基于激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別算法
發(fā)布時(shí)間:2021-11-08 14:21
介紹了低空風(fēng)切變識(shí)別的研究情況,提出了一種基于激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別算法,針對(duì)性設(shè)計(jì)了重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域和告警方式;并于2016年春季和2018年春夏季,在氣候、地形復(fù)雜度不同的多個(gè)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行低空風(fēng)切變監(jiān)測(cè)試驗(yàn),通過分別與國(guó)外某型激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)以及同時(shí)段航空器報(bào)告結(jié)果做對(duì)比,評(píng)估本文算法的切變識(shí)別能力。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法可以有效監(jiān)測(cè)到激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)的低空風(fēng)切變,命中率可達(dá)88%以上。
【文章來源】:紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2020,39(04)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
圖4?2016年2月17日昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變,仰角6°?(a)本文算法識(shí)別得到的低空風(fēng)切變,(b)國(guó)外某型激光雷達(dá)識(shí)別低空??風(fēng)切變??Fig.?4?Low-level?wind?shear?at?Changshui?International?Airport?on?February?17,?2016,?elevation?angle?6°?(a)?recognition?results?of??the?algorithm?in?this?paper,?(b)?recognitio?
上空所有區(qū)域發(fā)生的低空風(fēng)切變??表3低空風(fēng)切變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)??Table?3?Low-level?wind?shear?strength?standard??等級(jí)??_纖度DM??■.麵??<0.?067??中費(fèi)??0.?068-0.?138??強(qiáng)烈??0.?139-0.?206??嚴(yán)重??>0.?206??都能對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生:足夠的威脅,要選取奠點(diǎn)反域進(jìn)行??針對(duì)性監(jiān)測(cè)告響%而這需對(duì)飛機(jī)進(jìn)近程序有初步??的了解:飛機(jī)在本場(chǎng)飛行時(shí)遵循著一套固定的進(jìn)近??寢岸,稱為“五邊起降”[,如圖2所示,五邊從機(jī)場(chǎng)??上方俯視來看實(shí)際是一個(gè)四邊形,但由^邊(離??場(chǎng)邊f.Upwind?)和五邊(進(jìn)場(chǎng)邊,Final)的飛行性質(zhì)、??飛行高度和空速都不一樣,所以以跑道作為間隔,??把這條邊一分為¥成了五邊3?.整個(gè)五邊、起降程序??中f突發(fā)=?一邊和五邊.的低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生的??威脅最大,此時(shí)飛機(jī)的動(dòng)力和高度不足f旦遭遇??低奐鳳切變,飛行員反應(yīng)和操作的時(shí)間特別短,極??易發(fā)逢重大飛行拿故。飛機(jī)完成一邊和五邊程序??時(shí)??7欠平航跡長(zhǎng)度大約3?nm,因此對(duì)應(yīng):PPI掃描模式??煦重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)椋号艿兰芭,道兩端3腿延長(zhǎng)線區(qū)??域,井對(duì)延長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行1?ran間隔的網(wǎng)格劃分。計(jì)算??激光測(cè)風(fēng)霄達(dá)PPI掃描范圍內(nèi)的風(fēng)切變因子,僅對(duì)??強(qiáng)度超過設(shè)定閾植且發(fā)生于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)K域的切變??因子進(jìn)行膂警,其余區(qū)域的切變因子僅顯籠其所在??位置供民航玉作人員保_參考。??450ENTRY?知t??DOWNWIND??BASE??5??GO??00??45°DEPARTURE??A??FINAL?^?r?UPW1ND??圖2飛
470??紅外與毫米波學(xué)報(bào)??39卷??圖5?2018年4月26日西寧曹家堡機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別圖,仰角6°?(a)低空風(fēng)切變識(shí)別圖,(b)風(fēng)矢量圖??Fig.5?Low-level?wind?shear?at?Caojiabao?international?Airport?on?April?26,?2018,?elevation?angle?6°?(a)?low-level?wind?shear?iden???tification?product,?(b)?wind?vector?product??流交疊B:,有明顯的對(duì)流存在;但13:25分至13:4〇??分,存在乎鳥空的對(duì)流轉(zhuǎn)為1"競(jìng)叫的下沆氣流^旦??隨著距地高度的降低,下沉氣流在慣性的作用下風(fēng)??速值越來越大,編終以:最大值7.?2?m/s.的速.盧砸向地??面。13:40分以后高蕾下沉氣流消失,又轉(zhuǎn)為了統(tǒng)??一的上升暖平流?梢姡舜芜^程確實(shí)為微下?lián)舯??流,:且風(fēng)廓線雷達(dá)監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)下沉氣流出現(xiàn)的時(shí)間??區(qū)間與激光測(cè)鳳霄達(dá)探測(cè)的微下?lián)舯┝魃麜r(shí)段???合麼_:翁蒿P由皦卞#暴龜引發(fā)的祗空風(fēng)切查??也被本文算法成功說別,且對(duì)切變的發(fā)4時(shí)間、位??ft、強(qiáng)度藍(lán)測(cè)準(zhǔn)確。此外,13:28分導(dǎo)致飛機(jī)復(fù)飛的??風(fēng)場(chǎng)不過是微下?lián)舯┝魍话l(fā)的前兆.這之后若還有??航班起降,極易引發(fā)重大飛冇事故,可見實(shí)時(shí)準(zhǔn)確??的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變監(jiān)測(cè)手段,確實(shí)能有效提高航費(fèi)??安全保障能力。??4結(jié)論??本文_于低4風(fēng)切變氣象特征和激光測(cè)烕霄??達(dá)em掃描數(shù)據(jù)特點(diǎn),提m?了一種基寧激光測(cè)風(fēng)雷??達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別算法;通過分析飛機(jī)本場(chǎng)??進(jìn)近規(guī)范—脊理規(guī)到了低空風(fēng)切變責(zé)點(diǎn)監(jiān)測(cè)a域,??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于短距相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變觀測(cè)[J]. 張洪瑋,吳松華,尹嘉萍,王琪超. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]不同天氣類型下全光纖相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)性能分析[J]. 范琪,朱克云,鄭佳鋒,張杰,周鼎富,張福貴. 中國(guó)激光. 2017(02)
[3]基于斜坡檢測(cè)的多普勒激光雷達(dá)低空風(fēng)切變預(yù)警算法[J]. 蔣立輝,閆妍,熊興隆,陳柏緯,陳星,章典. 紅外與激光工程. 2016(01)
[4]基于概率支持向量機(jī)的激光雷達(dá)風(fēng)切變圖像的識(shí)別[J]. 莊子波,陳星,高浩,蔣立輝. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]基于航線對(duì)象的五邊進(jìn)近調(diào)配程序模型研究[J]. 趙嶷飛,劉然,王紅勇. 中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]激光雷達(dá)在機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 王青梅,郭利樂. 激光與紅外. 2012(12)
[7]基于多普勒激光雷達(dá)低空風(fēng)切變的數(shù)值仿真[J]. 蔣立輝,田百全,熊興隆,莊子波,姚彬. 紅外與激光工程. 2012(07)
[8]多普勒天氣雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)退模糊方法的研究[J]. 梁海河,張沛源,葛潤(rùn)生. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2002(05)
本文編號(hào):3483869
【文章來源】:紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2020,39(04)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
圖4?2016年2月17日昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變,仰角6°?(a)本文算法識(shí)別得到的低空風(fēng)切變,(b)國(guó)外某型激光雷達(dá)識(shí)別低空??風(fēng)切變??Fig.?4?Low-level?wind?shear?at?Changshui?International?Airport?on?February?17,?2016,?elevation?angle?6°?(a)?recognition?results?of??the?algorithm?in?this?paper,?(b)?recognitio?
上空所有區(qū)域發(fā)生的低空風(fēng)切變??表3低空風(fēng)切變強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)??Table?3?Low-level?wind?shear?strength?standard??等級(jí)??_纖度DM??■.麵??<0.?067??中費(fèi)??0.?068-0.?138??強(qiáng)烈??0.?139-0.?206??嚴(yán)重??>0.?206??都能對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生:足夠的威脅,要選取奠點(diǎn)反域進(jìn)行??針對(duì)性監(jiān)測(cè)告響%而這需對(duì)飛機(jī)進(jìn)近程序有初步??的了解:飛機(jī)在本場(chǎng)飛行時(shí)遵循著一套固定的進(jìn)近??寢岸,稱為“五邊起降”[,如圖2所示,五邊從機(jī)場(chǎng)??上方俯視來看實(shí)際是一個(gè)四邊形,但由^邊(離??場(chǎng)邊f.Upwind?)和五邊(進(jìn)場(chǎng)邊,Final)的飛行性質(zhì)、??飛行高度和空速都不一樣,所以以跑道作為間隔,??把這條邊一分為¥成了五邊3?.整個(gè)五邊、起降程序??中f突發(fā)=?一邊和五邊.的低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生的??威脅最大,此時(shí)飛機(jī)的動(dòng)力和高度不足f旦遭遇??低奐鳳切變,飛行員反應(yīng)和操作的時(shí)間特別短,極??易發(fā)逢重大飛行拿故。飛機(jī)完成一邊和五邊程序??時(shí)??7欠平航跡長(zhǎng)度大約3?nm,因此對(duì)應(yīng):PPI掃描模式??煦重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域?yàn)椋号艿兰芭,道兩端3腿延長(zhǎng)線區(qū)??域,井對(duì)延長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行1?ran間隔的網(wǎng)格劃分。計(jì)算??激光測(cè)風(fēng)霄達(dá)PPI掃描范圍內(nèi)的風(fēng)切變因子,僅對(duì)??強(qiáng)度超過設(shè)定閾植且發(fā)生于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)K域的切變??因子進(jìn)行膂警,其余區(qū)域的切變因子僅顯籠其所在??位置供民航玉作人員保_參考。??450ENTRY?知t??DOWNWIND??BASE??5??GO??00??45°DEPARTURE??A??FINAL?^?r?UPW1ND??圖2飛
470??紅外與毫米波學(xué)報(bào)??39卷??圖5?2018年4月26日西寧曹家堡機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別圖,仰角6°?(a)低空風(fēng)切變識(shí)別圖,(b)風(fēng)矢量圖??Fig.5?Low-level?wind?shear?at?Caojiabao?international?Airport?on?April?26,?2018,?elevation?angle?6°?(a)?low-level?wind?shear?iden???tification?product,?(b)?wind?vector?product??流交疊B:,有明顯的對(duì)流存在;但13:25分至13:4〇??分,存在乎鳥空的對(duì)流轉(zhuǎn)為1"競(jìng)叫的下沆氣流^旦??隨著距地高度的降低,下沉氣流在慣性的作用下風(fēng)??速值越來越大,編終以:最大值7.?2?m/s.的速.盧砸向地??面。13:40分以后高蕾下沉氣流消失,又轉(zhuǎn)為了統(tǒng)??一的上升暖平流?梢姡舜芜^程確實(shí)為微下?lián)舯??流,:且風(fēng)廓線雷達(dá)監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)下沉氣流出現(xiàn)的時(shí)間??區(qū)間與激光測(cè)鳳霄達(dá)探測(cè)的微下?lián)舯┝魃麜r(shí)段???合麼_:翁蒿P由皦卞#暴龜引發(fā)的祗空風(fēng)切查??也被本文算法成功說別,且對(duì)切變的發(fā)4時(shí)間、位??ft、強(qiáng)度藍(lán)測(cè)準(zhǔn)確。此外,13:28分導(dǎo)致飛機(jī)復(fù)飛的??風(fēng)場(chǎng)不過是微下?lián)舯┝魍话l(fā)的前兆.這之后若還有??航班起降,極易引發(fā)重大飛冇事故,可見實(shí)時(shí)準(zhǔn)確??的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變監(jiān)測(cè)手段,確實(shí)能有效提高航費(fèi)??安全保障能力。??4結(jié)論??本文_于低4風(fēng)切變氣象特征和激光測(cè)烕霄??達(dá)em掃描數(shù)據(jù)特點(diǎn),提m?了一種基寧激光測(cè)風(fēng)雷??達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變識(shí)別算法;通過分析飛機(jī)本場(chǎng)??進(jìn)近規(guī)范—脊理規(guī)到了低空風(fēng)切變責(zé)點(diǎn)監(jiān)測(cè)a域,??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于短距相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變觀測(cè)[J]. 張洪瑋,吳松華,尹嘉萍,王琪超. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]不同天氣類型下全光纖相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)性能分析[J]. 范琪,朱克云,鄭佳鋒,張杰,周鼎富,張福貴. 中國(guó)激光. 2017(02)
[3]基于斜坡檢測(cè)的多普勒激光雷達(dá)低空風(fēng)切變預(yù)警算法[J]. 蔣立輝,閆妍,熊興隆,陳柏緯,陳星,章典. 紅外與激光工程. 2016(01)
[4]基于概率支持向量機(jī)的激光雷達(dá)風(fēng)切變圖像的識(shí)別[J]. 莊子波,陳星,高浩,蔣立輝. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]基于航線對(duì)象的五邊進(jìn)近調(diào)配程序模型研究[J]. 趙嶷飛,劉然,王紅勇. 中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]激光雷達(dá)在機(jī)場(chǎng)低空風(fēng)切變探測(cè)中的應(yīng)用[J]. 王青梅,郭利樂. 激光與紅外. 2012(12)
[7]基于多普勒激光雷達(dá)低空風(fēng)切變的數(shù)值仿真[J]. 蔣立輝,田百全,熊興隆,莊子波,姚彬. 紅外與激光工程. 2012(07)
[8]多普勒天氣雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)退模糊方法的研究[J]. 梁海河,張沛源,葛潤(rùn)生. 應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2002(05)
本文編號(hào):3483869
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