遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)系統(tǒng)在通航的應(yīng)用
時(shí)間:2022-10-08 11:21:59
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摘要:近年來,通航機(jī)場(chǎng)氣象服務(wù)水平參差不齊。文章提出利用遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)系統(tǒng)的模式,整合資源,提升氣象服務(wù)水平,為通航機(jī)場(chǎng)和通航公司提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
關(guān)鍵詞:通航保障;遠(yuǎn)程氣象觀測(cè);氣象服務(wù)
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(yùn)營(yíng)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(shí)數(shù),即使有通用航空發(fā)展專項(xiàng)資金補(bǔ)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(shí)趨勢(shì),航空器的利用率在逐年下滑[1]。通航機(jī)場(chǎng)是一個(gè)非營(yíng)利性的設(shè)施,屬于公共基礎(chǔ)設(shè)施。如果以發(fā)展的眼光來看,在低空空域進(jìn)一步開放,機(jī)隊(duì)規(guī)模和飛行量上升后,通用機(jī)場(chǎng)才可能賺錢。但肯定不是靠收取起降費(fèi)賺錢,而是靠相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè),如飛機(jī)維修、銷售、油料加注、飛行培訓(xùn)甚至房地產(chǎn)開發(fā)等實(shí)現(xiàn)盈利。1.2遠(yuǎn)程塔臺(tái)在通航中應(yīng)用的難度大。遠(yuǎn)程塔臺(tái)的技術(shù)應(yīng)用在國(guó)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(jī)坪管制、機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面管理、通航機(jī)場(chǎng)等方面,做了很多遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)應(yīng)用的研究,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可先將遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù)應(yīng)用在通航機(jī)場(chǎng)?,F(xiàn)實(shí)情況下,遠(yuǎn)程塔臺(tái)利用到通航機(jī)場(chǎng)的難度大:第一,由于通航機(jī)場(chǎng)普遍的虧損狀態(tài),遠(yuǎn)程塔臺(tái)的額外經(jīng)濟(jì)投入難以獲得。第二,遠(yuǎn)程塔臺(tái)的建立,只有在區(qū)域內(nèi)有多家通航機(jī)場(chǎng),集中設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)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(fù)責(zé)遠(yuǎn)程塔臺(tái)的運(yùn)行。當(dāng)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(jī)場(chǎng)塔臺(tái),利用遠(yuǎn)程塔臺(tái)模式,收歸地區(qū)空管分局站統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)劃、管理,以上問題將迎刃而解。如:民航局在新疆機(jī)場(chǎng)集團(tuán)試點(diǎn)應(yīng)用遠(yuǎn)程塔臺(tái)技術(shù),選擇了新疆那拉提機(jī)場(chǎng)和富蘊(yùn)機(jī)場(chǎng)作為試點(diǎn)機(jī)場(chǎng),建立的遠(yuǎn)程塔臺(tái)系統(tǒng)遠(yuǎn)程可視、可識(shí)別、可通信、可運(yùn)行、可評(píng)估,提高了安全運(yùn)行保障能力。
2遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)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(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)建設(shè)指南》[2]第二十四條對(duì)于多跑道機(jī)場(chǎng),在滿足上一條規(guī)定的前提下,應(yīng)當(dāng)在觀測(cè)平臺(tái)不能直接目視的其他跑道附近安裝視頻攝像設(shè)備,以彌補(bǔ)觀測(cè)員無法目視全部跑道的不足。(2)美國(guó)氣象觀測(cè)站數(shù)量多、分布廣。氣象站氣象觀測(cè)設(shè)備的氣象數(shù)據(jù)傳送至美國(guó)飛行服務(wù)站,飛行服務(wù)站綜合國(guó)家氣象部門以及監(jiān)控設(shè)備的氣象信息為通用航空用戶提供氣象信息源。對(duì)于地面氣象站無法觀測(cè)的區(qū)域,通過調(diào)用視頻監(jiān)控設(shè)備了解相關(guān)區(qū)域的氣象信息[1]。2.2通航機(jī)場(chǎng)氣象服務(wù)特點(diǎn)。(1)通航機(jī)場(chǎng)本場(chǎng)氣象服務(wù)特點(diǎn)。通用航空飛行起點(diǎn)一般是通用航空機(jī)場(chǎng),因此需要有本場(chǎng)氣象資料的支持。根據(jù)《通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》[3]第十九條的規(guī)定:通用機(jī)場(chǎng)應(yīng)具有獲取溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、云、能見度等氣象要素及其預(yù)報(bào)信息的能力;一類通用機(jī)場(chǎng)應(yīng)配備自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)、能見度儀和機(jī)場(chǎng)預(yù)報(bào)制作系統(tǒng)。根據(jù)上述規(guī)定,通用航空所需的本場(chǎng)氣象資料主要包括:溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓、云(云量、云高、云狀)、能見度等。因?yàn)闇y(cè)云、能見度的設(shè)備費(fèi)用高昂,云、能見度等由人工觀測(cè)完成,溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓,一般是由安裝在本場(chǎng)的氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)完成,例如,銀川通航機(jī)場(chǎng)和鹽池通航機(jī)場(chǎng)均是此模式。通航機(jī)場(chǎng)預(yù)報(bào)因?yàn)槿鄙僭O(shè)備和數(shù)據(jù)支撐,一般使用臨近運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),如近期內(nèi)蒙古通航在銀川通航機(jī)場(chǎng)實(shí)施的從月牙湖至固原的短途運(yùn)輸任務(wù),氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)就是由位于河?xùn)|機(jī)場(chǎng)的民航寧夏空管分局預(yù)報(bào)室提供。(2)通航氣象服務(wù)實(shí)時(shí)性要求高,復(fù)雜性較運(yùn)輸航空低。通用航空器在作業(yè)區(qū)飛行時(shí),由于其經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目的特點(diǎn),以及飛機(jī)性能等因素,對(duì)能見度的關(guān)注度明顯高于其他要素和天氣。對(duì)于作業(yè)區(qū)的通用航空氣象服務(wù)而言,能見度、風(fēng)、低云、大風(fēng)、大霧、低空風(fēng)切變?yōu)轭A(yù)警重點(diǎn)[4]。一旦出現(xiàn)雨雪等特殊天氣,一般要求立即停止活動(dòng)。例如,航校在起落航線上做起落,在雷雨前需要?dú)庀笕藛T及時(shí)發(fā)現(xiàn)雷雨跡象,及能見度變化情況,提醒航校指揮員實(shí)時(shí)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(xùn)練飛行,不需要觀測(cè)人員針對(duì)復(fù)雜天氣再做進(jìn)一步的工作,觀測(cè)的難度和復(fù)雜性較運(yùn)輸航空低。2.3遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)在通航中應(yīng)用的可行性分析。遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)優(yōu)化配置了觀測(cè)員,提高了氣象服務(wù)質(zhì)效。遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)有系統(tǒng)簡(jiǎn)便、投入小、回報(bào)快等優(yōu)勢(shì)。表2用兩個(gè)通航機(jī)場(chǎng)舉例說明。因通航機(jī)場(chǎng)氣象服務(wù)成本高,很多通航機(jī)場(chǎng)目前不提供氣象服務(wù)。如果通航遠(yuǎn)程觀測(cè)可行,我們將能大大減少人力成本,并能實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多個(gè)通航機(jī)場(chǎng)的24h全天候的實(shí)時(shí)觀測(cè)。綜合以上信息,通航機(jī)場(chǎng)目前處虧損狀態(tài),飛行服務(wù)站功能還在完善中,通航公司對(duì)通航機(jī)場(chǎng)氣象服務(wù)及時(shí)性、有效性要求較高的情況下,遠(yuǎn)程氣象觀測(cè)在通航業(yè)有較大應(yīng)用價(jià)值。
3遠(yuǎn)程觀測(cè)實(shí)施方案
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備選型。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,觀測(cè)視頻監(jiān)控與觀測(cè)終端進(jìn)行整合,通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程觀測(cè)端,在遠(yuǎn)程觀測(cè)端,通過觀測(cè)視頻監(jiān)控、觀測(cè)氣象站數(shù)據(jù),及遠(yuǎn)程觀測(cè)端其他氣象手段,如氣象雷達(dá)、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(jī)場(chǎng)塔臺(tái)氣象終端顯示。塔臺(tái)氣象顯示終端可實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程觀測(cè)端實(shí)時(shí)視頻對(duì)話及文件傳輸,極大地提升氣象服務(wù)品質(zhì)。遠(yuǎn)程觀測(cè)端,同時(shí)對(duì)多個(gè)通航機(jī)場(chǎng)、通航公司服務(wù),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(yuǎn)程觀測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在設(shè)備選型方面,??低曈小皻庀笥^測(cè)環(huán)境實(shí)景監(jiān)控系統(tǒng)”,如圖2左邊兩張照片所示,使用設(shè)備類型為環(huán)形鷹眼類球機(jī);??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(shí)別的高清視頻攝像頭”,此系統(tǒng)已經(jīng)在杭州國(guó)家基準(zhǔn)氣候站使用,據(jù)了解,目前在杭州、寧波、嘉興、湖州17個(gè)氣象站里裝了“天臉識(shí)別”設(shè)備。還在國(guó)內(nèi)東北、西北等北方氣象站開展了試點(diǎn)。按照中國(guó)氣象局的規(guī)劃,2020年1月1日開始,全國(guó)所有的氣象站將徹底實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。我們將通航機(jī)場(chǎng)觀測(cè)看作為一個(gè)特殊的氣象觀測(cè)站,中國(guó)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(jìn)行特定轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)“智慧民航”的目的。3.2氣象數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證。通過視頻觀測(cè)是否能夠替代人工現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),這需要在遠(yuǎn)程觀測(cè)平臺(tái)建立后,讓不同觀測(cè)員,在多種情況下進(jìn)行一段時(shí)間的觀測(cè)對(duì)比,將得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,比較人工觀測(cè)和視頻觀測(cè)的差別,并根據(jù)實(shí)際情況修正,使誤差在允許的范圍之內(nèi)。
4結(jié)語(yǔ)
通航氣象遠(yuǎn)程觀測(cè)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(chǔ)上,為氣象工作人員提供一個(gè)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(gè)有效的氣象服務(wù)窗口;為通航機(jī)場(chǎng)提供一個(gè)建立氣象服務(wù)的優(yōu)質(zhì)選擇。
參考文獻(xiàn)
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[2]馬文博,周雅琴.通用航空氣象服務(wù)需求及展望[J].民航學(xué)報(bào),2018(1):47-51.
作者:楊銀霞 單位:民航空中交通管理局