航空气象技术在空中交通管理中的应用分析

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第8期   作者:包广梯
[导读] 随着我国人民群众逐渐富裕,越来越多的人选择将飞机作为自己的出行方式,
        包广梯
        中国民用航空西南地区空中交通管理局云南分局         云南昆明        650000
        简要:随着我国人民群众逐渐富裕,越来越多的人选择将飞机作为自己的出行方式,这就要求我们提高飞机的飞行安全。本文重点讨论航空气象技术在提高空中交通管理安全水平上起到的作用,希望给相关从业人员以借鉴。
        关键词:航空气象技术;空中交通;安全
一 引言
        在我国现行空中交通管制的手段有两种:程序管制和雷达管制。简单点讲就是,飞行员:“我要飞了,你看行不行。”管制员:“行的,检查好,起飞方向幺八洞,走你。”飞行员:“好嘞~”然后管制员给涉及到的部门打个电话汇报下情况,让航路管制、接收机场心里都有点数。过去航空器少、通信导航技术不发达的时候也够用。随着航空器数量飞速增长,这样太麻烦、而且不安全!!随着一次、二次雷达等通导设备的广泛应用,终于形成了我国或者说是我伟大的人民解放军所特有的雷达监视下的程序管制。雷达管制员根据雷达显示,可以了解本管制空域雷达波覆盖范围内所有航空器的精确位置。
二 恶劣天气对空中运输的影响
        恶劣天气1:下击暴流。能像拍苍蝇一样轻而易举地把飞机拍地上。所以现在飞机都有气象雷达,遇到雷暴云团必须绕行。
        恶劣天气2:风切变。风切变,对于飞机是个严重的威胁。风切变因冷暖空气相遇而产生,一般在暴风雨降临前的2—3分钟内出现,它出现时风向会急速转变。风先是非常平静,突然间周围便会刮起一阵阵风,接着便是狂风肆虐。如果着陆过程中一旦出现威胁到飞机安全的情况飞行员应该立即复飞。以下是一位乘客叙述飞机在着陆时遇到风切变的情景。“在飞机即将降落的时候来一手低空风切变,飞机会被重重的拍在了地上,然后弹起,再拍到地上,在弹起,简直就是教科书般的海豚跳。如果说重着陆就算完了那可能还太小儿科了,因为重着陆导致飞机前轮起落架的轮胎直接爆掉,同时轮胎的碎屑卷入了左侧发动机引发了起火。(后来看事故报告,在机长重新把飞机拉起来后还因为判断失误把仅剩的单发引擎推至慢车位,在几秒钟之内两次触发失速预警,也就是说我们做了一会儿滑翔机)”
        恶劣天气3:大雾。主要是能见度的影响,使起飞落地没有足够的视程。如果温度足够低还会有冻雾,冻雾会在风挡上形成一层凝结,那是啥都看不见啊。通俗的讲,雾这东西本身倒没什么,但是太影响视线。不要以为现在的飞机多先进,什么gps、雷达多牛,飞行员才是命根子,巡航过程中飞行员倒是能轻松不少,降落时飞行员肉眼看不见跑道什么都是白扯。前几天看新闻好像泰国一客机就因为大雾把高速当机场跑道,结果很掺。案例:史诗级空难:特内里费空难,波兰总统专机撞山,国航釜山空难。


        总而言之,天气造成的空难,还不少。可见天气情况很影响飞行安全。可以这么说,大部的事故或者征候都与天气有关。你问天气原因导致的空难那真是太多了。死亡人数最高的特内里费空难的直接原因是跑道冲突,然而起因是大雾泛美和KLM的747无法目视接触,塔台因为没有地情雷达需要两个瞎子互报位置导致了惨剧。法航447号班机空难,直接原因是博南拉杆导致飞机可控坠海。间接原因是空中遇超冷水导致皮托管结冰进而自动驾驶脱开,飞控备用律,左坐没有确认博南在干啥导致了惨剧。美国航空587号班机空难,进入前机的尾流副驾驶过于猛烈的蹬舵导致撕裂的惨剧。飞剑航空1285号班机空难,机翼结冰导致空难。航空是一个系统工程,现代飞机几乎不可能发生single point failure 的事件,即整个系统上因一个部分的失效而导致整个系统失效的可能性几乎没有。恶劣天气之所以可怕是因为不正确的处理很容易导致连锁反应最终酿成惨剧。然而在恶劣天气中,人对自然的天然的恐惧,剧烈变化的各种条件,很容易做出错误的判断。
三 应用分析
        提供各种航空的天气预报。首先飞行离不开气象学,没有气象学相关研究,飞行安全就无从谈起。其次飞机上有大量传感器,小的有探冰棒与发动机结冰传感器,大的有气象雷达,题主说的数据有的时候就是依靠着GPS导航系统的气象雷达数据,这些数据飞机飞行时候照到了,就会记下来,丰富气象数据。空气中的天气变化总体上讲又是千变万化的,建立一个能够算明白大气变化的数学模型是非常难的,我记得有一套日本算法一套欧美算法。然后我国也有很多超级计算机每天就在算天气变化。即便有了算法和计算器的支持,数据源也是重要的组成部分。在空中,阵性天气比如雷暴风切变等随着空中不同位置观测得出的结果是不一样的。飞机小小的气象雷达可以提供不同的角度,相当于以前观测者只能站在地面画山水画,现在在山里不同的地方都有摄像头,这样得出来的图画就更加细致准确。
        提供各种天气状况的即时报告。包括航道和降落点的天气情况,每半小时或一小时向飞行员播报一次,使飞行员可以随时掌握飞行路上的天气情况。一旦航路前方的天气变坏,可以提前知晓,对飞行影响最大的条件,就是天气,恶劣天气下很难操控,飞机在可能的情况下,都会绕开恶劣天气系统。这是防范风切变的手段之一。航空气象员会利用航空气象技术制作机场天气预报(国内一般分为9小时和24小时的天气预报),在飞行值班室内负责对天气信息进行预测分析,评估对飞机飞行的影响程度,发布机场天气预警信息,为管制、航空公司等用户提供气象服务。一般说来比气象局的预报更加精细化。
        气象信息共享。利用航空气象技术可以搭建一个天气状况信息平台,会吸收各地的气象预报信息,国内的所有飞行塔台可以在这里查询各地以往的天气信息。对于各地的空中交通管制部门来说,可以更为方便的获取需要的天气信息,提供决策的依据。此外,利用该技术可以对飞行航道上恶劣天气进行监督,一旦出现恶劣天气可以及时地向各个塔台预警,避免因恶劣天气而造成飞机事故,造成人员的伤亡和财产的损失。也为各地的空中交通管制联合行动提供了一致的天气信息,避免因各地天气信息的不同造成一定的决策失误。
参考文献
[1]段志远.航空气象技术在空中交通管理中的应用研究[J].科技创新导报,2014(35):198.
[2]黄知明.民用航空空中交通管制自动化移交-AIDC技术的应用[J].信息与电脑(理论版),2009(8):131-132.
[3]种亚斌.刍议现代化空中交通管理系统的应用[J].中国科技投资,2012(24):206.
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