【技术实现步骤摘要】
一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测方法与系统
本专利技术属于临空信息系统中监测预警自然灾害的
，具体涉及一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测方法与系统。
技术介绍
台风是世界上最严重的自然灾害之一，危害巨大，世界年均发生60多次，以美国为例，2005年“卡特琳娜”飓风造成美国5100亿美元的损失；而我国台风年均登陆数量7.6个，位于世界第一位。可见台风灾害巨大，而且防范代价高，台风的预报尤为关键。台风的结构非常复杂，半径为200～300km，高度15km左右，其内部环流结构复杂，有云顶盖、风眼、眼墙、内核等，其中内核区风速极强，并且湍流多。台风经历从发生、发展到消亡等过程，生命周期一般为7～10天，最长可达20天以上，若在海上观测，行程很长，全程和内外结合观测极为困难。目前国内外对台风预警的研究中，天基仪器方面，我国研制的气象卫星风云4，是全球首个具备垂直探测能力的静止气象卫星(参考文献1：董瑶海.风云四号气象卫星及其应用展望[J].上海航天,2016,33(02):1-8.)，垂直分辨率为1.5km，水平分辨率为16km，由于轨道高度较高，有着全天候、大范围...
【技术保护点】
1.一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测系统，其特征在于，包括：搭载在飞艇上的台风追踪飞行控制器、艇载台风探测雷达、浮空气象感知节点、气象感知定点投送器和艇载接收器，以及安装在地面工作站上的数字台风仿真系统；飞艇通过宽带数据链与地面工作站进行通信；所述的台风追踪飞行控制器用于控制临空飞艇的飞行，以使得飞艇抵近跟踪台风位置；所述的艇载台风探测雷达采用一维双极化相控阵天线，发射波束照射扫描台风的内核区，接收回波，观测台风内部降水系统的微物理结构和变化特征；所述的浮空气象感知节点搭载有采集温度、湿度、风向风速和气压的传感器，导航定位模块以及通信模块；浮空气象感知节点搭载在设计有冲压...
【技术特征摘要】
1.一种基于临空飞艇的新型台风追踪探测系统，其特征在于，包括：搭载在飞艇上的台风追踪飞行控制器、艇载台风探测雷达、浮空气象感知节点、气象感知定点投送器和艇载接收器，以及安装在地面工作站上的数字台风仿真系统；飞艇通过宽带数据链与地面工作站进行通信；所述的台风追踪飞行控制器用于控制临空飞艇的飞行，以使得飞艇抵近跟踪台风位置；所述的艇载台风探测雷达采用一维双极化相控阵天线，发射波束照射扫描台风的内核区，接收回波，观测台风内部降水系统的微物理结构和变化特征；所述的浮空气象感知节点搭载有采集温度、湿度、风向风速和气压的传感器，导航定位模块以及通信模块；浮空气象感知节点搭载在设计有冲压式立方锥的降落伞上，由飞艇抛洒；浮空气象感知节点将传感器测量的数据通过通信模块回传给飞艇；所述的气象感知定点投送器包括两种，一种是低雷诺数滑翔飞行器，用于远距离定点投送，一种是变掠翼滑翔飞行器，用于穿透台风顶层眼墙的定点投送；滑翔飞行器将绑定降落伞的浮空气象感知节点投送到指定位置；所述的艇载接收器用于收集各浮空气象感知节点发回的传感数据；所述的数字台风仿真系统通过宽带数据链从飞艇获得艇载台风探测雷达探测的数据、浮空气象感知节点探测的数据、以及飞艇上通过摄像头和光电传感器采集的数据，仿真重建台风时序演变过程，建立数字化的台风的三维模型，通过对台风进行模拟仿真，显示温湿风压云水颗粒的时空数据。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的浮空气象感知节点下落至台风内部后，多个节点构成三维网络构型。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的有冲压式立方锥的降落伞，包括顶幅、扰流幅、侧幅、开在侧幅的进气口、连接扣、连接绳和缓冲绳。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的低雷诺数滑翔飞行器的滑翔距离大于100km，定点精度小于1km，起飞重量为5kg，任务载荷为2kg；所述的变掠翼滑翔飞行器的滑翔距离大于50km，定点精度小于1km，飞行速度大于1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军，曹先彬，肖振宇，董航，罗喜伶，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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