朱崔瑩

摘要：低空飛行在民間有著廣泛的應用場景，現(xiàn)階段我國低空域范圍正在不斷的開放，對于低空飛行安全，越來越多的企業(yè)和個人都會涉及其中，所以這些年關于低空飛行安全氣象保障的重要程度已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略層面，如何能夠進行有效的低空安全保障體系搭建成為了當前相關部門和企業(yè)研究的一個重要課題。我國低空環(huán)境情況較為復雜，在目前的技術形成條件來看，低空飛行安全保障技術還尚不成熟，需要建立一套以地面氣象探索為基礎搭配低空雷達進行檢測，動用被動衛(wèi)星進行輔助，形成海陸空全方位的氣象保障體系，能夠?qū)崟r對低空區(qū)域的風速風向微低空飛行管制中心進行數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳遞和應用，解決我國低空飛行器的空中預警空中救援所需的數(shù)據(jù)支持。

關鍵詞：低空飛行;安全研究;氣象監(jiān)測;技術分析

引言

低空飛行的空域一般是指在1公里范圍以內(nèi)的高度，各類通用飛行器都需要在此空域進行分析與常規(guī)空域比較低空空域，存在的飛行器數(shù)量更多，且航線復雜缺乏規(guī)律，飛行器在飛行過程中受到地形環(huán)境的影響程度更加劇烈，所以不同地區(qū)受特殊地形影響，其飛行軌跡可能會出現(xiàn)很大的區(qū)別，我國低空飛行安全保障技術從總體發(fā)展態(tài)勢來看，與國際先進水平存在一定的差距，飛行器在進行低空飛行時，其輔助信息收集和供應能力較差，無法對其提供完善全面的安全數(shù)據(jù)信息支持，導致飛行事故出現(xiàn)幾率較高。對低空飛行安全氣象保障技術進行完善和健全，對于未來我國的低空飛行領域相關行業(yè)的發(fā)展會有積極的推動作用。

1低空飛行安全氣象保障系統(tǒng)

在進行低空飛行時，安全氣象保障系統(tǒng)，能夠?qū)w行路徑的風速，溫濕度，氣壓等數(shù)據(jù)實時傳輸給飛行器，幫助其正確判斷飛行路徑和飛行環(huán)境。同時飛行器也能夠?qū)⒃O備自身收集到的數(shù)據(jù)信息傳送給低空管制中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，和比對移動式氣象監(jiān)測平臺，需要跟蹤低空飛行器的實際飛行軌跡，并對該區(qū)域的氣象狀態(tài)進行實時監(jiān)控，然后將收集整理的數(shù)據(jù)傳輸給低空管制中心，對于低空飛行監(jiān)控雷達而言，其具有穩(wěn)定的性能，在使用過程中也能夠盡可能避免周圍環(huán)境對其探測結(jié)果的影響，并能夠根據(jù)探測數(shù)據(jù)實施更新數(shù)據(jù)情況，監(jiān)視低空空域飛行器在飛行過程中出現(xiàn)的各類異常飛行姿態(tài)，判斷飛行器是否正常運行。在雷達部署的過程中，需要使用張角進行控制和部署，讓雷達能夠監(jiān)視的范圍達到最大值，并根據(jù)實際的地形情況不斷進行信息交互和比對，確認路線風云系統(tǒng)氣象衛(wèi)星在實際應用中可以提供自然天氣變化預測和相關自然災害發(fā)生檢測，通過與地面氣象數(shù)據(jù)平臺進行實時的信息交互和協(xié)作，能夠在數(shù)據(jù)上互相補充。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)能夠為飛行器提供準確實時的位置信息與地面管控中心進行航線設計，并且也能夠提供實時的數(shù)據(jù)傳輸功能。

2氣象要素監(jiān)測

2.1風速風向測量方法

階段隨著電子信息技術的高速發(fā)展和超聲波技術的不斷完善，風速風向測量有了新的方式，在實際操作中超聲波技術，對風速風向的測量主要是依靠以下幾種方式，首先是多普勒測量法，其次還有渦街測量法和時差測量法。多普勒測量法利用了多普勒原理，對空氣中的懸浮離子的風場進行檢測，但是在測量的過程中受到溫度變化的影響程度較重，所以還要進行溫度補償來提高檢測結(jié)果的精度，在實際應用環(huán)境中存在一定的局限性。但由于其基本原理簡單，適配設備生產(chǎn)規(guī)模較大，因此在很多地面監(jiān)測網(wǎng)點都有類似的設備用于進行基礎數(shù)據(jù)的收集。超聲波渦街流量計算方式使用測量管道氣體的流動速度來進行數(shù)據(jù)收集，但無法在開放環(huán)境內(nèi)使用。時差測量法在實際應用過程中使用超聲波在空氣中傳播速度的差異原理，對風速風向進行測量和判斷。

2.2溫度測量方法

現(xiàn)階段使用聲學原理制作的溫度測量器精度較高，而且對于環(huán)境適應性較好，近幾年投入使用的溫度測量計，也在不斷加入新的技術和材料，能夠?qū)μ厥猸h(huán)境下的溫度進行精確檢測，幫助飛行器進行實時調(diào)節(jié)，目前使用最為廣泛的是紅外測技術所制成的溫度計測器。它能夠通過物體本身輻射的紅外線中提取電信號，再通過紅外能量大小對物體的現(xiàn)有溫度進行計算。

2.3濕度測量方法

濕度測量一般有兩種方法，一種是高分子類的測量儀器，另一種是氧化鋁濕敏電容。前者會選擇薄膜電容式濕度檢測器來對濕度進行檢測，而且我國科學院也研制出了結(jié)露傳感器，可以作為薄膜電容傳感器的一種補充。氧化鋁濕敏電容但實際使用時要與空氣進行直接接觸，由于空氣中具有水蒸氣，而檢測設備中的精密電子部件又不能完全被封閉使用，這就造成了濕度傳感器，使用一段時間之后就會出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構老化情況，嚴重影響檢測精度的情況，所以此類濕度傳感器的使用壽命較短。

2.4氣壓測量方法

氣壓測量方法使用廣泛的是氣壓表通過使用轉(zhuǎn)換器將電子元件的響應轉(zhuǎn)化為相應的電信號，現(xiàn)如今氣壓表已經(jīng)完全實現(xiàn)了數(shù)字化改造，通過多層冗雜技術的應用來提升氣壓表最終結(jié)果的準確性和抗干擾能力。消除了傳統(tǒng)氣壓表功能簡單應用場景單一的缺點。在中央控制器的統(tǒng)一控制指揮下，有三個完全獨立的工作感應器，每一個感應器的內(nèi)容中都包含溫度感應系統(tǒng)，能夠適時進行溫度補償，多層冗雜技術的應用能夠讓多個電子元件的工作狀態(tài)得到實時的監(jiān)測。在一部分地區(qū)還會使用到沸點氣壓表，通過液體沸點的變化對氣壓進行判斷測量。

3結(jié)束語

過去我國社會也有意要發(fā)展低空飛行安全氣象保障系統(tǒng)，但是過去受到社會經(jīng)濟發(fā)展水平和技術積累水平的限制，在很多關鍵領域都缺乏技術支持現(xiàn)階段隨著我國各個領域都邁入了高速發(fā)展的狀態(tài)，越來越多的關鍵技術正被我們快速掌握，在這樣的條件下，結(jié)合當前社會發(fā)展的需求，低空飛行，安全氣象保障系統(tǒng)得以搭建完成，并已經(jīng)開始投入實際使用。