论文部分内容阅读
摘 要： 气象雷达是雷达领域中的一个非常重要分支，其组成部件主要由收发机、波导系统、天线驱动组件、天线、控制面板和显示器等设备。航空业日新月异的发展，气象雷达在现代航空飞机保障安全飞行发挥着非常重要的辅助作用，是现代我国航空各种类型飞机不可或缺的航空电子设备。本文将探讨飞行中如何正确使用气象雷达。
关键词： 飞机；气象雷达；颠簸
航空业日新月异的发展，气象雷达在现代航空飞机保障安全飞行发挥着非常重要的辅助作用，是现代我国航空各种类型飞机不可或缺的航空电子设备。随着夏季的到来，飞机在飞行过程中，对气象雷达的使用会变得更加的频繁，由于夏季作为一年中的雷雨多发季节，雷雨对飞行的危害之大，雷击和颠簸伤人已经被列为《民用航空器事故征候标准》中的一般事故征候。夏季大气里蕴藏着非常大的不稳定能量和丰量的水气，假设在在一定的作用下便会形成雷雨天气，在这样条件下形成的天气，就会有非常强的升降气流、结冰、积冰、闪电、大气湍流与急流、低空风切变等气候，有时还有“闪电”、“冰雹”、“强降雨”等灾害性天气，给飞行安全构成严重威胁。航空气象学把雷雨天气分成了“热雷雨”、“地形雷雨”与“锋面雷雨”这三种类型。从2009-2010 年，我国民航公布的338 例航空运输事故征候里，其中是雷雨天气造成的事故征候就有54 起，而在查阅美国民用航空飞行事故中，从1988-2008 年发生的是雷雨天气造成的事故就有25 例，是总施工里面的三分之一以上了。而造成这些事故的发生，更多的是机组应对雷雨危害的飞行安全风险防范措施不全不到位，气象雷达使用不当造成的。
一、气象雷达认识
气象雷达是雷达领域中的一个非常重要分支，其组成部件主要由收发机、波导系统、天线驱动组件、天线、控制面板和显示器等设备。气象雷达应用范围非常广，可以应用于天气预报、能源、农业和交通等各種领域。在民航系统里用的气象雷达主要是机载气象雷达系统，该系统能够检测雷雨等天气情况，还可以探测低空风切变、湍流等危险目标，便于民航提前做好预警任务。该气象雷达工作方式主要是探测降雨水滴的大小以及数量以此确定前方天气的情况，如果水滴变得大、越来越密集，就会在雷达上的反射回波变得更强。飞行中如何正确使用气象雷达需要注意两点，一方面要选择好气象雷达天线俯仰角，另一方面还要用好气象雷达的“增益”旋钮。
二、飞行中正确使用气象雷达措施
飞行中正确使用气象雷达首先我们要对ND（navigation dispaly）显示的天气进行认识，才能更好的对各种信息进行理解。ND上显示的红、黄、绿、紫色四种颜色代了表云体和空气的湿度及强度，这是气象雷达发射的X波段的回波。当前，气象雷达能探测到天气的降水、湿冰雹和湿颠簸，也就是对空气的湿度、水分的浓度非常敏感性，而对干冰雹、干冰晶探测不到。这就需要我们准确理解ND上的显示，才能对对危险天气有一个准确判断。
1、飞机颠簸。飞机颠簸的情况非常多，通常在万米以下的对流层中飞行，往往空气对流，就会造成颠簸现象。造成飞机空中颠簸的原因很多，最主要的是 “晴空颠簸”， 晴空颠簸就是指在没有云的高空由于大气活动造成的飞行器颠簸，这类颠簸最常见、而且危险性很大。原因是没有云团等天气现象可以进行参照预见，对于飞行机组就无法提前发现，从而采取避让颠簸区。当前对气象雷达的使用主要采取WX+TURB方式，只能测到湿颠簸，而晴空颠簸则测不到。颠簸的探测主要是以多普勒效应与原理进行，在ND上的显示颜色是紫红色。假设颠簸非常重时，飞行员还可以改变高度层的方法来避让。假设探测到颠簸回波，需要避开至少20NM。
2、天线的角度选择。天线的角度选择需要和ND的距离相适应，也就是选择好正确的角度就可以调整天线直到ND的边缘有些地面的回波。对于地面回波的判断可以向上调整角度，回波的形状和颜色马上改变并最终消失。一是起飞时，天线角度应向上调节，主要是方便我们看到飞机前上方天气，并且随着高度的改变天线角度也要进行改变。通常起飞时天线上仰角调到+5度，假设前方有山，那种再增至+7度左右。二是爬升时角度也有所变化，在高度的不断增加过程中天线上仰角需要不断下调。三是在平飞时角度也有变化，天线角度通常在-1.5度--1.75度，以调节到地面回波刚好出现在雷达显示屏的最外端后，再慢慢向上调一点，直到地面回波消失最好。这些调节，只是基本角度，天线角度还与所选的雷达探测的不同会有些许的差别。四是飞机下降时角度的调节，开始时，每下降10000英尺就要上调1度天线仰角，当高度到一定高度，如15000英尺以下时每下降5000英尺就上调1度仰角。五是飞机进行五边进近时，需要给复飞进行一定的上升躲避路线选择，天线仰角需要向上调到+7度-+10度。
3、气象雷达“距离圈”与“增益”旋钮的使用。气象雷达“距离圈”与“增益”旋钮的使用操作，通常距离圈在 10，20 ，40，80，160，320海里位时，飞机在高空巡航时80-160 海里位最好，而需要注意的是，左右座的距离圈要严格保证有一侧的放在40海里位（含以下） 主要是便于及时更早发现飞机前方的雷雨和分布状况，这样就会决定飞机采取绕飞措施，还可以看见使用大距离圈时容易不被發现的受到衰减的小的局部孤立的积雨云和雷雨区。假设荧光屏出现大片红区，要准确无误的确定前方天气情况，绕开最强降雨区，可以慢慢调小增益旋钮，同时关注哪部分是持续红色时间最长，就可以确定那部分的降雨最大，这时就需要做好避开飞行。■
参考文献
[1] 徐亚军，胡焱，沈家庆.机载导航设备与系统[M].2007.
[2] 杨锐.新一代天气雷达数据存储系统设计与实现[D].北京邮电大学 2012
[3] 李晔.河南省新一代天气雷达站级综合业务监控系统[D].郑州大学 2016
[4] 黄正宏.河池新一代天气雷达资料管理系统设计与实现[D].电子科技大学 2014
[5] 彭涛.新一代天气雷达回波数据质量分析与控制系统研究[D].电子科技大学 2012
关键词： 飞机；气象雷达；颠簸
航空业日新月异的发展，气象雷达在现代航空飞机保障安全飞行发挥着非常重要的辅助作用，是现代我国航空各种类型飞机不可或缺的航空电子设备。随着夏季的到来，飞机在飞行过程中，对气象雷达的使用会变得更加的频繁，由于夏季作为一年中的雷雨多发季节，雷雨对飞行的危害之大，雷击和颠簸伤人已经被列为《民用航空器事故征候标准》中的一般事故征候。夏季大气里蕴藏着非常大的不稳定能量和丰量的水气，假设在在一定的作用下便会形成雷雨天气，在这样条件下形成的天气，就会有非常强的升降气流、结冰、积冰、闪电、大气湍流与急流、低空风切变等气候，有时还有“闪电”、“冰雹”、“强降雨”等灾害性天气，给飞行安全构成严重威胁。航空气象学把雷雨天气分成了“热雷雨”、“地形雷雨”与“锋面雷雨”这三种类型。从2009-2010 年，我国民航公布的338 例航空运输事故征候里，其中是雷雨天气造成的事故征候就有54 起，而在查阅美国民用航空飞行事故中，从1988-2008 年发生的是雷雨天气造成的事故就有25 例，是总施工里面的三分之一以上了。而造成这些事故的发生，更多的是机组应对雷雨危害的飞行安全风险防范措施不全不到位，气象雷达使用不当造成的。
一、气象雷达认识
气象雷达是雷达领域中的一个非常重要分支，其组成部件主要由收发机、波导系统、天线驱动组件、天线、控制面板和显示器等设备。气象雷达应用范围非常广，可以应用于天气预报、能源、农业和交通等各種领域。在民航系统里用的气象雷达主要是机载气象雷达系统，该系统能够检测雷雨等天气情况，还可以探测低空风切变、湍流等危险目标，便于民航提前做好预警任务。该气象雷达工作方式主要是探测降雨水滴的大小以及数量以此确定前方天气的情况，如果水滴变得大、越来越密集，就会在雷达上的反射回波变得更强。飞行中如何正确使用气象雷达需要注意两点，一方面要选择好气象雷达天线俯仰角，另一方面还要用好气象雷达的“增益”旋钮。
二、飞行中正确使用气象雷达措施
飞行中正确使用气象雷达首先我们要对ND（navigation dispaly）显示的天气进行认识，才能更好的对各种信息进行理解。ND上显示的红、黄、绿、紫色四种颜色代了表云体和空气的湿度及强度，这是气象雷达发射的X波段的回波。当前，气象雷达能探测到天气的降水、湿冰雹和湿颠簸，也就是对空气的湿度、水分的浓度非常敏感性，而对干冰雹、干冰晶探测不到。这就需要我们准确理解ND上的显示，才能对对危险天气有一个准确判断。
1、飞机颠簸。飞机颠簸的情况非常多，通常在万米以下的对流层中飞行，往往空气对流，就会造成颠簸现象。造成飞机空中颠簸的原因很多，最主要的是 “晴空颠簸”， 晴空颠簸就是指在没有云的高空由于大气活动造成的飞行器颠簸，这类颠簸最常见、而且危险性很大。原因是没有云团等天气现象可以进行参照预见，对于飞行机组就无法提前发现，从而采取避让颠簸区。当前对气象雷达的使用主要采取WX+TURB方式，只能测到湿颠簸，而晴空颠簸则测不到。颠簸的探测主要是以多普勒效应与原理进行，在ND上的显示颜色是紫红色。假设颠簸非常重时，飞行员还可以改变高度层的方法来避让。假设探测到颠簸回波，需要避开至少20NM。
2、天线的角度选择。天线的角度选择需要和ND的距离相适应，也就是选择好正确的角度就可以调整天线直到ND的边缘有些地面的回波。对于地面回波的判断可以向上调整角度，回波的形状和颜色马上改变并最终消失。一是起飞时，天线角度应向上调节，主要是方便我们看到飞机前上方天气，并且随着高度的改变天线角度也要进行改变。通常起飞时天线上仰角调到+5度，假设前方有山，那种再增至+7度左右。二是爬升时角度也有所变化，在高度的不断增加过程中天线上仰角需要不断下调。三是在平飞时角度也有变化，天线角度通常在-1.5度--1.75度，以调节到地面回波刚好出现在雷达显示屏的最外端后，再慢慢向上调一点，直到地面回波消失最好。这些调节，只是基本角度，天线角度还与所选的雷达探测的不同会有些许的差别。四是飞机下降时角度的调节，开始时，每下降10000英尺就要上调1度天线仰角，当高度到一定高度，如15000英尺以下时每下降5000英尺就上调1度仰角。五是飞机进行五边进近时，需要给复飞进行一定的上升躲避路线选择，天线仰角需要向上调到+7度-+10度。
3、气象雷达“距离圈”与“增益”旋钮的使用。气象雷达“距离圈”与“增益”旋钮的使用操作，通常距离圈在 10，20 ，40，80，160，320海里位时，飞机在高空巡航时80-160 海里位最好，而需要注意的是，左右座的距离圈要严格保证有一侧的放在40海里位（含以下） 主要是便于及时更早发现飞机前方的雷雨和分布状况，这样就会决定飞机采取绕飞措施，还可以看见使用大距离圈时容易不被發现的受到衰减的小的局部孤立的积雨云和雷雨区。假设荧光屏出现大片红区，要准确无误的确定前方天气情况，绕开最强降雨区，可以慢慢调小增益旋钮，同时关注哪部分是持续红色时间最长，就可以确定那部分的降雨最大，这时就需要做好避开飞行。■
参考文献
[1] 徐亚军，胡焱，沈家庆.机载导航设备与系统[M].2007.
[2] 杨锐.新一代天气雷达数据存储系统设计与实现[D].北京邮电大学 2012
[3] 李晔.河南省新一代天气雷达站级综合业务监控系统[D].郑州大学 2016
[4] 黄正宏.河池新一代天气雷达资料管理系统设计与实现[D].电子科技大学 2014
[5] 彭涛.新一代天气雷达回波数据质量分析与控制系统研究[D].电子科技大学 2012