[發明專利]一種機載風切變儀及風切變探測方法

有效

• 申請號: 201710514160.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107831492B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王葉;李杰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔;徐曉鷺

本發明提供一種機載風切變儀及風切變探測方法，該風切變儀包括雷達天線、收發開關、信號發射系統、實時信號接收系統、風切變數據處理系統和風切變預警輸出顯示系統；雷達天線安裝在機頭，波束指向載機正前方；收發開關與信號發射系統、實時信號接收系統以及雷達天線連接，用于在不同的工作模式下將信號發射系統或者實時信號接收系統接入工作電路中；信號發射系統與雷達天線連接，用于在設定的時間間隔內產生高頻脈沖，通過雷達天線發射出去；實時信號接收系統與風切變數據處理系統相連，將接收到的數據發送至風切變數據處理系統，風切變數據處理系統將數據經計算得到風切變強度信息。

技術領域

本發明涉及飛機安全領域，特別是涉及飛行安全機載設備領域。

背景技術

風切變是指在同一高度或不同高度短距離內風向和(或)風速變化的大氣現象，在空間任何高度上都可能產生風切變。風切變是在一定的天氣背景和環境條件下形成的，通常是由下沉氣流產生的微下擊暴流、鋒面、輻射逆溫型的低空急流和地形地物等形成。由于風切變具有強度大、時間短、突發性強、影響范圍小、非常難預測、預報等特點，嚴重威脅著飛行安全。風切變已被國際航空界公認為影響飛機起飛和進場著陸安全的最危險因素，災難性的風切變是現有任何一種飛機都無法抗拒的,唯一的對策就是回避，而回避的前提條件是飛機能提前發現風切變并實時告警。

目前，美國等大多數國家主要采用基于地面風傳感器的低空風切變預警系統進行風切變探測，該系統分別將3個或2個風速、風向傳感器分為一組，分成若干組，根據其所探測的風速、風向，結合各傳感器的相對位置計算風場及其變化情況。如果風場是輻散的，根據對稱假設所建立的微下擊暴流模型，計算風速的變化，并判斷下擊暴流的出流中心。當風場的矢量差達到一定閾值時，產生風切變預警，可提供跑道外延伸3海里，進場走廊300米以下空域的風切變預警信息。

此種風切變系統只能探測地面的水平風切變，不能探測高空風切變。高空風切變信息是將地面風場觀測數據利用數值模型反演得到。但是，通過數值模型反演高空風場的方法中存在的模擬結果不能實時完全反應真實天氣情況、不能實時對危險情況發出警報。

發明內容

本發明的目的是提供一種飛機風切變實時報警設備，解決目前通過地面觀測數據反演高空風場的方法中存在的模擬結果不能實時完全反應真實天氣情況、不能實時對危險情況發出警報的問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種機載風切變儀，包括機載雷達設備，風切變數據處理系統和風切變預警輸出顯示系統；

所述機載雷達設備用于檢測風切變數據，并將其發送給風切變數據處理系統，將接收到的數據發送至風切變數據處理系統，所述風切變數據處理系統將所述數據經計算得到風切變強度信息；

所述風切變預警輸出顯示系統與風切變數據處理系統相連，用于顯示風切變強度信息。

該風切變儀的雷達包括雷達天線、收發開關、信號發射系統、實時信號接收系統、風切變數據處理系統和風切變預警輸出顯示系統；