揪出民航机场的“隐形捣蛋鬼”

在蓝天白云之间，民航飞机翱翔天际。然而，在看似平静的空中，却隐藏着一个“隐形捣蛋鬼”——低空风切变。它虽然看不见、摸不着，却时常给航空安全带来不小的挑战。

低空风切变，简单来说，就是在离地面约600米高度以下，风的方向或速度突然发生变化的现象。它就像空气中的一股“暗流”，悄无声息地改变着风的走向和速度。低空风切变主要分为垂直风切变和水平风切变，垂直风切变就像空中的“电梯”，让飞机在爬升、着陆时遇到意想不到的阻力；水平风切变则像空中的“滑梯”，让飞机在降落时偏离原来的航向。

低空风切变对航空安全的危害不容小觑，它可能导致飞机在起飞和着陆阶段出现偏差，甚至引发事故，还可能影响飞机的稳定性和操作性，产生让乘客感到不舒服的颠簸和失重感。

为了应对这种现象，各地的民航机场均配备了相应的设施，南京信息工程大学大气物理学院“机不可失——飞行安全守护者”团队研制的测风激光雷达，为航空安全进一步提供了保障。

陈逸翔是南京信息工程大学大气物理学院在读博士，也是团队学生组负责人。南信大是一所以气象学科为特色的大学，通过课堂上老师讲解的专业知识，去气象局、民航空管局实习，团队成员逐步发现民航机场晴空条件下大范围风场测量仍缺乏成熟产品。因此，团队决定切入这一领域。

陈逸翔介绍，为获取不同侧重点的气象要素，民航机场都有针对性的设施，比如风廓线雷达、天气雷达、声雷达、探空气球等。这些设施中，风廓线雷达的探测距离只有两三百米；天气雷达适合阴雨天使用，它可以探测空中云层的动向，云层往哪飘、速度是多少，然而，一到晴空万里时，它就像“失明”一样；探空气球一般一天向空中释放两次，早八点、晚八点各一次，一天只能获得两条数据，且只能获取基础数据，没法保障机场繁忙的起降需求。团队研发的测风激光雷达，其示踪物是气溶胶粒子，最适合晴空条件下使用。

团队瞄准机场探测低空风切变的“痛点”，在细分领域对激光雷达的性能进行优化、提升，研制的测风激光雷达能够探测精细风场、飞机尾流等气象数据。

测风激光雷达涉及多学科知识，团队成员来自光学、机械、电子、算法等不同专业，他们解决了两个问题：一个是分辨率，民航机场现行的雷达分辨率普遍在60米到30米之间，测风激光雷达将分辨率提升至米级尺度；另一个是探测距离，团队研发的测风激光雷达最远能够探测30千米。

样机组装、调试完成后，团队将测风激光雷达安装在北京大兴机场、拉萨贡嘎机场、广州白云机场、昆明长水机场试用。根据机场的反馈信息，团队发现了测风激光雷达在软件算法和使用体验方面存在薄弱环节，后续他们会进行针对性的改进，力争在用户使用体验上实现突破。

参加第十四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛，陈逸翔收获颇多：上台演讲不怯场了，无论评委问什么问题，他都能自如应对；对项目、产品的商业化认识更深入了。他说，之前只顾埋头做课题，没想过产品商业化会遇到哪些困难。有困难不要紧，最怕的是认识不到要面对什么。从这个层面来看，他觉得参加“挑战杯”的经历是很好的成长机会。