張驍拓 胡穎瓊 李宏宇 蘇海周 周旭 高揚 張榮

（ 1 中國氣象科學(xué)研究院，北京 100081；2 中國氣象局云霧物理環(huán)境重點開放實驗室，北京 100081；3 中航西飛民用飛機有限責(zé)任公司，西安 710089）

0 引言

我國多年以來人工影響天氣作業(yè)飛機主要以運12飛機為主，該型作業(yè)飛機作業(yè)能力有限，無法滿足跨區(qū)作業(yè)和混合云作業(yè)等對飛機航程、載重、升限等要求。此外，人工影響天氣飛機與地面空地一體化作業(yè)體系也亟待建立。2014年12月國家發(fā)展改革委員會和中國氣象局聯(lián)合印發(fā)了《全國人工影響天氣發(fā)展規(guī)劃（2014—2020年）》，規(guī)劃結(jié)合新時期人工影響天氣發(fā)展的特點，明確了重點加強飛機人工影響天氣能力建設(shè)，建設(shè)系列化作業(yè)飛機和探測飛機，加快續(xù)航能力強、升限高、巡航時間長、負(fù)載大、抗結(jié)冰能力強的國家作業(yè)飛機建設(shè)，以滿足大范圍、跨區(qū)域、復(fù)雜天氣的作業(yè)需求。

2012年5月國家發(fā)展改革委員會批復(fù)立項“新增千億斤糧食工程東北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)工程”，新舟60高性能增雨飛機作為該工程核心建設(shè)任務(wù)，同時也是整個工程項目里最重要、最關(guān)鍵技術(shù)裝備。2015年9月和12月東北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)工程建設(shè)的2架新舟60增雨飛機正式投入業(yè)務(wù)試運行服務(wù)。自運行以來，新舟60增雨飛機邊運行、邊改進，飛機任務(wù)系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定，充分發(fā)揮出其高性能、先進性和跨區(qū)域作業(yè)優(yōu)勢，在東北和全國其他五個區(qū)域抗旱減災(zāi)、緩解水資源緊缺、改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境和重大活動服務(wù)保障及國家重大災(zāi)害應(yīng)急等多方面發(fā)揮出了積極作用，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。作為首批增雨專用的大中型飛機，新舟60增雨飛機具有升限高、載重大、續(xù)航時間長、抗結(jié)冰能力強等優(yōu)勢，機上加裝的人工增雨任務(wù)系統(tǒng)，既可滿足不同目的作業(yè)需要，又能作為空中實驗平臺開展大氣科學(xué)相關(guān)試驗。東北區(qū)域建設(shè)運行的新舟60增雨飛機建設(shè)運行成果和經(jīng)驗，為后續(xù)國家增雨飛機的建設(shè)提供了很好的示范作用。

東北區(qū)域新舟60高性能增雨飛機系統(tǒng)雖然整體運行良好，但在任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)備艙內(nèi)布局、機上衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計等方面也存在明顯需改進之處。2017年西北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)項目立項建設(shè)，包括2架新舟60和2架空中國王350在內(nèi)的國家高性能增雨飛機建設(shè)也是項目最重要建設(shè)內(nèi)容。西北區(qū)域新舟60增雨飛機建設(shè)中充分汲取東北區(qū)域國家增雨飛機研制成果與經(jīng)驗，并對系統(tǒng)供電管理、催化作業(yè)能力、探測系統(tǒng)集成、衛(wèi)星通信功能、艙內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)和操作臺布局等方面進行了針對性設(shè)計改進。本文介紹了西北區(qū)域國家新舟60高性能增雨飛機任務(wù)系統(tǒng)的基本組成、功能、布局以及集成技術(shù)設(shè)計，同時為國家和地方高性能人工增雨飛機建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 系統(tǒng)組成及功能

西北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)項目2架國家新舟60增雨飛機的設(shè)計狀態(tài)完全相同，以新舟60飛機平臺為基礎(chǔ)，加改裝的機上任務(wù)系統(tǒng)均由催化作業(yè)、大氣探測、空地通信、任務(wù)集成幾個分系統(tǒng)綜合組成（圖1）。

圖1 新舟60增雨飛機任務(wù)系統(tǒng)和各分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig. 1 Diagram of mission system and subsystems structure of MA60

1.1 大氣探測系統(tǒng)

西北新舟60搭載的大氣探測系統(tǒng)由大氣環(huán)境探測設(shè)備、氣溶膠粒子探測設(shè)備、云凝結(jié)核探測設(shè)備、云和降水粒子探測設(shè)備、云宏觀影像分析設(shè)備等組成。其中粒子測量系統(tǒng)能夠?qū)崟r連續(xù)采集探測云微物理特征參量，實時采樣分析大氣氣溶膠、云和降水粒子譜分布、云粒子和降水粒子相態(tài)、云液水含量、溫壓濕風(fēng)環(huán)境氣象要素和飛行高度、經(jīng)緯度、空速、航向等位置參數(shù)信息（表1）。

表1 西北新舟60增雨飛機機載探測儀器配置Table 1 The detection equipment information on Northwest MA60

在西北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)項目中，新舟60國家增雨飛機首次采用國產(chǎn)設(shè)備替代進口大氣探測數(shù)據(jù)處理設(shè)備（如DMT公司主機和PADS、SPEC公司M300），自主研制了基于進口各類機載探測設(shè)備底層數(shù)據(jù)的國產(chǎn)化機載探測集成、處理和顯示系統(tǒng)（圖2、圖3），并與進口設(shè)備自帶的處理分析系統(tǒng)輸出顯示的數(shù)據(jù)進行比對，驗證了國產(chǎn)探測集成系統(tǒng)功能完整性、數(shù)據(jù)一致性。大氣探測設(shè)備采集數(shù)據(jù)呈現(xiàn)較為直觀，輸出的原始格式便于應(yīng)用分析。此外，新舟60增雨飛機上加裝了5套云宏觀成像設(shè)備，包括機身左右播撒作業(yè)監(jiān)視、艙內(nèi)前后工作環(huán)境監(jiān)視以及置于機腹下方的環(huán)境全景監(jiān)視，可實現(xiàn)飛行中對艙外云體宏觀特征、降水現(xiàn)象和艙內(nèi)工作狀態(tài)的實時監(jiān)視與拍攝，通過飛機與地面交互，可為飛行安全、科學(xué)指揮作業(yè)以及催化效果監(jiān)測評估提供重要觀測基礎(chǔ)。

圖2 美國DMT公司PADS粒子分析顯示系統(tǒng)（a）、新研新舟60增雨飛機探測集成顯示部分（b）Fig. 2 Particle analyze system of PADS from DMT company (a), new developed aircraft integrated detection displayssystem (b)

圖3 大氣探測設(shè)備采集的飛行中高度、溫度（a）、相對濕度（b）等原始數(shù)據(jù)處理顯示Fig. 3 Observed altitude, temperature (a), relative humidity (b) collected by the airborne detection equipment

1.2 催化作業(yè)系統(tǒng)

西北新舟60的催化作業(yè)系統(tǒng)由焰條播撒設(shè)備、焰彈播撒設(shè)備、致冷劑播撒設(shè)備、粉劑播撒裝置共四種播撒裝備和手動作業(yè)控制器組成，兼?zhèn)涫謩雍妥詣涌刂拼呋瘎┎ト鲎鳂I(yè)。其中，焰條播撒器（焰彈發(fā)射器）還能夠?qū)崿F(xiàn)冷云、暖云焰條（焰彈）的單類作業(yè)和雙類混合作業(yè)；粉劑播撒裝置為增雨飛機首次設(shè)計應(yīng)用，專為人工消云減雨作業(yè)服務(wù)，同時兼顧暖云增雨作業(yè)，其裝載量達1000 kg。飛機整套播撒系統(tǒng)能夠滿足冷云、暖云不同作業(yè)對象以及云層不同部位催化作業(yè)需要，并且實現(xiàn)對目標(biāo)云的定時、定點和定量播撒作業(yè)。在表2中給出不同機型系統(tǒng)能力的對比。

表2 不同機型飛機冷云碘化銀催化能力比較Table 2 Comparisons of the catalytic capacity among different aircrafts

當(dāng)關(guān)閉顯控計算機自動控制播撒功能或自動播撒控制失效時，西北新舟60使用作業(yè)控制器執(zhí)行手動播撒控制，作業(yè)控制器安裝于右操作臺上，可完成焰條、焰彈、粉劑和液氮致冷劑的播撒控制和狀態(tài)顯示，包括焰條裝填狀態(tài)、預(yù)選數(shù)量、播撒狀態(tài)、余量；焰彈裝填狀態(tài)、預(yù)選數(shù)量、余量；粉劑播撒狀態(tài)和余量；液氮致冷劑播撒狀態(tài)、壓力、溫度、余量。作業(yè)控制器界面布局及其與東北區(qū)域新舟60增雨飛機對比如圖4所示。

圖4 作業(yè)控制器界面布局對比（a）東北新舟60增雨飛機；（b）西北新舟60增雨飛機Fig. 4 Comparisons of seeding control interface(a) MA60 of Northeast project, (b) MA60 of Northwest project

1.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

新舟60的衛(wèi)星通信系統(tǒng)由機載通信綜合控制設(shè)備、機載海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)、機載北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)和綜合機內(nèi)通話系統(tǒng)等組成。其中，海事衛(wèi)星通信設(shè)備主要完成飛機平臺與地面指揮中心的實時語音通信、數(shù)據(jù)文件傳輸以及低碼率視頻的上傳下達；北斗短報文通信主要完成飛機位置參數(shù)和簡短指令的傳輸。具備作業(yè)飛機與地面人影業(yè)務(wù)平臺之間文字、數(shù)據(jù)、語音及低碼率視頻信息的互傳與共享能力。雙衛(wèi)星通信系統(tǒng)對飛行參數(shù)、作業(yè)信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息互為備份，實現(xiàn)空地協(xié)同指揮調(diào)度。

海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星數(shù)據(jù)單元、雙工低噪功放單元、高增益機載天線和輔助話機組成。能夠在全國范圍內(nèi)使作業(yè)飛機與地面指揮中心之間利用通信衛(wèi)星進行實時話音通信、數(shù)據(jù)文件傳輸以及低碼率的視頻圖像的傳輸?？盏厣舷聜餍畔⒃斠姳?。

表3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)上下傳信息Table 3 The upload and download information of satellitecommunication system

作為空地通信系統(tǒng)不可或缺的組成部分，按統(tǒng)一的空地通信標(biāo)準(zhǔn)接口，在地面指揮中心同時建設(shè)與機上衛(wèi)星通信系統(tǒng)相配套的空地通信軟硬件，完成對飛行動態(tài)、機載探測和播撒信息實時監(jiān)控、音視頻通信指揮和各種數(shù)據(jù)信息的交互及共享服務(wù)。

1.4 任務(wù)集成系統(tǒng)

新舟60的任務(wù)集成系統(tǒng)由顯控計算機、綜合控制板、信號切換設(shè)備、機載千兆網(wǎng)交換機、操作臺和任務(wù)設(shè)備機柜等硬件和集成應(yīng)用軟件組成。該系統(tǒng)采用功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成、軟件界面集成等多種集成技術(shù)，將機載大氣探測、催化播撒、衛(wèi)星通信各類系統(tǒng)分離的設(shè)備、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的集成系統(tǒng)之中，對供電管理、數(shù)據(jù)集成、語音集成、設(shè)備綜合控制與顯示、系統(tǒng)操作等進行一體化綜合集成設(shè)計，通過便捷操作實現(xiàn)對任務(wù)系統(tǒng)供電與各分系統(tǒng)的集中控制、綜合顯示、數(shù)據(jù)存儲共享（圖5）。

圖5 新舟60增雨飛機任務(wù)集成系統(tǒng)應(yīng)用軟件電子航圖顯示界面Fig. 5 Electronic aviation map in mission integration system of MA60 aircraft

另外，新舟60增雨飛機任務(wù)系統(tǒng)電源由變壓整流器、變頻器、電源顯控器、智能配電箱等組成。通過將飛機平臺的三相變頻交流電源轉(zhuǎn)換成28.5 V穩(wěn)壓直流電源和115 V/60 Hz單相交流電源來給任務(wù)系統(tǒng)各用電設(shè)備配電，對每一路用電線路進行保護；實現(xiàn)供電的集中控制以及供電電路狀態(tài)參數(shù)的綜合顯示。電源顯控器向任務(wù)系統(tǒng)各設(shè)備加電，各分系統(tǒng)可成組加電，也可對單獨設(shè)備加電。

2 任務(wù)系統(tǒng)布局

2.1 外掛設(shè)備布局

新舟60增雨飛機改裝必須嚴(yán)格遵循中國民航相關(guān)適航性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。包括改裝布局、飛機稱重、氣密性、電磁兼容性與飛機任務(wù)系統(tǒng)的加改裝，必須確保整個飛機系統(tǒng)安全運行，同時保證任務(wù)系統(tǒng)能夠正常運行、探測數(shù)據(jù)真實可信，播撒作業(yè)穩(wěn)定可靠、空地通信便捷暢通以及集成操作高效便捷。

飛機任務(wù)系統(tǒng)外掛設(shè)備主要包括探測、播撒、作業(yè)監(jiān)視、衛(wèi)星通信天線等各類設(shè)備。飛機中機身頂部前后分別加裝北斗天線、海事衛(wèi)星天線。飛機機翼左掛架以進口SPEC探測設(shè)備為主，包括加裝云粒子成像組合探頭（3V-CPI）、快速云滴探頭（FCDP）、綜合氣象測量系統(tǒng)（AIMMS-30），機翼右掛架以進口DMT探測設(shè)備和國產(chǎn)探測設(shè)備為主，包括加裝氣溶膠粒子譜儀（PCASP-100X+SPP200）、云粒子組合探頭（CCP）和人影大氣參數(shù)綜合采集系統(tǒng)（D/XAS-45）；在左右機翼的翼尖各加裝1套AIMMS設(shè)備所需GPS天線；飛機垂尾左側(cè)加裝總水/液水含量儀（TWC/LWC）；機身左右兩側(cè)各加裝1個焰條播撒器、焰彈發(fā)射器、作業(yè)監(jiān)控攝像頭，后機身左側(cè)加裝液氮播撒口；機身腹部加裝粉劑播撒口、1個全景攝像頭、光學(xué)照相窗口及保護艙門，同時為光學(xué)照相窗口預(yù)留航攝設(shè)備安裝接口。西北新舟60增雨飛機外掛設(shè)備布局圖見圖6所示。

圖6 西北新舟60增雨飛機外掛設(shè)備布局（a）西北新舟60增雨飛機外掛設(shè)備正視圖；（b）西北新舟60增雨飛機外掛設(shè)備仰視圖Fig. 6 External equipment layout of MA60 in Northwestproject(a) front view of external equipment, (b) bottom view ofexternal equipment

2.2 機艙內(nèi)設(shè)備布局

新舟60增雨飛機艙內(nèi)加裝的任務(wù)系統(tǒng)設(shè)備主要包括：部分探測設(shè)備和播撒裝置、衛(wèi)星通信設(shè)備、系統(tǒng)集成設(shè)備、供電管理設(shè)備以及設(shè)備放置所需機柜、操作臺等。按從前向后順序，加裝機載設(shè)備為：客艙前部左側(cè)加裝云凝結(jié)核計數(shù)器（CCN-100）、右側(cè)加裝任務(wù)設(shè)備機柜（其上放置通信控制設(shè)備、電源、探測信息處理）；客艙中部靠前加裝光學(xué)照相艙門；客艙中部加裝粉劑播撒裝置；客艙中部靠后加裝2個任務(wù)系統(tǒng)操作臺（放置顯控計算器與機內(nèi)通話設(shè)備、氣象數(shù)據(jù)接入設(shè)備、視頻服務(wù)器等設(shè)備）；休息區(qū)左右側(cè)各加裝1個網(wǎng)線口和1個交流115 V/60 Hz電源插座。衛(wèi)星通信電話；后貨倉加裝液氮播撒裝置、總水/液水含量儀TWC/ LWC控制盒、水含量轉(zhuǎn)換器。另外在客艙頂部前后各安裝1個工作艙攝像頭。新舟60增雨飛機艙內(nèi)設(shè)備布局圖見圖7所示。

圖7 西北新舟60增雨飛機機艙內(nèi)設(shè)布局示意圖Fig. 7 Internal cabin layout of MA60 in Northwest project

3 任務(wù)系統(tǒng)集成設(shè)計

3.1 架構(gòu)設(shè)計

為提高新舟60增雨飛機系統(tǒng)任務(wù)可靠度，避免單點故障對任務(wù)完成的影響，保證任一設(shè)備功能失效不影響或只影響任務(wù)系統(tǒng)的部分功能，任務(wù)系統(tǒng)集成采用余度設(shè)計，包括兩套功能完全備份的顯控計算機，在探測信息處理機、視頻服務(wù)器和顯控計算機上進行數(shù)據(jù)備份存儲等。

通過交換機組成機載信息局域網(wǎng)，分別與機載氣象數(shù)據(jù)接入設(shè)備、探測信息處理機、機載通訊綜合控制設(shè)備、機載視頻服務(wù)器、顯控計算機（左）、顯控計算機（右）等網(wǎng)線連接，組成局域網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)互通，實現(xiàn)信息互傳共享。顯控計算機可存儲任務(wù)系統(tǒng)各設(shè)備數(shù)據(jù)，指揮調(diào)度通訓(xùn)控制設(shè)備和北斗計算機打包下發(fā)數(shù)據(jù)，與地面指揮中心實現(xiàn)空地通訊（圖8）。

圖8 新舟60增雨飛機任務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Fig. 8 Network structure of MA60 in Northwest project

3.2 硬件設(shè)計

任務(wù)系統(tǒng)集成設(shè)備主要包含顯控計算機、氣象數(shù)據(jù)接入設(shè)備、探測信息處理機、機載視頻服務(wù)器、機載通信綜合控制設(shè)備。其中，顯控計算機由顯控處理模塊、電源模塊、接口模塊、電子盤和機箱五部分組成，為熱備份工作模式，可存儲任務(wù)系統(tǒng)各設(shè)備數(shù)據(jù)，指揮調(diào)度通信控制設(shè)備和北斗計算機打包下發(fā)數(shù)據(jù)，與地面指揮中心實現(xiàn)空地通信；氣象數(shù)據(jù)接入設(shè)備由數(shù)據(jù)處理模塊、接口模塊、電源模塊和機箱四部分組成。主要完成對包括DMT設(shè)備、TWC/LWC和國產(chǎn)設(shè)備D/XAS -45、機載氣象雷達等數(shù)據(jù)的采集與處理；探測信息處理機由數(shù)據(jù)處理模塊、接口模塊、電源模塊、電子盤和機箱五部分組成，負(fù)責(zé)完成美國SPEC公司3V-CPI和FCDP探頭的數(shù)據(jù)采集、解析處理、數(shù)據(jù)存儲，并打包通過以太網(wǎng)發(fā)送到顯控計算機；機載視頻服務(wù)器主要完成作業(yè)監(jiān)控攝像機的數(shù)據(jù)采集、打包、壓縮，并將數(shù)據(jù)發(fā)至顯控計算機顯示，同時提供與地面指揮中心視頻通信畫面。作業(yè)監(jiān)控設(shè)備視頻服務(wù)器主要由電源模塊、X86計算機模塊、交換機模塊、CPLD模塊、主板加溫模塊、電源模塊、硬盤和箱體組成；機載通信綜合控制設(shè)備主要負(fù)責(zé)管理海事衛(wèi)星鏈路，對上下傳數(shù)據(jù)進行綜合管理，監(jiān)控海事衛(wèi)星設(shè)備運行狀態(tài)；控制海事衛(wèi)星設(shè)備建/拆鏈；使用調(diào)度、延伸話實現(xiàn)語音通話；本地數(shù)據(jù)庫管理及維護。

3.3 應(yīng)用軟件設(shè)計

任務(wù)系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件根據(jù)系統(tǒng)功能及業(yè)務(wù)邏輯，將其分為數(shù)據(jù)鏈路層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層以及用戶界面層四個層次結(jié)構(gòu)，分別完成原始鏈路數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)邏輯處理、氣象數(shù)據(jù)綜合集成、空地數(shù)據(jù)綜合集成、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控與模式控制、人機交互界面顯示與控制等系統(tǒng)功能。

數(shù)據(jù)鏈路層完成以太網(wǎng)收發(fā)，RS422收發(fā)、RS429收發(fā)、A485收發(fā)以及CAN總線接收五個軟件模塊，完成原始數(shù)據(jù)在總線接口處的的采集功能。數(shù)據(jù)通過與各個傳感器之間的接口采集后，氣象數(shù)據(jù)、播撒控制數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行管理；圖像數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)文件的方式進行保存，通過文件讀寫的方式使用。數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)解析與數(shù)據(jù)打包四個軟件模塊，實現(xiàn)各種類型數(shù)據(jù)的分類解析；作為數(shù)據(jù)支持模塊，發(fā)送到對應(yīng)的軟件模塊，實現(xiàn)業(yè)務(wù)層的邏輯功能；數(shù)據(jù)層不需要用戶交互，自動完成氣象數(shù)據(jù)與播撒控制作業(yè)的數(shù)據(jù)記錄功能。業(yè)務(wù)層包括系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)故障模式處理、播撒狀態(tài)監(jiān)控、氣象數(shù)據(jù)的綜合與集成、空地數(shù)據(jù)的綜合與集成等五個軟件模塊；其中，氣象數(shù)據(jù)與空地數(shù)據(jù)的綜合與集成需要做成可動態(tài)加載模塊，以保證増雨飛機任務(wù)系統(tǒng)軟件的開放性，便于用戶加載第三方軟件模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴展與升級。用戶界面層完成系統(tǒng)狀態(tài)、氣象信息、空地通信、視頻監(jiān)控顯示功能，電子地圖與機載氣象雷達、飛行航跡疊加顯示功能；探測設(shè)備設(shè)置、播撒控制、空地通信控制、視頻監(jiān)控控制、系統(tǒng)校時等以及整個人機交互界面的操作功能；分為顯示軟件模塊與操作控制模塊兩個軟件模塊。

依據(jù)系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用軟件按照模塊功能加載到相應(yīng)硬件設(shè)備上。其中，任務(wù)集成系統(tǒng)軟件主要軟件模塊加載在顯控計算機上，通過顯控計算機完成系統(tǒng)功能實現(xiàn)。顯控計算機與探測信息處理機軟件采用Windows操作系統(tǒng)，與進口設(shè)備數(shù)據(jù)處理計算機兼容，作為備份方案可直接加裝國外原廠探測數(shù)據(jù)分析軟件，保證機載探測功能實現(xiàn)。氣象接入設(shè)備采用QNX嵌入式實時操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當(dāng)前M300軟件使用的操作系統(tǒng)，運行實時、穩(wěn)定、可靠，速度極快，適用于DMT等設(shè)備接口數(shù)據(jù)采集。

3.4 部分設(shè)計改進

前期東北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)工程建設(shè)的國家新舟60增雨飛機自2015年投入業(yè)務(wù)運行服務(wù)以來，邊運行、邊改進，飛機任務(wù)系統(tǒng)整體運行良好，但在設(shè)備系統(tǒng)艙內(nèi)布局、機上衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計等方面也存在明顯需要改進之處。西北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)項目國家新舟60增雨飛機充分汲取了東北區(qū)域國家增雨飛機研制成果與經(jīng)驗，并在以下幾方面進行了針對性設(shè)計改進，詳見表4。

表4 新舟60增雨飛機任務(wù)系統(tǒng)一些設(shè)計改進Table 4 The enhancement in Northwest MA60 comparedwith Northeast MA60

4 結(jié)語

西北區(qū)域人工影響天氣能力建設(shè)項目設(shè)計建設(shè)的新舟60增雨飛機是集催化作業(yè)、云宏微觀探測以及實時通信與綜合集成顯示功能于一體的國家高性能人工增雨飛機，該飛機系統(tǒng)建設(shè)中充分汲取了東北區(qū)域國家增雨飛機研制的成果與經(jīng)驗，對系統(tǒng)供電管理、催化作業(yè)能力、探測系統(tǒng)集成、衛(wèi)星通信功能、艙內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)和操作臺布局等方面進行了針對性設(shè)計改進，飛機任務(wù)系統(tǒng)各分系統(tǒng)均采用雙重或多重備份設(shè)計，既保證機載任務(wù)系統(tǒng)先進性設(shè)計，同時保證任務(wù)系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠和實現(xiàn)功能完整。先進性設(shè)計主要體現(xiàn)在如下方面：

1）設(shè)計加裝了焰條、焰彈、液氮和粉劑共四類機載播撒裝置，能夠滿足人工增雨（雪）或消云減雨不同目的、冷暖云不同對象或云層不同部位的精準(zhǔn)催化需要，可實現(xiàn)對冷云、暖云以及混合云的定時、定點和定量播撒作業(yè)。

2）飛機加裝國際先進的云粒子測量系統(tǒng)，并首次自主研制基于進口探測設(shè)備底層數(shù)據(jù)的國產(chǎn)化探測集成與處理顯示系統(tǒng)，可實時連續(xù)采集飛行中云微物理特征參量與云體宏觀特征參量，通過與地面指揮中心實時交互，為科學(xué)指揮作業(yè)和催化效果監(jiān)測評估提供重要觀測手段。

3）設(shè)計應(yīng)用兼含海事與北斗的雙套衛(wèi)星通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)飛機與地面之間數(shù)據(jù)、文本、圖像、語音和低碼率視頻等各類信息實時互傳及共享、空地一體化指揮，提高了飛機指揮作業(yè)的時效性和科學(xué)性，同時空地實時監(jiān)控也為飛行與安全作業(yè)提供了重要保障。

4）設(shè)計應(yīng)用多種集成技術(shù)，對供電管理、數(shù)據(jù)集成、語音集成、設(shè)備綜合控制與顯示、系統(tǒng)操作等進行綜合設(shè)計和高度集成，可實現(xiàn)對機載任務(wù)系統(tǒng)集中、高效、便捷管理，機載任務(wù)系統(tǒng)的自動化水平、整體應(yīng)用效率和安全可靠性大為提升。