遠程氣象觀測系統(tǒng)在通航的應用
時間:2022-10-08 11:21:59
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摘要:近年來,通航機場氣象服務水平參差不齊。文章提出利用遠程氣象觀測系統(tǒng)的模式,整合資源,提升氣象服務水平,為通航機場和通航公司提供優(yōu)質(zhì)服務。
關(guān)鍵詞:通航保障;遠程氣象觀測;氣象服務
1通航保障背景
1.1通航數(shù)據(jù)不樂觀。從2018年相關(guān)的運營數(shù)據(jù)可以看出,有近1/3的通航企業(yè)根本沒有飛行小時數(shù),即使有通用航空發(fā)展專項資金補貼,也僅有不到1/5的通航企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)盈利。表1可看出航空器年平均小時趨勢,航空器的利用率在逐年下滑[1]。通航機場是一個非營利性的設施,屬于公共基礎設施。如果以發(fā)展的眼光來看,在低空空域進一步開放,機隊規(guī)模和飛行量上升后,通用機場才可能賺錢。但肯定不是靠收取起降費賺錢,而是靠相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè),如飛機維修、銷售、油料加注、飛行培訓甚至房地產(chǎn)開發(fā)等實現(xiàn)盈利。1.2遠程塔臺在通航中應用的難度大。遠程塔臺的技術(shù)應用在國內(nèi)得到越來越多的重視和肯定。萊斯、華為、海豐通航等公司在機坪管制、機場場面管理、通航機場等方面,做了很多遠程塔臺技術(shù)應用的研究,業(yè)內(nèi)普遍認可先將遠程塔臺技術(shù)應用在通航機場?,F(xiàn)實情況下,遠程塔臺利用到通航機場的難度大:第一,由于通航機場普遍的虧損狀態(tài),遠程塔臺的額外經(jīng)濟投入難以獲得。第二,遠程塔臺的建立,只有在區(qū)域內(nèi)有多家通航機場,集中設計、管理、運行才能產(chǎn)生效益。第三,即使前兩條困難都已克服,難以找到資質(zhì)全面、成本合理的單位負責遠程塔臺的運行。當然,如果民航局能夠統(tǒng)一規(guī)劃,投入人力物力,將地區(qū)內(nèi)通航機場塔臺,利用遠程塔臺模式,收歸地區(qū)空管分局站統(tǒng)一進行規(guī)劃、管理,以上問題將迎刃而解。如:民航局在新疆機場集團試點應用遠程塔臺技術(shù),選擇了新疆那拉提機場和富蘊機場作為試點機場,建立的遠程塔臺系統(tǒng)遠程可視、可識別、可通信、可運行、可評估,提高了安全運行保障能力。
2遠程氣象觀測系統(tǒng)實現(xiàn)依據(jù)及可行性分析
2.1相關(guān)依據(jù)。(1)《民用航空機場氣象臺建設指南》[2]第二十四條對于多跑道機場,在滿足上一條規(guī)定的前提下,應當在觀測平臺不能直接目視的其他跑道附近安裝視頻攝像設備,以彌補觀測員無法目視全部跑道的不足。(2)美國氣象觀測站數(shù)量多、分布廣。氣象站氣象觀測設備的氣象數(shù)據(jù)傳送至美國飛行服務站,飛行服務站綜合國家氣象部門以及監(jiān)控設備的氣象信息為通用航空用戶提供氣象信息源。對于地面氣象站無法觀測的區(qū)域,通過調(diào)用視頻監(jiān)控設備了解相關(guān)區(qū)域的氣象信息[1]。2.2通航機場氣象服務特點。(1)通航機場本場氣象服務特點。通用航空飛行起點一般是通用航空機場,因此需要有本場氣象資料的支持。根據(jù)《通用機場建設標準(征求意見稿)》[3]第十九條的規(guī)定:通用機場應具有獲取溫度、風向、風速、氣壓、云、能見度等氣象要素及其預報信息的能力;一類通用機場應配備自動氣象觀測系統(tǒng)、能見度儀和機場預報制作系統(tǒng)。根據(jù)上述規(guī)定,通用航空所需的本場氣象資料主要包括:溫度、濕度、風向、風速、氣壓、云(云量、云高、云狀)、能見度等。因為測云、能見度的設備費用高昂,云、能見度等由人工觀測完成,溫度、濕度、風向、風速、氣壓,一般是由安裝在本場的氣象自動觀測系統(tǒng)完成,例如,銀川通航機場和鹽池通航機場均是此模式。通航機場預報因為缺少設備和數(shù)據(jù)支撐,一般使用臨近運輸機場的預報數(shù)據(jù),如近期內(nèi)蒙古通航在銀川通航機場實施的從月牙湖至固原的短途運輸任務,氣象預報數(shù)據(jù)就是由位于河東機場的民航寧夏空管分局預報室提供。(2)通航氣象服務實時性要求高,復雜性較運輸航空低。通用航空器在作業(yè)區(qū)飛行時,由于其經(jīng)營項目的特點,以及飛機性能等因素,對能見度的關(guān)注度明顯高于其他要素和天氣。對于作業(yè)區(qū)的通用航空氣象服務而言,能見度、風、低云、大風、大霧、低空風切變?yōu)轭A警重點[4]。一旦出現(xiàn)雨雪等特殊天氣,一般要求立即停止活動。例如,航校在起落航線上做起落,在雷雨前需要氣象人員及時發(fā)現(xiàn)雷雨跡象,及能見度變化情況,提醒航校指揮員實時注意天氣狀況;一旦出現(xiàn)雷雨跡象,指揮員一般要求停止訓練飛行,不需要觀測人員針對復雜天氣再做進一步的工作,觀測的難度和復雜性較運輸航空低。2.3遠程氣象觀測在通航中應用的可行性分析。遠程氣象觀測優(yōu)化配置了觀測員,提高了氣象服務質(zhì)效。遠程氣象觀測有系統(tǒng)簡便、投入小、回報快等優(yōu)勢。表2用兩個通航機場舉例說明。因通航機場氣象服務成本高,很多通航機場目前不提供氣象服務。如果通航遠程觀測可行,我們將能大大減少人力成本,并能實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多個通航機場的24h全天候的實時觀測。綜合以上信息,通航機場目前處虧損狀態(tài),飛行服務站功能還在完善中,通航公司對通航機場氣象服務及時性、有效性要求較高的情況下,遠程氣象觀測在通航業(yè)有較大應用價值。
3遠程觀測實施方案
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設備選型。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,觀測視頻監(jiān)控與觀測終端進行整合,通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到遠程觀測端,在遠程觀測端,通過觀測視頻監(jiān)控、觀測氣象站數(shù)據(jù),及遠程觀測端其他氣象手段,如氣象雷達、衛(wèi)星云圖等,綜合給出氣象數(shù)據(jù),氣象數(shù)據(jù)通過傳輸,最終在通航機場塔臺氣象終端顯示。塔臺氣象顯示終端可實現(xiàn)與遠程觀測端實時視頻對話及文件傳輸,極大地提升氣象服務品質(zhì)。遠程觀測端,同時對多個通航機場、通航公司服務,介于現(xiàn)行的通航體量較小,工作量現(xiàn)階段可以接受。圖1遠程觀測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在設備選型方面,??低曈小皻庀笥^測環(huán)境實景監(jiān)控系統(tǒng)”,如圖2左邊兩張照片所示,使用設備類型為環(huán)形鷹眼類球機;??低曈小叭炜粘上駜x”產(chǎn)品,如圖2右邊兩張照片所示,攝像頭使用“天臉識別的高清視頻攝像頭”,此系統(tǒng)已經(jīng)在杭州國家基準氣候站使用,據(jù)了解,目前在杭州、寧波、嘉興、湖州17個氣象站里裝了“天臉識別”設備。還在國內(nèi)東北、西北等北方氣象站開展了試點。按照中國氣象局的規(guī)劃,2020年1月1日開始,全國所有的氣象站將徹底實現(xiàn)全面自動化。我們將通航機場觀測看作為一個特殊的氣象觀測站,中國氣象局使用的成熟產(chǎn)品可以轉(zhuǎn)化到民航中使用,再根據(jù)民航相關(guān)規(guī)章制度進行特定轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)“智慧民航”的目的。3.2氣象數(shù)據(jù)對比驗證。通過視頻觀測是否能夠替代人工現(xiàn)場觀測,這需要在遠程觀測平臺建立后,讓不同觀測員,在多種情況下進行一段時間的觀測對比,將得出的數(shù)據(jù)進行分析,比較人工觀測和視頻觀測的差別,并根據(jù)實際情況修正,使誤差在允許的范圍之內(nèi)。
4結(jié)語
通航氣象遠程觀測系統(tǒng),通過整合氣象和人力資源,利用現(xiàn)有成熟技術(shù),考慮安全性,可靠性的基礎上,為氣象工作人員提供一個多種數(shù)據(jù)、工具支持的優(yōu)質(zhì)工作環(huán)境;為通航用戶提供一個有效的氣象服務窗口;為通航機場提供一個建立氣象服務的優(yōu)質(zhì)選擇。
參考文獻
[1]李宏肖.通用航空氣象服務研究[J].現(xiàn)代導航,2016,2(1):47-54.
[2]馬文博,周雅琴.通用航空氣象服務需求及展望[J].民航學報,2018(1):47-51.
作者:楊銀霞 單位:民航空中交通管理局