远程气象观测系统在通航的应用

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摘要：近年来，通航机场气象服务水平参差不齐。文章提出利用远程气象观测系统的模式，整合资源，提升气象服务水平，为通航机场和通航公司提供优质服务。

关键词：通航保障；远程气象观测；气象服务

1通航保障背景

1.1通航数据不乐观。从2018年相关的运营数据可以看出，有近1/3的通航企业根本没有飞行小时数，即使有通用航空发展专项资金补贴，也仅有不到1/5的通航企业能够实现盈利。表1可看出航空器年平均小时趋势，航空器的利用率在逐年下滑[1]。通航机场是一个非营利性的设施，属于公共基础设施。如果以发展的眼光来看，在低空空域进一步开放，机队规模和飞行量上升后，通用机场才可能赚钱。但肯定不是靠收取起降费赚钱，而是靠相关联的产业，如飞机维修、销售、油料加注、飞行培训甚至房地产开发等实现盈利。1.2远程塔台在通航中应用的难度大。远程塔台的技术应用在国内得到越来越多的重视和肯定。莱斯、华为、海丰通航等公司在机坪管制、机场场面管理、通航机场等方面，做了很多远程塔台技术应用的研究，业内普遍认可先将远程塔台技术应用在通航机场。现实情况下，远程塔台利用到通航机场的难度大：第一，由于通航机场普遍的亏损状态，远程塔台的额外经济投入难以获得。第二，远程塔台的建立，只有在区域内有多家通航机场，集中设计、管理、运行才能产生效益。第三，即使前两条困难都已克服，难以找到资质全面、成本合理的单位负责远程塔台的运行。当然，如果民航局能够统一规划，投入人力物力，将地区内通航机场塔台，利用远程塔台模式，收归地区空管分局站统一进行规划、管理，以上问题将迎刃而解。如：民航局在新疆机场集团试点应用远程塔台技术，选择了新疆那拉提机场和富蕴机场作为试点机场，建立的远程塔台系统远程可视、可识别、可通信、可运行、可评估，提高了安全运行保障能力。

2远程气象观测系统实现依据及可行性分析

2.1相关依据。（1）《民用航空机场气象台建设指南》[2]第二十四条对于多跑道机场，在满足上一条规定的前提下，应当在观测平台不能直接目视的其他跑道附近安装视频摄像设备，以弥补观测员无法目视全部跑道的不足。（2）美国气象观测站数量多、分布广。气象站气象观测设备的气象数据传送至美国飞行服务站，飞行服务站综合国家气象部门以及监控设备的气象信息为通用航空用户提供气象信息源。对于地面气象站无法观测的区域，通过调用视频监控设备了解相关区域的气象信息[1]。2.2通航机场气象服务特点。（1）通航机场本场气象服务特点。通用航空飞行起点一般是通用航空机场，因此需要有本场气象资料的支持。根据《通用机场建设标准（征求意见稿）》[3]第十九条的规定：通用机场应具有获取温度、风向、风速、气压、云、能见度等气象要素及其预报信息的能力；一类通用机场应配备自动气象观测系统、能见度仪和机场预报制作系统。根据上述规定，通用航空所需的本场气象资料主要包括：温度、湿度、风向、风速、气压、云（云量、云高、云状）、能见度等。因为测云、能见度的设备费用高昂，云、能见度等由人工观测完成，温度、湿度、风向、风速、气压，一般是由安装在本场的气象自动观测系统完成，例如，银川通航机场和盐池通航机场均是此模式。通航机场预报因为缺少设备和数据支撑，一般使用临近运输机场的预报数据，如近期内蒙古通航在银川通航机场实施的从月牙湖至固原的短途运输任务，气象预报数据就是由位于河东机场的民航宁夏空管分局预报室提供。（2）通航气象服务实时性要求高，复杂性较运输航空低。通用航空器在作业区飞行时，由于其经营项目的特点，以及飞机性能等因素，对能见度的关注度明显高于其他要素和天气。对于作业区的通用航空气象服务而言，能见度、风、低云、大风、大雾、低空风切变为预警重点[4]。一旦出现雨雪等特殊天气，一般要求立即停止活动。例如，航校在起落航线上做起落，在雷雨前需要气象人员及时发现雷雨迹象，及能见度变化情况，提醒航校指挥员实时注意天气状况；一旦出现雷雨迹象，指挥员一般要求停止训练飞行，不需要观测人员针对复杂天气再做进一步的工作，观测的难度和复杂性较运输航空低。2.3远程气象观测在通航中应用的可行性分析。远程气象观测优化配置了观测员，提高了气象服务质效。远程气象观测有系统简便、投入小、回报快等优势。表2用两个通航机场举例说明。因通航机场气象服务成本高，很多通航机场目前不提供气象服务。如果通航远程观测可行，我们将能大大减少人力成本，并能实现区域内多个通航机场的24h全天候的实时观测。综合以上信息，通航机场目前处亏损状态，飞行服务站功能还在完善中，通航公司对通航机场气象服务及时性、有效性要求较高的情况下，远程气象观测在通航业有较大应用价值。

3远程观测实施方案

3.1系统结构及设备选型。系统结构如图1所示，观测视频监控与观测终端进行整合，通过网络将数据传送到远程观测端，在远程观测端，通过观测视频监控、观测气象站数据，及远程观测端其他气象手段，如气象雷达、卫星云图等，综合给出气象数据，气象数据通过传输，最终在通航机场塔台气象终端显示。塔台气象显示终端可实现与远程观测端实时视频对话及文件传输，极大地提升气象服务品质。远程观测端，同时对多个通航机场、通航公司服务，介于现行的通航体量较小，工作量现阶段可以接受。图1远程观测系统结构在设备选型方面，海康威视有“气象观测环境实景监控系统”，如图2左边两张照片所示，使用设备类型为环形鹰眼类球机；海康威视有“全天空成像仪”产品，如图2右边两张照片所示，摄像头使用“天脸识别的高清视频摄像头”，此系统已经在杭州国家基准气候站使用，据了解，目前在杭州、宁波、嘉兴、湖州17个气象站里装了“天脸识别”设备。还在国内东北、西北等北方气象站开展了试点。按照中国气象局的规划，2020年1月1日开始，全国所有的气象站将彻底实现全面自动化。我们将通航机场观测看作为一个特殊的气象观测站，中国气象局使用的成熟产品可以转化到民航中使用，再根据民航相关规章制度进行特定转化，实现“智慧民航”的目的。3.2气象数据对比验证。通过视频观测是否能够替代人工现场观测，这需要在远程观测平台建立后，让不同观测员，在多种情况下进行一段时间的观测对比，将得出的数据进行分析，比较人工观测和视频观测的差别，并根据实际情况修正，使误差在允许的范围之内。

4结语

通航气象远程观测系统，通过整合气象和人力资源，利用现有成熟技术，考虑安全性，可靠性的基础上，为气象工作人员提供一个多种数据、工具支持的优质工作环境；为通航用户提供一个有效的气象服务窗口；为通航机场提供一个建立气象服务的优质选择。

参考文献

[1]李宏肖.通用航空气象服务研究[J].现代导航，2016，2（1）：47-54.

[2]马文博，周雅琴.通用航空气象服务需求及展望[J].民航学报，2018（1）：47-51.

作者:杨银霞 单位:民航空中交通管理局