浅析低空飞行安全气象保障技术

张华 李晶

摘 要：现阶段，我国低空域范围正在逐渐的开放，其重要程度已经上升到国家战略层面，进行低空飞行安全保障体系的研究是十分重要的一个方向。因为我国低空环境呈现出较为复杂的情况，并且存在着低空飞行安全气象保障技术不成熟的问题，需要建立起一套以地面气象探测为基础，配合以低空雷达进行检测，除此之外还需要通过被动卫星进行辅助，从而形成陆空天全方位的低空飞行安全气象保障体系，需要对低空风速风向、温度、湿度以及气压进行测量，并且通过低空飞行管制中心进行数据整理与分析，并且对相对应的空域进行数据传输与指示，以此来解决我国低空飞行器空中预警、空中计划以及空中救援上的空缺，希望通过本文的论述能够为我国的低空飞行安全气象保障技术的发展提供一定的借鉴与帮助。

关键词：低空飞行;安全研究;气象监测;技术分析

就一般情况而言，低空飞行空域是指的在一千米以下的高度，各类的通用航空器都需要在此空域进行飞行。与常规的飞行空域进行比较，在低空空域进行飞行的飞行器数量十分的庞大、航线呈现出复杂的特点，并且飞行器在飞行的过程中受到环境与地形的影响非常严重。除此之外，我国的低空飞行安全保障技术发展呈现出一定的滞后性，在飞行器进行低空飞行的过程中安全性难以得到保障，飞行事故出现的几率较高。针对此种情况，进行高质量的低空飞行安全气象保障技术的研究是十分有必要的。

1 低空飞行安全气象保障系统

在低空飞行安全气象保障系统在实际的应用过程中气象者则需要发挥自身的风速、湿度、温度以及气压测量的功能，帮助飞行器进行正常的起飞与降落，并且将自己所收集到的数据传送给低空管制中心;移动式的气象监测平台则需要跟踪低空飞行器的飞行轨迹，并且对低空区域的气象状况进行实时的监控，同样需要将自己所收集到的数据传输给低空管制中心;对于低空飞行监控雷达而言需要具有良好的性能，并且在运行的过程中能够避免周围换将的影响、并根据实际情况实时的进行数据更新，监视低空空域飞行器在飞行过程中所遇到的障碍，保障飞行器的飞行安全，在雷达部署的过程中应当使用张角进行部署，使雷达监视的范围达到最大化，并根据地行情况的不停进行信息交互线路的设计;风云系列气象卫星在实际的应用过程中可以提供自然天气变化的预测以及相关的自然灾害发生检测，能够与地面气象数据平台进行实时的互动与协作，在数据上形成相互补充的优势;除此之外北斗导航卫星能够为飞行器提供实时的位置数据，与地面管控中心进行航线的设计，更为重要的是北斗卫星可以提供实时的数据传输功能[1]。详细的低空飞行安全气象保障系统构成如下图所示：

2 气象要素监测

2.1 风速风向测量方法

伴随着现阶段电子信息技术以及超声波技术的发展与应用，为风速风向的测量提供了新的方法与思路。在实际的超声波技术风速风向测量的过程中主要包含以下几种方法：多普勒测量法，涡街测量法以及时差测量法。多普勒测量法在实际应用的过程中主要利用了多普勒原理，但对于空气中的浮悬离子的风场进行检测，但是在测量的过程中受到温度的影响较为严重，針对此种情况需要进行温度补偿来提高测量的精度，在实际的应用过程中存在着一定的局限性;超声波涡街流量计在实际的应用过程中，使用与测量管道气体的流动速度，无法在开放性的环境中进行应用;时差测量法在实际的应用过程中则是使用超声波在空气中传播速度存在差异的原理，特别是逆风与顺风的差别，从而得到风速与风向。

2.2 温度测量方法

就现阶段的情况而言，使用声学原理制作出的温度测量计精度较大，并且适用范围较广，并且使近几年才投入使用的新技术，可以在特殊的环境下对温度进行检测，从而帮助飞行器进行实时的调节;现阶段使用较为广泛的是红外测技术所制成的温度计测器，能够从物体本身辐射的红外线中提取出电平信号，通过红外线能量的大小从而对物体的温度进行测量与计算[2]。

2.3 湿度测量方法

在实际的湿度测量计应用中有以下两种较为常见的一起：首先是高分子类的测量仪器，就一般情况而言都会选择使用薄膜电容式湿度传感器来进行湿度的检测，除此之外还有在二十世纪末中国科学院所研制成功的结露传感器。另外一种湿度检测仪器则是氧化铝湿敏电容[3]。但是在实际的使用过程中必须要与空气进行接触，湿度检测其中的电子部件难以得到密封使用，这就造成了湿度传感器在使用的过程中存在着使用年限较短并且不稳定的状况。不过在进入到二十一世纪之后，湿度传感器的检测技术已经获得了突破性的进展，向着智能化、稳定化的方向发展。

2.4 气压测量方法

气压测量工作中使用较为广泛的是气压表，气压表在实际的应用过程中都会使用转换器，需要将电子元件的响应转换成为相对应的电子数据信号。现如今气压表已经完成了数字化的创新，并且通过多层冗杂技术的应用来进一步提升气压表的准确性以及稳定性，消除传统气压表所带来的弊端。在气压表中央处理器的控制之下将会有三个完全独立的工作感应器，并且每一个工作感应器的内容都装有温度感应系统能够实时的进行温度补偿，多层冗杂技术的应用能够对多个电子元件的工作状态进行监视。在一部分地区还会使用沸点气压表，通过液体沸点的变化来对气压进行测量，该种测量方法在实际的应用过程中结合了温度测量的方法，将气压量的检测转化成为更加容易测量的温度值[4]。

3 结语

根据上文的论述，相关的工作人员需要不断的加强对自助设备于系统的研究部力度，并通过新技术的应用，打造一套完整的低空飞行安全气象保障技术。

参考文献：

[1]戴求淼.新一代气象技术在航空飞行中的应用[J].科技创新与应用，2019（28）：174-175.

[2]陆志武.浅析航空气象服务与直升机飞行安全[J].科技风，2019（10）：134.

[3]姚云果.影响机场飞行安全的主要气象要素分析[J].中国标准化，2019（04）：231-232.

[4]吴红军，行鸿彦，张金玉.低空飞行安全气象保障技术[J].电子测量技术，2018，41（09）：10-15.