹰的特征。这种机器猎鹰不会拍打翅膀。但依靠2个电池驱动的小螺旋桨,它的飞行速度可达到约每小时48公里,最多可飞行15分钟。远程操作员可通过安装在机器猎鹰头上的摄像头来获取鹰眼视角。
荷兰研究人员开发了一种大型猎鹰无人机(顶图),在机场附近驱逐给航空器带来危险的鸟群。
在荷兰城市沃尔克姆附近,研究人员将机器猎鹰与一架常规四旋翼无人机进行现场比对测试。此外,他们还将研究结果与荷兰皇家空军15年来收集的数据进行对比,这些数据评估了炮竹声和求救鸟鸣等传统威慑方法的效果。
在发表在英国《皇家学会界面杂志》(Journal of the Royal Society Interface)上的一篇论文中,该团队表示,与无人机相比,机器猎鹰驱赶相关区域鸟类的速度更快、效果更好。此外,与传统方法中最有效的求救鸟鸣相比,它让鸟远离相关区域的时间更长。
赫梅尔里克说,在为期3个月的测试期间,鸟没有习惯机器猎鹰。与使用传统无人机相比,使用机器猎鹰时,鸟类更像是在试图逃离捕食者。“鸟似乎不能区分它是否是真正的猎鹰。”赫梅尔里克说。
不过,其他使用模仿猎鹰驱鸟的尝试却没有带来有希望的效果。2022年,美国农业部下属的美国国家野生动物研究中心的野生动物生物学家摩根•德拉比克-哈姆夏尔(Morgan Drabik-Hams-hare)和她的同事在《科学报告》上发表了一篇论文,介绍了他们如何将一只扇动翅膀的游隼机器人与一架四旋翼直升机和一架固定翼遥控飞机进行对比试验。
他们发现,在3种设备中,机器猎鹰驱散土耳其秃鹫的效果最差,四旋翼直升机驱散的鸟最多,而遥控飞机响应最快。“虽然有捕食者的身影轮廓,但秃鹫并没有将捕食者无人机系统视为威胁。”德拉比克-哈姆夏尔在一封电子邮件中写道。
悉尼大学的副讲师王子豪(Zihao Wang,音)开发了威慑鸟类的无人机系统,他说,机器猎鹰似乎确实能有效地驱散鸟群。但他指出,机器猎鹰的翼展几乎是四旋翼直升机对角线长度的2倍,从鸟的视角来看,它的身型更大。这意味着,鸟对其大小做出的反应可能比对其外形做出的反应更大,他希望未来能看到机器猎鹰与类似大小的无人机的对比情况。
王子豪补充道,其独特的设计也意味着,该机器人需要一名经验丰富且受过专门训练的操作员,这可能难以广泛推广。他说,实现自主系统可能是一种解决方案,但这未必容易实现。
赫梅尔里克说,实现自主的机器猎鹰也许不可行,一方面是机场附近限制使用自主驾驶无人机,另一方面是技术确实复杂。她说,目前的机器人操作员是一名经验丰富的训鹰者。建造一个能够以类似方式识别和驱散鸟群的自主系统将极具挑战性。
不过,赫梅尔里克指出,大多数机场已经有威慑鸟类的专职员工,可以对他们进行新技术培训。由于机器人猎鹰缺乏适应性以及在特定方向驱逐鸟类远离跑道的能力,她认为机器人猎鹰可能是在“翻新”一个古老的、久经时间考验的理念:稻草人。