張華 李晶

摘 要：現(xiàn)階段，我國(guó)低空域范圍正在逐漸的開(kāi)放，其重要程度已經(jīng)上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，進(jìn)行低空飛行安全保障體系的研究是十分重要的一個(gè)方向。因?yàn)槲覈?guó)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(wèn)題，需要建立起一套以地面氣象探測(cè)為基礎(chǔ)，配合以低空雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，除此之外還需要通過(guò)被動(dòng)衛(wèi)星進(jìn)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(duì)低空風(fēng)速風(fēng)向、溫度、濕度以及氣壓進(jìn)行測(cè)量，并且通過(guò)低空飛行管制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，并且對(duì)相對(duì)應(yīng)的空域進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與指示，以此來(lái)解決我國(guó)低空飛行器空中預(yù)警、空中計(jì)劃以及空中救援上的空缺，希望通過(guò)本文的論述能夠?yàn)槲覈?guó)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(cè);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(jìn)行飛行。與常規(guī)的飛行空域進(jìn)行比較，在低空空域進(jìn)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(diǎn)，并且飛行器在飛行的過(guò)程中受到環(huán)境與地形的影響非常嚴(yán)重。除此之外，我國(guó)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(jìn)行低空飛行的過(guò)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(duì)此種情況，進(jìn)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(shí)際的應(yīng)用過(guò)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(cè)量的功能，幫助飛行器進(jìn)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(dòng)式的氣象監(jiān)測(cè)平臺(tái)則需要跟蹤低空飛行器的飛行軌跡，并且對(duì)低空區(qū)域的氣象狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)于低空飛行監(jiān)控雷達(dá)而言需要具有良好的性能，并且在運(yùn)行的過(guò)程中能夠避免周圍換將的影響、并根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，監(jiān)視低空空域飛行器在飛行過(guò)程中所遇到的障礙，保障飛行器的飛行安全，在雷達(dá)部署的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)使用張角進(jìn)行部署，使雷達(dá)監(jiān)視的范圍達(dá)到最大化，并根據(jù)地行情況的不停進(jìn)行信息交互線路的設(shè)計(jì);風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中可以提供自然天氣變化的預(yù)測(cè)以及相關(guān)的自然災(zāi)害發(fā)生檢測(cè)，能夠與地面氣象數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的互動(dòng)與協(xié)作，在數(shù)據(jù)上形成相互補(bǔ)充的優(yōu)勢(shì);除此之外北斗導(dǎo)航衛(wèi)星能夠?yàn)轱w行器提供實(shí)時(shí)的位置數(shù)據(jù)，與地面管控中心進(jìn)行航線的設(shè)計(jì)，更為重要的是北斗衛(wèi)星可以提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸功能[1]。詳細(xì)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(cè)

2.1 風(fēng)速風(fēng)向測(cè)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(cè)量提供了新的方法與思路。在實(shí)際的超聲波技術(shù)風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量的過(guò)程中主要包含以下幾種方法：多普勒測(cè)量法，渦街測(cè)量法以及時(shí)差測(cè)量法。多普勒測(cè)量法在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要利用了多普勒原理，但對(duì)于空氣中的浮懸離子的風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，但是在測(cè)量的過(guò)程中受到溫度的影響較為嚴(yán)重，針對(duì)此種情況需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償來(lái)提高測(cè)量的精度，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中存在著一定的局限性;超聲波渦街流量計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，使用與測(cè)量管道氣體的流動(dòng)速度，無(wú)法在開(kāi)放性的環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用;時(shí)差測(cè)量法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)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(cè)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(cè)量計(jì)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(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，從而幫助飛行器進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié);現(xiàn)階段使用較為廣泛的是紅外測(cè)技術(shù)所制成的溫度計(jì)測(cè)器，能夠從物體本身輻射的紅外線中提取出電平信號(hào)，通過(guò)紅外線能量的大小從而對(duì)物體的溫度進(jìn)行測(cè)量與計(jì)算[2]。

2.3 濕度測(cè)量方法

在實(shí)際的濕度測(cè)量計(jì)應(yīng)用中有以下兩種較為常見(jiàn)的一起：首先是高分子類的測(cè)量?jī)x器，就一般情況而言都會(huì)選擇使用薄膜電容式濕度傳感器來(lái)進(jìn)行濕度的檢測(cè)，除此之外還有在二十世紀(jì)末中國(guó)科學(xué)院所研制成功的結(jié)露傳感器。另外一種濕度檢測(cè)儀器則是氧化鋁濕敏電容[3]。但是在實(shí)際的使用過(guò)程中必須要與空氣進(jìn)行接觸，濕度檢測(cè)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(guò)程中存在著使用年限較短并且不穩(wěn)定的狀況。不過(guò)在進(jìn)入到二十一世紀(jì)之后，濕度傳感器的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)獲得了突破性的進(jìn)展，向著智能化、穩(wěn)定化的方向發(fā)展。

2.4 氣壓測(cè)量方法

氣壓測(cè)量工作中使用較為廣泛的是氣壓表，氣壓表在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中都會(huì)使用轉(zhuǎn)換器，需要將電子元件的響應(yīng)轉(zhuǎn)換成為相對(duì)應(yīng)的電子數(shù)據(jù)信號(hào)?，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(guò)多層冗雜技術(shù)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)一步提升氣壓表的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性，消除傳統(tǒng)氣壓表所帶來(lái)的弊端。在氣壓表中央處理器的控制之下將會(huì)有三個(gè)完全獨(dú)立的工作感應(yīng)器，并且每一個(gè)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(shí)的進(jìn)行溫度補(bǔ)償，多層冗雜技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)Χ鄠€(gè)電子元件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。在一部分地區(qū)還會(huì)使用沸點(diǎn)氣壓表，通過(guò)液體沸點(diǎn)的變化來(lái)對(duì)氣壓進(jìn)行測(cè)量，該種測(cè)量方法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中結(jié)合了溫度測(cè)量的方法，將氣壓量的檢測(cè)轉(zhuǎn)化成為更加容易測(cè)量的溫度值[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文的論述，相關(guān)的工作人員需要不斷的加強(qiáng)對(duì)自助設(shè)備于系統(tǒng)的研究部力度，并通過(guò)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(xiàn)：

[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(jī)飛行安全[J].科技風(fēng)，2019（10）：134.

[3]姚云果.影響機(jī)場(chǎng)飛行安全的主要?dú)庀笠胤治鯷J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量技術(shù)，2018，41（09）：10-15.