淺析低空飛行安全氣象保障技術(shù)

張華 李晶

摘 要：現(xiàn)階段，我國低空域范圍正在逐漸的開放，其重要程度已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面，進行低空飛行安全保障體系的研究是十分重要的一個方向。因為我國低空環(huán)境呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的情況，并且存在著低空飛行安全氣象保障技術(shù)不成熟的問題，需要建立起一套以地面氣象探測為基礎(chǔ)，配合以低空雷達進行檢測，除此之外還需要通過被動衛(wèi)星進行輔助，從而形成陸空天全方位的低空飛行安全氣象保障體系，需要對低空風(fēng)速風(fēng)向、溫度、濕度以及氣壓進行測量，并且通過低空飛行管制中心進行數(shù)據(jù)整理與分析，并且對相對應(yīng)的空域進行數(shù)據(jù)傳輸與指示，以此來解決我國低空飛行器空中預(yù)警、空中計劃以及空中救援上的空缺，希望通過本文的論述能夠為我國的低空飛行安全氣象保障技術(shù)的發(fā)展提供一定的借鑒與幫助。

關(guān)鍵詞：低空飛行;安全研究;氣象監(jiān)測;技術(shù)分析

就一般情況而言，低空飛行空域是指的在一千米以下的高度，各類的通用航空器都需要在此空域進行飛行。與常規(guī)的飛行空域進行比較，在低空空域進行飛行的飛行器數(shù)量十分的龐大、航線呈現(xiàn)出復(fù)雜的特點，并且飛行器在飛行的過程中受到環(huán)境與地形的影響非常嚴重。除此之外，我國的低空飛行安全保障技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一定的滯后性，在飛行器進行低空飛行的過程中安全性難以得到保障，飛行事故出現(xiàn)的幾率較高。針對此種情況，進行高質(zhì)量的低空飛行安全氣象保障技術(shù)的研究是十分有必要的。

1 低空飛行安全氣象保障系統(tǒng)

在低空飛行安全氣象保障系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中氣象者則需要發(fā)揮自身的風(fēng)速、濕度、溫度以及氣壓測量的功能，幫助飛行器進行正常的起飛與降落，并且將自己所收集到的數(shù)據(jù)傳送給低空管制中心;移動式的氣象監(jiān)測平臺則需要跟蹤低空飛行器的飛行軌跡，并且對低空區(qū)域的氣象狀況進行實時的監(jiān)控，同樣需要將自己所收集到的數(shù)據(jù)傳輸給低空管制中心;對于低空飛行監(jiān)控雷達而言需要具有良好的性能，并且在運行的過程中能夠避免周圍換將的影響、并根據(jù)實際情況實時的進行數(shù)據(jù)更新，監(jiān)視低空空域飛行器在飛行過程中所遇到的障礙，保障飛行器的飛行安全，在雷達部署的過程中應(yīng)當使用張角進行部署，使雷達監(jiān)視的范圍達到最大化，并根據(jù)地行情況的不停進行信息交互線路的設(shè)計;風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星在實際的應(yīng)用過程中可以提供自然天氣變化的預(yù)測以及相關(guān)的自然災(zāi)害發(fā)生檢測，能夠與地面氣象數(shù)據(jù)平臺進行實時的互動與協(xié)作，在數(shù)據(jù)上形成相互補充的優(yōu)勢;除此之外北斗導(dǎo)航衛(wèi)星能夠為飛行器提供實時的位置數(shù)據(jù)，與地面管控中心進行航線的設(shè)計，更為重要的是北斗衛(wèi)星可以提供實時的數(shù)據(jù)傳輸功能[1]。詳細的低空飛行安全氣象保障系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示：

2 氣象要素監(jiān)測

2.1 風(fēng)速風(fēng)向測量方法

伴隨著現(xiàn)階段電子信息技術(shù)以及超聲波技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為風(fēng)速風(fēng)向的測量提供了新的方法與思路。在實際的超聲波技術(shù)風(fēng)速風(fēng)向測量的過程中主要包含以下幾種方法：多普勒測量法，渦街測量法以及時差測量法。多普勒測量法在實際應(yīng)用的過程中主要利用了多普勒原理，但對于空氣中的浮懸離子的風(fēng)場進行檢測，但是在測量的過程中受到溫度的影響較為嚴重，針對此種情況需要進行溫度補償來提高測量的精度，在實際的應(yīng)用過程中存在著一定的局限性;超聲波渦街流量計在實際的應(yīng)用過程中，使用與測量管道氣體的流動速度，無法在開放性的環(huán)境中進行應(yīng)用;時差測量法在實際的應(yīng)用過程中則是使用超聲波在空氣中傳播速度存在差異的原理，特別是逆風(fēng)與順風(fēng)的差別，從而得到風(fēng)速與風(fēng)向。

2.2 溫度測量方法

就現(xiàn)階段的情況而言，使用聲學(xué)原理制作出的溫度測量計精度較大，并且適用范圍較廣，并且使近幾年才投入使用的新技術(shù)，可以在特殊的環(huán)境下對溫度進行檢測，從而幫助飛行器進行實時的調(diào)節(jié);現(xiàn)階段使用較為廣泛的是紅外測技術(shù)所制成的溫度計測器，能夠從物體本身輻射的紅外線中提取出電平信號，通過紅外線能量的大小從而對物體的溫度進行測量與計算[2]。

2.3 濕度測量方法

在實際的濕度測量計應(yīng)用中有以下兩種較為常見的一起：首先是高分子類的測量儀器，就一般情況而言都會選擇使用薄膜電容式濕度傳感器來進行濕度的檢測，除此之外還有在二十世紀末中國科學(xué)院所研制成功的結(jié)露傳感器。另外一種濕度檢測儀器則是氧化鋁濕敏電容[3]。但是在實際的使用過程中必須要與空氣進行接觸，濕度檢測其中的電子部件難以得到密封使用，這就造成了濕度傳感器在使用的過程中存在著使用年限較短并且不穩(wěn)定的狀況。不過在進入到二十一世紀之后，濕度傳感器的檢測技術(shù)已經(jīng)獲得了突破性的進展，向著智能化、穩(wěn)定化的方向發(fā)展。

2.4 氣壓測量方法

氣壓測量工作中使用較為廣泛的是氣壓表，氣壓表在實際的應(yīng)用過程中都會使用轉(zhuǎn)換器，需要將電子元件的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成為相對應(yīng)的電子數(shù)據(jù)信號?，F(xiàn)如今氣壓表已經(jīng)完成了數(shù)字化的創(chuàng)新，并且通過多層冗雜技術(shù)的應(yīng)用來進一步提升氣壓表的準確性以及穩(wěn)定性，消除傳統(tǒng)氣壓表所帶來的弊端。在氣壓表中央處理器的控制之下將會有三個完全獨立的工作感應(yīng)器，并且每一個工作感應(yīng)器的內(nèi)容都裝有溫度感應(yīng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r的進行溫度補償，多層冗雜技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Χ鄠€電子元件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視。在一部分地區(qū)還會使用沸點氣壓表，通過液體沸點的變化來對氣壓進行測量，該種測量方法在實際的應(yīng)用過程中結(jié)合了溫度測量的方法，將氣壓量的檢測轉(zhuǎn)化成為更加容易測量的溫度值[4]。

3 結(jié)語

根據(jù)上文的論述，相關(guān)的工作人員需要不斷的加強對自助設(shè)備于系統(tǒng)的研究部力度，并通過新技術(shù)的應(yīng)用，打造一套完整的低空飛行安全氣象保障技術(shù)。

參考文獻：

[1]戴求淼.新一代氣象技術(shù)在航空飛行中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（28）：174-175.

[2]陸志武.淺析航空氣象服務(wù)與直升機飛行安全[J].科技風(fēng)，2019（10）：134.

[3]姚云果.影響機場飛行安全的主要氣象要素分析[J].中國標準化，2019（04）：231-232.

[4]吳紅軍，行鴻彥，張金玉.低空飛行安全氣象保障技術(shù)[J].電子測量技術(shù)，2018，41（09）：10-15.