六盘水市人工影响天气高炮作业点安全射界管理

彭超 赵琨 孙传东 罗通均

摘 要：随着社会经济的不断发展，新型城镇化的建设对全市人影作业点安全射界范围的影响不可谓不大。人影作业点由于周边乡镇建设，可作业区域变得少之又少。面对这种形势，地面人影作业点安全射界的规范化管理显得尤为重要。本文将以《贵州省地面人影作业电子安全禁射应用系统》为抓手，进行敏感目标全方位排查，深入了解人影作业点安全射界，调查城镇化建设对人影作业点安全射界范围的影响，不断规范全市人影作业点安全射界管理，制作六盘水市人工影响天气37mm高炮安全射界图。

关键词：人工影响天气 ;高炮 ;作业点 ;安全射界;制作 ;应用

人工影响天气（以下简称“人影”）是为了避免或者减轻气象灾害，而合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响实现增雨、防雹等目的的活动。目前，我市人影业务规模不断扩大，向云层发射催化剂的火箭、高炮等人影作业设备逐年增多，对于人影作业安全性的要求也不断提高。37mm高炮是我市开展地面人工增雨防雹的主要作业装备之一，使用的人影炮弹存在约3‰的引信瞎火率。随着人口和建筑物密度的增大，地面人影作业的安全射击范围不断受到挤压限制。调查掌握作业点周围人口和重要设施分布情况，利用《贵州省地面人影作业电子安全禁射应用系统》，精确规范绘制和使用安全射界图，即作业点周围人口和重要设施成为禁射区，其他区域为可射击区，可以有效规避人影作业事故的发生。

一、作业点安全射界图制定中的技术讨论

由于不同作业装备的性能、飞行轨迹和因之产生的危险因素不同，确定安全射界时考虑的参量和具体数据有很大差异，必须进行较为细致的分析和估算，从而制定更加安全、规范的人影安全射界。以下以六盘水市人影作业现行使用的37mm高射炮为例，对制定人影安全射界时应考虑的关键因素、数据估算、制作方法和应用技术进行探讨。六盘水市一般采用 12～17s 引信自炸时间炮弹;人影作业时一般允许最大射击仰角为 80°，最小射击仰角为 50°，以下引用发射数据时均以此界定。

1.高炮炮弹发射后潜在的危险因素

（1）引信瞎火弹丸坠落。根据生产厂家提供的资料，现用人影炮弹存有约 3‰ 的引信瞎火率，在弹丸飞行终了时发生坠落，在射击仰角为80°时其落点距发射点水平距离最近为3km，射击仰角为40°时最远可达 9.67km。

（2）炮弹弹丸受风力影响偏离预计落点最大水平距离：顺风可使弹道延伸，逆风可使弹道缩短，横风可造成弹丸左右偏移。可以看出：纵向风影响可使弹丸延伸或拖后不大于 500m;横侧风可使弹丸左右偏移不大于 1.5km，发射仰角愈大偏移距离愈大。

（3）超标爆炸破片散落。爆炸破片散落发生在弹丸出膛12～17s 区间，与作业点水平距离的近点、远点分别出现在弹丸飞行12s和17s时。

2.高炮作业点安全射界选定标准

设定安全区域时应依当地实际条件尽量放大，选取时可依照下述具体标准：

（1）引信瞎火弹坠落点最小安全区域的确定：最低须按静风发射时落点前后外延500m以上、宽度不少于2km×1.5km划定，以绿色标出。区域内不得有村庄、集镇、企业等人口密集的地方。

（2）超标爆炸破片散落控制区域的选取： 前后按该射击仰角下 12～17s 区间对应的地面水平距离;宽度不少于 30°划定。区域应选在人口、地面设施相对稀少的地方。

（3）射角的确定：考虑风力影响，发射仰角控制在 70°以下，使安全射界近端大于 1.5km 较适宜，避免顶炸发生。

（4）最大水平距离的界定：根据生产厂家提供的资料，37mm 高炮水平射击距离在 40°仰角时达到最大值为 9.67km，取整定为 10km。

3.高炮作业点安全射界图的制作方法

采用大比例测绘地图（1：50000或1：100000）或高分辨率的卫星遥感影像地图，选取半径10km 范围内地面人员建筑分布符合以上技术标准的区域作为预设的安全射界并以绿色标示，再将炮点名称、经纬度、距离圈标示、射距圈标示、方位角标示;射击时限定的仰角、方位角范围诸元素叠加进去标注形成图形，射界图制作中应注意以下几点：

（1）方位初始角 0°为正北方向，依顺时针方向旋转，单位以“°，′，″”形式标注;如若炮手能够熟练操作瞄准具，也可采用“密位”单位形式标注（换算关系 1°=6000?360 密位）。

（2）高炮射距圈的标定应按照表 1 给定的数值为半径绘出不同射角下高炮射击距离圈。

（3）为了简單明了易于操作，应明确给出每一安全区域对应的射击方位、仰角范围（推荐射界）。

（4）可将各安全射击区域依次编号为 “1，2，3…”，便于发布扇形或梯次射击的作业指令。

（5）采用测绘地图制作时，应尽量选择最新版的资料并结合现场勘察和六盘水市敏感目标排查表进行。

二、高炮作业点安全射界图的实际应用

1.高炮作业点安全射界图的拓展应用

人工影响天气高炮作业点安全射界图的地面参照系是将高炮安全射界图转化于炮台地面上（图 1）， 其直观醒目，易理解好操作。在现场，特别是夜间射击时使用极为便利，具有很高的实用价值，绘制时须将射击方位、仰角范围参数分别折换为一个固定中值标注。

2.高炮作业点安全射界的组合应用

为了适应作业的需要，可将相邻数个纵向安全射界组合，以实现梯次射击;将相邻数个横向安全射界组合，以实现扇面射击。

3.高炮作业点安全射界图中射击方位数值读取应用

采用“密位”方式标注射击方位值时可由瞄准具直接读出，若采用“°”单位方式标注射击方位值时则须事先用 GPS、罗盘等器具测量给出。

4.高炮作业时遇到瞬时风时安全射界图的应用

高炮射击时若遇横向瞬时风速达到或超过 20m·s-1 时，最大射角不得高于 70°，同时可视即时风速在原定方位角范围内的数值向来风方向校正。

三、结语

本文在广泛征求六盘水市各县区人影办和人员技术人员意见的基础上，综合分析大家提出的问题和建议，重新审视以往在安全射界图制定时可能存在的疏漏，明确阐述了制定安全射界的意义和制作过程，在制作方法、数据估算等方面补充了新的内容并建立了统一标准，从而为高炮作业人员提供了简单易行的操作方法，使其可操作性显著提高。在《贵州省地面人影作业电子安全禁射应用系统》中，通过科学规范设计制作出六盘水市人工影响天气高炮作业点安全射界图，在应用中，可以有效避免或减轻37mm高炮作业时出现安全事故，提高人工影响天气作业效率和安全管理水平，促进人工影响天气高炮作业规范化建设。随着经济社会对人工影响天气作业的需求越来越大，在业务流程、支撑保障和指挥水平等方面尝试进行突破创新，提高人工影响天气作业的科学水平，努力做到每次人工影响天气作业效率最大化。

参考文献：

[1]杨凡，孙琪，孟繁辉，等.安全射界图技术在人工影响天气指挥系统中的应用[J].气象科技，2014，42（3）：511-515.