一种智慧航空实时气象数据分析预警方法及设备技术

本发明专利技术属于航空气象预警技术领域，具体公开一种智慧航空实时气象数据分析预警方法及设备，通过在飞机航行过程中实时监测飞机所处飞行位置的风力气象信息，由此结合飞机的航行状态动态地进行偏航风险、风切变隐患分析，实现了飞机航行过程中偏航、风切变的精准、动态、超前预判，相对于单纯依据飞机飞行状态的变化进行预判，该预判方式能够以直接风力参数作为预判分析基础，进而将风力对风机飞行状态造成的影响进行直观量化，大大提高了飞机偏航及风切变识别的及时性，有力规避了现有技术中对偏航、风切变预判的滞后性，最大程度满足了飞机在风力影响下的飞行安全防护需求，有利于飞机飞行安全的保障。飞行安全的保障。飞行安全的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧航空实时气象数据分析预警方法及设备


[0001]本专利技术属于航空气象预警
，尤其涉及一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，本专利技术还涉及采用上述方法的气象数据分析预警设备。

技术介绍

[0002]随着航空科学技术的进步,现代飞机性能和智能化程度的提高,飞机自身的机械事故相对减少,而与气象相关的飞行事故在持续增大，由此可见,气象因素已成为影响飞行安全的重要因素。
[0003]在众多气象因素中风对飞行安全的影响比较突出，这一影响体现在对飞机从起飞到着陆全阶段飞行的精确性和安全性造成影响,制约正常的航行活动。目前由风造成的飞行风险主要包括偏航和风切变，为了能够及时发现飞机存在的偏航和风切变，最大限度减少因偏航和风切变造成事故的发生率，对偏航和风切变进行预判、预警成为当前飞机飞行安全防护的重点工作。
[0004]由于风对飞行安全的影响是风作用在飞机上造成的，无法单纯依据风本身的参数得到，这使得现有技术中对偏航、风切变的预判大多以飞机的飞行状态是否发生变化为参照，例如对飞机是否存在偏航的预判是通过检测飞机的飞行位置是否偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于，包括：(1)飞行航线确定：获取飞机当前航班的起始地和终点地确定飞机当前航班的航行路线；(2)风力气象实时探测：在由飞机按照确定的航行路线航行过程中利用定位终端从飞机开始起飞时按照设定的时间间隔定位飞行位置，同时利用气象探测设备在定位的飞行位置探测风力气象信息；(3)飞机航行状态指征采集：按照设定的时间间隔由设置在飞机上的航行检测终端采集飞机的航行状态指征；(4)偏航风险分析；基于各监测时刻的风力气象信息、飞行位置和航行状态指征分析飞机在各监测时刻的偏航风险系数；(5)偏航预警判断：依据飞机在各监测时刻的偏航风险系数判断是否需要偏航预警；(6)偏航预警实施：在判断飞机需要进行偏航预警时记录目标监测时刻，并在目标监测时刻利用飞机内置的预警器进行偏航预警；(7)风切变隐患解析：从航行状态指征中提取航行高度，进而将相邻监测时刻的风力气象信息、航行高度、飞行位置进行对比，由此解析飞机在相邻监测时刻的风切变隐患系数；(8)风切变预警判断：依据飞机在各监测时刻的风切变隐患系数判断是否需要风切变预警；(9)风切变预警实施：在判断飞机需要进行风切变预警时记录重点监测时刻，并在重点监测时刻利用飞机内置的预警器进行风切变预警。2.根据权利要求1所述的一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于：所述风力气象信息包括风向和风速。3.根据权利要求2所述的一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于：所述航行状态指征包括航行速度和航行高度。4.根据权利要求3所述的一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于：所述基于各监测时刻的风力气象信息、飞行位置和航行状态指征分析飞机在各监测时刻的偏航风险系数具体包括以下步骤：(41)基于各监测时刻的飞行位置与飞机航行路线识别各监测时刻的飞机航向；(42)从风力气象信息中提取风向，进而将各监测时刻的飞机航向与风向进行对比，获取飞机航向与风向之间的夹角，记为航向
‑
风向偏离角；(43)从风力气象信息中提取风速，进而将各监测时刻的航向
‑
风向偏离角和风速代入公式计算得到各监测时刻对应的飞机偏航倾向指数δ
t
，θ
t
表示为第t监测时刻的航向
‑
风向偏离角，t表示为监测时刻编号，t＝1,2,...,u，v
风
t表示为第t监测时刻的风速，v
风0
表示为参考风速；(44)从航行状态指征中提取航行速度，进而将各监测时刻的航行速度导入公式
计算出各监测时刻的航行状态抗偏航指数v
航
t分别表示为第t监测时刻的航行速度,v
航0
表示为临界风力影响航行速度,R表示为设定常数，且R>1；(45)将各监测时刻的飞行位置与飞机航行路线进行对比，获取飞行位置与飞机航行路线的相隔距离，记为d
t
；(46)将δ
t
、和d
t
通过偏航风险系数分析模型得到飞机在各监测时刻的偏航风险系数Q
t
，d
允许
表示为允许相隔距离，e表示为自然常数。5.根据权利要求1所述的一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于：所述判断是否需要偏航预警的判断方式为将飞机在各监测时刻的偏航风险系数与预置的安全偏航风险系数进行对比，若飞机在某监测时刻的偏航风险系数大于预置的安全偏航风险系数，则判断需要进行偏航预警，并将该监测时刻记为目标监测时刻。6.根据权利要求3所述的一种智慧航空实时气象数据分析预警方法，其特征在于：所述解析飞机在相邻监测时刻的风切变隐患系数对应的解析过程如下：(71)将飞机在相邻监测时刻的风向进行对比，得到飞机在相邻监测时刻的风向对比角β
t
‑1→
t
，β
t
‑1→
t
∈[0,180
°
]；(72)将飞机在相邻监测时刻的风速进行对比，得到飞机在相邻监测时刻的风速对比值Δv
风t
‑1→
t
；(73)将飞机在相邻监测时刻的飞行位置进行对比，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿丹，刘新，焦圣明，倪童，鲍婷婷，陈景丽，牛霭琛，杜刚，王纪予，钱奇，周惠，魏晓奕，徐达，刘婷婷，
申请(专利权)人：江苏省气象信息中心江苏省气象档案馆，
类型：发明
国别省市：