关键词 通用飞行；空管保障；管控措施
中图分类号：X924 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0167-03
通用航空飞行是指除军事、警务、海关缉私飞行和公共航空运输飞行以外的航空活动，它影响着生活的方方面面，带给人们巨大利益的同时，其飞行安全也成为人们关注的焦点。空中交通管理部门（空管部门）作为航空器地面和空中运行监管者，识别保障过程中存在的危险源、分析其危险性、采取必要的规避措施降低运行风险，是保障通用飞行安全的重中之重。
1 通用飞行的特点及安全情况
通用飞行活动有其特殊性，大多从事遥感测绘、飞播造林等野外活动，使用大多为小型航空器，飞机性能、机载设备等相比公共运输航空器差，作业区气象条件相对复杂，作业安全风险较高。近几年通用飞行架次稳步增长，而事故万架次率波动较大，特别是2013年发生较多的通用航空事故，成为通用航空飞行安全的拐点。据统计2013年5-8月份的4个月时间里发生了9起，相当于过去2009年至2012年间事故发生的总和，安全形势不容乐观。
2 基于空管的通用飞行保障
空管部门向航空器提供空中交通管制服务，防止航空器与航空器相撞及在机动区内航空器与障碍物相撞，维护和加快空中交通的有序流动；向飞行中的航空器提供有助于安全和有效地实施飞行的建议和情报；向有关组织发出需要搜寻援救航空器的通知，并根据需要协助该组织或协调该项工作的进行。空管部门通过与通用航空公司（简称通航）相关人员共同研究作业特点、要点、难点，识别保障过程中存在的危险源、分析其危险程度，制定相应的管控措施降低其运行风险等手段来实现。下面结合一次飞播造林通用飞行，重点谈论一下基于空管的通用飞行危险源识别及其管控措施的制定。
2.1 基本情况
使用机场：某临时机场；使用航空器：运五2架；机载设备：雷达二次应答机、甚高频（VHF）陆空通信等设备；起飞机场制作业区计划飞行高度：海拔3000米/3300米；作业区：山区；作业区飞行高度：海拔2100米至2700米，真高100米以下；作业区飞行条件：目视飞行；作业区范围及作业图：略。
2.2 使用“头脑风暴”法，发掘保障通用飞行存在的危险源
空管部门根据此次飞行任务性质，组织通航和空管的运行管理、空中交通管制、飞行服务、气象、通信等部门专家召开通用飞行保障会议。会议由航空公司人员详细介绍此次通用飞行的任务，包括飞行高度、作业范围、飞机性能、机组的应急保障措施等，与会专家采用“头脑风暴”法自由联想和讨论，通过质疑、自由畅谈等找出保障过程中可能存在的6类共12个危险源，具体如下。
1）空域类3个，分别为：飞行前申请空军不同意，无法进行作业；起飞机场至作业区飞行高度海拔3300米，考虑当时气压，3300米为非标准高度层；作业时距离地面高度100米以下，空管部门无法提供保障。
2）飞行冲突类1个：2架飞机同时作业可能空中危险接近（或相撞）。
3）飞行服务类1个：起飞机场无法拍发航空器起飞落地
电报。
4）通信类3个：高度3300米以下二次雷达信号覆盖率低；高度3300米以下VHF信号覆盖率差；作业区环境复杂，无法建立陆空通讯联系。
5）气象类2个：起飞机场至作业区气象条件的获取；空管气象部门提供作业区气象条件。
6）搜寻与援救2个：机场至作业区信息通报；作业区信息通报。
2.3 危险源的风险等级评估
2.3.1 评估标准
1）可能性标准，见表1。
2）风险严重度等级，见表2。
3）安全风险矩阵，见表3。
4）计算出风险指数（风险指数=可能性×严重度）。
2.3.2 风险分析
根据评估标准，专家分析出各个危险源的运行风险，见表5。
从表5可以看出，只有第1、11、12项风险指数为在6以下，可接受；第2至10项风险指数在8至12之间，属中度风险，可以正常运行，但必须采取风险控制措施；其他项风险指数均等于或大于12，为高风险，采取控制措施、降低风险后才可以运行。
2.4 研究规避措施、进行再次评估
为此，专家组根据飞机性能、作业区的特点等，提出以下降低运行风险的规避措施：虽然第1项在安全风险范围内，但根据通航人员建议，空管部门将提前一天向空军申请次日具体作业科目空域，并明确回复通航次日空域是否可用，避免不必要的损失；将作业机场至作业区的飞行高度提高至3600米/3900米，这个高度二次雷达信号的覆盖率和陆空通信VHF覆盖率将大幅提高，这样第2、6、7、11项运行风险将降至可接受范围；由于通用飞行自身特点（作业区目视飞行），通航同意作业区飞行安全由航空公司承担，因此可以消除第3、8项空管运行风险；通航专家建议当飞机起飞、落地时，通过电话形式告知空管部门起飞、落地时间，由空管部门拍发起飞落地电报，可以降低第5项安全风险；出于安全角度考虑，采取一架飞机从作业区返回时，另一架飞机起飞，避免了作业区飞机相撞的危险，降低了第4项运行风险；考虑到空管部门距离作业机场、作业区距离较远，气象数据采集困难，为了获得更加详细和准确的气象信息，与会专家决定从作业区当地气象部门获取气象信息，降低了第9、10项的安全运行风险；考虑到第12项问题特殊性（曾发生过作业飞机坠机2小时候相关部门才得到信息），专家组综合作业特点、建议作业时每隔40分钟，机组上升一次高度联系空管部门，降低搜寻援救风险。
根据以上建议及风险管控措施，重新组合了危险源、评估了运行风险，结果见表6。
从表6可以看出，各个危险源运行风险均在可控范围内，可以按照规避措施措施，实施执行通用飞行。
2.5 签订通用飞行保障协议、制定岗位保障措施
通用航空公司与空管部门签订通航飞行保障协议，明确各自的职责，协议内容主要包括前面分析的危险源及风险规避措施：飞行作业的申请；起飞落地电报的拍发；管制的指挥、作业区的安全责任；通讯设备的保障及使用；气象信息的获取；搜寻与援救（不正常情况的通报）等。明确双方职责后，通航和空管部门应根据所在部门的特点，结合危险源制定岗位保障措施，使风险落实到岗位、落实到具体人。
2.6 认真执行保障措施、确保飞行安全
保障通航飞行期间，各部门要严格按照行业规范和保障措施执行，发现新的问题，及时沟通、协调和解决，确保飞行安全。
参考文献
[1]刘继新，沈丽楠.论空中交通管制中的风险管理[J].南京航空航天大学学报，2010，12（6）：126-180.
[3]罗帆，贾贵娟，陈高明，等.空管安全风险评估指标体系的优化设计[J].中国安全科学学报，2009，19（8）：115-120.
[关键词]航空；数值预报；系统；维护
中图分类号：V351.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0256-01
随着我国人民的生活水平的提高，航空运输事业也在蓬勃发展。随着航班量的增多，进一步保障航空安全，提高航空气象部门的探测能力以及数值预报服务水平已成为我国航空服务业工作的重中之重。
一、航空数值预报系统构成
（一）航空气象信息预报系统概述
数值天气预报是根据当前大气的实际情况，在一定的初值和边界条件下，通过使用大型计算机做数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一段时间内大气的运动状态和天气现象的方法。目前航空行业主要应用WAFS系统（World Area Forecast System），为航空气象用户提供图象和数字格式的气象预报产品。该系统主要由信息处理系统、GRAPES区域预报系统、航空重要气象预报系统、数值预报产品图形图像处理系统四个分系统组成。
1.数值处理系统
和一般用天气学方法、并结合经验制作出来的航空天气预报不同，数值预报是定量和客观的预报。数值信息处理系统所用或所根据的方程组和大气动力学中所用的方程组相同，即由连续方程、热力学方程、水汽方程、状态方程和 3个运动方程（见大气动力方程） 共7个方程所构成的方程组。方程组中，含有7个预报量（速度沿x，y，z三个方向的分量u，v，w和温度T，气压P，空气密度ρ以及比湿q）和7个预报方程。方程组中的粘性力F，非绝热加热量Q 和水汽量S一般都当作时间、空间和这 7个预报量的函数。通过高性能计算机求解方程组，获得未来7个未知数的时空分析，这就是未来天气分布情况。
2.GRAPES区域预报系统
GRAPES（Global/Regional Assimilation and Prediction System）―全球区域同化预报系统，是中国气象局负责研究开发的、研究与业务通用的数值天气预报系统。该系统是集常规与非常规变分同化、静力平衡与非静力平衡、全球与区域模式、科研与业务应用、串行与并行计算、标准化与模块化程序、理想实验与实际预报等为一体，中小尺度与大尺度通用的先进数值预报系统。
3.航空重要气象预报系统
航空重要气象预报系统指气象监视台的可能影响航空器飞行安全的特定航路天气现象的出现或预期出现的情报，是航空数值预报必不可少的部分，这对于航空安全至关重要。
4.数值预报产品图形图像处理系统
通过应用数值预报产品图形图像处理系统，可以提供较准确的数值分析资料，进一步满足现代航空对于气象服务的需求，不断提高数值天气预报的水平，提高预报精度。
（二）航空气象信息预报系统流程设计
如图一，航空气象信息预报系统的具体流程为：首先，气象数据库进行GRIB资料提取并且进行数据插值及结算、数据分类与处理；然后，制作GRADS基本图形并且进行图形产品的二次处理，同时根据不同天气类型图形分类打包；最后，输出显示预报信息。在运行数值预报系统程序之前，工作人员还需要进行一些设置，这些设置包括将观测资料放到指定位置、设置预报启动/停止时间、预报间隔等，满足系统进一步操作的需要。
1.最大风速的预报
在飞机的飞行过程中，风速是对飞机影响最大的气象要素之一。对于最大风速层所在高度、风向、风速进行预报，可以缩短飞行时间、节约航空燃料。
2.飞机积冰的预报
积冰指数=（（RH-50）*2）*（T*（T+14）/-49），指数为正，代表孤立的潜在积冰区，而最可能出现积冰的区域，积冰指数接近100。基于WINDOWS平台，利用积冰数值预测系统以及GRADS 绘图软件图形化输出，并按照算法定义的积冰类型和强度等级进行标注，对机积冰情况进行预报，进而帮助飞行员选择最优的航线进行绕飞，避开积冰区域。
3.降水情况的预报
降水会使能见度减小，增加飞机飞行的难度；过冷却的雨滴会导致航路积冰情况；降水产生的碎雨云也会影响飞机的起飞和着陆；大雨下方容易出现较强的下降气流，飞机在这种环境中飞行，会产生颠簸；有时大雨和暴雨能使飞机发动机熄火；大雨恶化飞机的空气动力，如果飞行员未能立即采取措施，飞机飞行的高度就会发生改变，甚至发生事故。因此，对于降水情况的预报可以进一步降低事故的发生率，保证飞行安全。
二、航空数值预报系统的维护
（一）建立数值信息共享平台
在机场现有的网络通信条件下，综合利用雷达观测、船舶观测、卫星观测等方式，建立数值信息共享平台，利用Web的形式，每隔3小时输出一次数值预报的结果，并进行系统评价，及时排除突发性的故障，提高数值预报的分辨率与准确性，做好数值预报系统的维护工作。
（二）数值预报产品误差检验
航空数值预报系统的维护过程中，不仅要根据系统的设计要求和实际工作情况进行定点定时的巡视检查，还要进行误差检验。在数值控制系统的测量输入通道中，一般存在器件的零点偏移和漂移，造成参数的不稳定或者导致数值误差的出现，工作人员要运用适当的技术进行校正，定期进行数值预报产品检验及误差分析，择优选择航空数值预报产是提高预报准确率的有效途径。主要应用以下两种检验方法。
1.天气学检验法：主要针对某一天气过程、天气系统等预报的位置、强度等的检验，重点关注各标准等压面的风速，温度等要素以及地面降水的量值预报。
2.WMO检验法：按照WMO的检验标准，对形势场，即位势高度进行数值的常规检验。
三、结论
航空数值预报对机的安全飞行意义重大，因此预报人员要进一步整合预报数据，有效利用高性能计算机技术以及气象卫星、气象雷达、自动观测系统，然后再发送给空中交通管制、机场和航空公司等部门，保证航空数值预报系统的准确性，降低飞行事故的发生率。
参考文献
[1] 王峰云，陈志豪，沈俊，阎凤霞华东区域航空数值预报系统的设计与应用[J].空中交通管理2009（12）.
[2] 杨勇，张瑞珍.WebService技术在气象信息共享平台中的应用[J].科技情报开发与经济.2008（02）.
[3] 周建华.中国民航新一代航空气象系统建设构想[J].中国民用航空.2008（09）.
[4] 王太微，陈德辉.数值预报发展的新方向――集合数值预报[J]气象研究与应用，2007（01）.
关键词：预防维修 航空气象 自动气象观测设施设备管理 应用形式
中图分类号：V1 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）05-0228-01
设备故障后的维修已经与现代化设备管理之间存在较大悬殊性，所以积极对设备现存状态进行预测将成为设备性能管理和隐患排查、治理的重点内容。
定期对设备运转状况进行定期检修被称之为预防维修。
在科技日新月异的时代中，航空自动气象观测设施设备技术含量已经处于一定的技术水平层次，文章对设备管理中相关故障与维修之间存在偏差进行论述，提出了一些具有建设性建议。
一、预防维修技术应用的规范性与处理误差策略
1.设备状态预知和预防维修的规范性
设备维修人员若想预见设备状态，必须以参照设备现存资料作为夯实的基础。维修人员对与设备使用手册、检测记录、维护巡查记录等进行认真的阅读，对故障记录及故障现象进行案例分析也是极为必要的。设备状态预知的精确性与设备在当前或近期运行状态相关联，所以维修人员应该积极探察设备运转状态，对其异常现象进行详实而及时的记录，频繁的归纳相关经验，录入信息的侧重点在于异常现象特征、故障成因解析、解决程序、取得效果与状态监测跟踪等。为了确保设备状态预知和预防维修的规范性与实用性，维修人员依照录入信息进行定期的归纳、分析、总结、评点也是极为重要的环节。
2.状态预知与维修实况存在的误差及处理措施
设备预防维修方法与技术的应用，对设备未来的未知状态做出一定的推断是前提。而影响设备后续运行状态的内外在因素是多样化的，所以预防维修方法的应用带有一定的不确定性，但是与设备预知结果之间又存在一定的类似性[1]。现阶段，国内许多机场自动气象观测设施设备的室内与户外之间信息传递是以铜缆为媒介，在风、雨、雪等多样化因素的影响下，数据信息传输的质量会受到一定的影响，甚至会酿成数据中断的严重后果。为了实现大幅度压缩干扰性通信故障问题出现的概率，通常对设备采用的维修养护措施是在自动气象观测设施设备构建期间，应用光导纤维作为衔接室内与室外的纽带，从而确保通信工作的连贯性与优质性。
二、预防维修技术的具体应用
1.设备参数监管测量方法
设备参数和其运行状态之间存在一定的关联性，所以可以依照与设备相关的参数信息推断其某一性能指标。在对航空自动气象观测设施设备参数进行监管与测量的实践中，得出设备运转的情况是可以事先测得的这一结论。例如，对于具有测量空气能见度的气现象观测仪，在对其管理时，工作人员可以借助设备维护端口构建对话关系，从而个体将与设备运行实况相关的口令传输进去，实现获得与设备运转实况相关参数的目标。LED1可以表示某一气现象观测仪发射板上发光管的光照强度，其理想数值的取值区间为0～6.5V、极限值分别为-8V与7V，一旦LED1值低于 -8V或高于7V时，则表明其运转异常。设备维护人员若能够对发射光源强度LED1参数值时时实施对照方案，就可以对其运行状态有一个清楚的认知，一旦发现参数值与预警值相近时，设备维修人员就应该及时的对其施以预防性对策，将故障隐患扼杀在萌芽状态中，从而确保设备运转的优质性。
2.设备环境相似法
相似原理若是在航空自动气象观测设施设备的管理工作中应用，其实质上就是借用不同设备之间存有的类似性，也就是借助某一被检设备的特征去推断相似设备的运行模式。设备之间的关联性与性质雷同性之间存在密切关系，设备之间的关联性又体现出显著的对照性[2]。现阶段国内大中型机场内设置的自动气象观测设备内部通常都安装了大气透射仪、前散射仪、云高仪等具有光学属性的设备。基于其均在机场跑道周边相同地域运转这一实况，可以推测的是不同光学设备被污染程度大体上处于同一层次上这一结论。所以设备维修人员在对某一类设备镜面污染数值进行检测之时，若其达到预警值，则证明其他几类设备镜面污染程度也是不容乐观的这一结论。尽管多数光学设备在对镜面污染程度上具有一定的补偿能力，但是维护工作者对其施以定期的清洗保养也是不容忽视的环节，从而确保维护设备数据信息的精确性。
3.设备运行整合法
运行整合法在航空自动气象观测设施设备管理进程中的应用，就是借助与设备运行性能相关的整合材料，在统计学理论与方法的辅助下对其发展规律进行解析，在此基础上预测其后续的发展趋向。在对设备管理进程中，多维度的整合型数据信息是推断设备运行状态的有效凭据，常见的有寻常工作记录、设备故障记录的整合，在协助维修人员明确设备运转状态方面体现出巨大应用价值。例如，由芬mVAISALA生产的LT31大气透射仪能够测量VIS能见度值，并计算出RAR跑道视程值，影响数据采集的因素有大气透射率、背景光亮度、跑道灯光强度等指标，所以，在对该航空设备施以预防维修技术之时，可以采用整合的方法，即将上述因素整合在一起。镜面污染所导致的透射率衰减程度会对RVR跑道视程值的准确性造成很大的影响，为了补偿或者削弱这种影响，对镜面污染所引起的透射率衰减进行定量检查与测量是极为必要的，具体方法可采用实时对大气透射仪保护镜面上的尘埃与污染所造成的透射率衰减的总量进行测量、比对，从而确保其准确度符合机场正常运行标准。
结束语
总之，航空自动气象观测设施设备运行状态是可以预见的，所以说预防维修技术的使用在维护设备性能、运转安全性与科学性方面体现出了巨大的优越性。当然，这一预防维修措施的应用，在压缩设备运行故障产生率方面也体现出巨大的应用价值，从而确保自动气象观测设备在航空气象维护中的实效性充分发挥出来。
参考文献
[1]周瑜，寇纲，尔古打机.考虑维修效果与计划水平的预防维修决策优化[J].系统工程学报，2015，02：281-288.
[2]张晓红，曾建潮.设备视情预防维修与备件订购策略的联合优化[J].机械工程学报，2015，11：150-158.
[关键词]雷暴 观测 服务
[中图分类号] P45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-293-2
1引言
雷暴指积雨云中所发生的雷电交作的激烈的放电现象，同时也指产生这种现象的天气系统。雷暴中常伴有强烈的颠簸、积冰、电击、阵雨和恶劣能见度，有时还会出现冰雹，下击暴流，低空风切变和龙卷等强烈天气现象，是一种严重威胁飞行安全的天气。近年来，由于咸阳机场飞行流量的快速增长，雷暴天气对飞行正常的影响也越来越突出。维持一个小时的雷暴，可能会导致数十架航班延误或返航备降，导致多个机场飞行不正常，甚至引发大面积航班延误，给航空公司带来巨大的经济损失。另外由于雷暴天气时飞行需要绕飞，给空中流量管理及交通管制工作也带来很大压力。因此空管、航空公司及机场各相关部门对雷暴天气的关注程度越来越高，对航空气象服务保障工作也提出更高的要求。
本文根据多年航空气象观测的工作经验，对雷暴天气下如何做好气象观测和服务进行思考和讨论，对目前服务工作中存在问题进行了分析，并提出一些改进建议，希望对做好航空气象服务工作，帮助空管运行决策发挥一定作用。
2咸阳机场雷暴气候特点
咸阳机场地处陕西关中盆地中部，全年四季分明，冬夏较长，春秋季短。夏季机场受西太平洋暖湿气团影响，炎热多雨，雨后连续数日午后常出现热力性雷阵雨天气。据统计[1]，咸阳机场年雷暴日较少，但时间跨度很大，从3月-10月长达7-8个月时间内都有可能出现雷暴，出现频次以7、8月最多，且春季多于秋季；年雷暴日数最多为13日（2005、2006年），最少为1日（1998年），累年年平均雷暴日数为10.7天。从雷暴的日变化来看，下午到午夜是雷暴的高发时段，占到了所有雷暴发生时间的65%，中午发生雷暴的概率最低，只占3%；从雷暴发生的方位看，机场雷暴主要发生在西北、西、北几个方位，超过60%，，天顶和南部次之，分别占10%左右。另外，当冷涡雷暴发生时，机场往往会连续2或3天出现雷暴，有时伴有暴雨、大风。
3雷暴天气观测服务中存在的问题
雷暴天气时，观测工作主要存在两个方面的问题：（1）服务流程不够规范，信息通报有时不够及时；（2）发报错情增多。前者可通过进一步完善制度，规范管理，并加强制度落实来逐步得到改善。而发报错情多在夏季有显著增多的趋势，约占全年错情总数的比例高达80%以上，本文对此作了进一步分析，发现主要原因如下：
（1）雷暴天气时往往需要发多份机场特殊天气报告，服务咨询电话增多，有时还需进行集体观测，工作量大幅增加，观测员忙乱中发错报的可能性增大。另外经验不足或业务不熟练的观测员，可能会出现天气现象搭配不当或云组搭配不当等错误。
（2）雷暴天气时伴随着电闪雷鸣，狂风暴雨，各种气象要素发生剧烈变化，容易造成观测员心理紧张，导致发报出错。
（3）夏季强雷暴发生时，容易造成自动采集器因雷击而发生故障，从而造成报文的错项或不能按时发出。
（4）咸阳机场雷暴发生时间跨度大，时间上具有一定的“散发”性，对雷暴的观测和气象服务也会造成一定的难度。特别是初雷和终雷，往往天气表现较弱，如不及时进行换季学习，可能会造成漏报或因业务生疏而发错报。
4雷暴天气观测服务改进建议
针对以上存在问题，建议通过完善工作流程、加强培训和应急演练等几个方面不断提高人员业务素质，改进和提升观测服务质量，具体如下：
（1）强化业务学习。在全员中开展观测相关业务规范、机场气候特点、天气学知识及卫星和雷达产品的识别使用等知识的培训，提高观测员综合业务素质，确保在出现复杂天气时，能够熟练准确的报文，及时提供气象服务；加强换季学习，及时转换服务思路，提高对雷暴等复杂天气的敏感性和警惕性。
（2）加强新进人员的培训指导工作。新进人员应进行系统的航空气象观测知识培训，针对执照考试要求进行专项训练，在跟班实习阶段应指定专人负责，定期考核，确保新进观测员顺利通过执照考试，尽快胜任岗位工作。
（3）加强对应急预案的学习和演练。通过定期或不定期的应急演练，使观测员熟知复杂天气或紧急情况下的应急处置预案，提高观测员的应急反应能力。
（4）加强天气监视。观测员根据卫星云图和雷达回波图判识积雨云和雷暴，同时加强与预报员的沟通，提前发现雷暴的“蛛丝马迹”，及早做好准备工作，提高雷暴来临时发报的准确率；雷暴过境前后，密切关注各气象要素的变化，提前做好报文编发准备工作，及时认真检查报文，及时在纪要栏中记录有关天气现象，及时通知用户部门。
（5）加强雷暴后的总结性检查工作。进行近时天气现象的编发报及所有记录的复校工作，检查特殊报告是否按规定解除，检查纪要栏记录是否规范，如：出现雷暴、龙卷时，要记录雷暴、龙卷的出现，移动和消失方向（例： ）。降雹时，应测量大冰雹最大直径，当冰雹最大直径在10毫米以上时，加测冰雹的最大重量并在纪要栏用文字说明。
（6）天气复杂时，加强主副班配合、检查，领班必须及时到岗，配合主班做好现场服务工作。按规定及时观测，经讨论形成统一的结论对外提供服务。
5讨论
根据以上分析，如果在雷暴天气观测服务中采取以下措施，可有效提高观测服务质量和工作效率：
（1）强化业务学习和培训，包括人员岗位培训和新进人员的岗前培训和实习，以进一步提高观测员综合业务素质。
（2）加强天气监视，加强雷暴后的总结性检查工作，提高雷暴天气时发报的准确率。
（3）天气复杂时，加强主副班配合、检查，领班坚守岗位，配合主班做好现场服务工作。
关键词：空管；气象观测；观测资料管理；飞行服务
引言
随着民航空管事业的快速发展，空管气象观测也日趋成熟。当前空管气象观测已经成为影响飞行器飞行安全的一个关键点。而气象观测数据实时性较强，目前也无法完全依赖于科技设备，对观测人员的经验要求较高。因此，对空管气象工作的经验积累和数据控制成为空管气象观测的一个保障重点。除此之外，对于影响飞行安全的气象现象如雷雨天气的观测工作是空管安全保障的另一重点，因此，本文将以潮汕机场实际运行工作为例探讨当前空管气象观测安全保障的资料控制管理以及相关观测服务在雷雨季节的工作建议。
1 气象观测资料的控制与管理
气象观测数据是后期气象现象分析和空管安全事件调查的一个重要数据源，如何保障其安全、有效、客观连续也是空管气象观测员的一个重要工作。而与此同时，观测资料的质量控制与管理也成为民航空管部门相关研究单位研究的重点，以较为先进的北欧国家为例就有北欧气候合作。其通过NORD KL M计划实现了北欧五国（包括丹麦、芬兰、挪威、冰岛和瑞典）的气候领域合作。该合作旗帜就有包括对质量质量控制。因此在实际工作中空管气象观测资料控制也引起了国内外专家的关注和研究。对于尚未完全成熟的国内观测质量控制，可以参考国外先进质量控制经验。例如建立起如NORD KL M相似的质量等级。在控制方法上，NORD KL M首先将设计的观测资料分为两种，针对不同的资料质量进行分工控制。这给予我们相关的借鉴，可以在实际工作中对空管气象观测资料进行分类管理，实现资料管理的精细化。例如对于恶劣天气与正常天气进行分类、对白天与黑夜进行分类、对夏季多雨与冬季多雾进行分类等等，而在该模式的实现上，已经依赖计算机的空管观测可以通过简单的数据库软件便可以实现电子文档与质量的分类精细化。而依赖计算机的同时，数据必须有相关的后期校验处理，NORD KL M提出可以进行范围检查、一致性检查和时变检查等，而针对目前中国空管来说更多的建议采用范围检查，以根据相关气候条件特征进行范围检查做出相应的判断，这对实际空管观测质量控制也是极其有用的。
在质量控制的最后，必须对所有数据进行质量标示。这对于报文要求较为严格的民航空管来说无疑是另一种安全质量控制。对于空管气象报文，报文已经拥有平报、急报和特急报等等级，而此处的质量安全控制标示则从另一方面提出了对观测质量的等级划分，这不仅使现行的实际数据能产生对空管飞行安全服务更好的服务效果，而且对于历史数据的整理、后期区域内气候条件评估和设备评估等一系列观测服务评估有较大的意义。当然，质量标示需要国家有关部门给予统一的规范与支持。
2 飞行服务中的气象观测
提高观测质量、提高基层地面测报质量对于空管飞行安全及相关安全事件检查极为重要，而对于地处亚热带季风气候的揭阳潮汕机场来说，以夏季的气象为例，天气变化多端，多雨多雷，对飞行造成一定的影响。因此文章将借助一些实际工作经验，着重讨论对多雨多雷季节的气象条件下空管观测人员工作应注意的事项及相关对策，为相关从业人员提供一种参考。
2.1 雷雨的测量
首先关注飞行相关度极高的雷雨观测，雷雨是空气极端不稳定情况下产生的剧烈天气现象，经常可能夹带雷暴、暴雨、冰雹和大风等，容易造成飞行器电子故障雷击。因此在雷雨天气下保证观测质量的可靠准确是民航空管气象观测工作的重中之重。
而实际工作中首先应确保仪器仪表的安全准确使用。如，浅层低温场保持场地的土质平整疏松无草，确保感应器和温度表感应的雨、灰尘能够及时擦光。而雨后应重新疏土，及时清理积水，确保温湿度的测量准确无误。又如，对于降水量的测量。在雷雨过后必须及时补测降水量，计入备注栏，定时发报时同时编入最新降水量报文，适当增加雷雨季节的观测次数，以免雨水溢满雨量筒。与此同时，应注意查看采集的雨量强度及分钟数据，对降雨量做精度对比，保证误差在相关规定的可接受范围内。总之，对工具及相关测量报告的处理，在民航空管气象观测中应逐步精细化，提高数据的准确度和人员的工作严格性。
其次，对于雷雨天气来说，云、能和天的测量是业务保障的另一重点。对于特定地点的特定天气，在一定时期内会形成一定的发展模式，例如激烈的上升运动将会产生雷雨。揭阳潮汕机场雷雨季节时气压较低，在低气压的环境下，晨间湿度大、温度大，虽然以晴天少云的天气为主，但根据工作的观察，一般到了午夜便有雷雨，如若当天闷热无风则傍晚即可能打雷，上半夜带有雷阵雨。当晨间有浅薄的云层，对流情况较好，午间则将有浓积云发展，午后或傍晚则容易产生雷雨天气。因此，这一系列的观测经验值也可以通过软件数据库进行数据存储，作为观测的另一个数据资料来源。
2.2 风向的测量
风向与级别是影响飞行的另一重要气象参数，因此如何对风进行全面有效的观测是民航空管气象从业人员的另一关注重点。在相关文献中，风向的统计方法有详尽的解说及规定，本文以实际需求借鉴相关文献经验。风向的统计分为风向计算方法和小时数据统计，其中风向的计算方法有算术平均法、矢量平均法、滑动平均法和频率最高法等。四者在不同的采样时间间隔有不一样的误差，因此对应不一样的观测业务，无论是设备软件的算法设计还是观测数据的整理控制，需要根据实际情况采取不一样的算法计算。对于雷雨季节下的定时发报来说，宜采用修正算术平均法。
3 结束语
空管气象观测在空中交通管理中提供了越来越多的资料信息与服务，在空管飞行服务中扮演了不可替代的作用。而对于观测的基础来说，数据的质量控制日显重要，与此同时雷雨季节造成的空管安全管理问题也成为另一个观测工作的重点。文章从实际出发，综述了有关国外的气象观测质量数据管理与控制以及相关提供飞行服务的空管气象观测，并与此同时提出一系列建议和对策。为相关空管气象观测兄弟单位提供一种参考。
参考文献
[1]姜爱军，屠其璞，陈广昌，等.气象预报服务效益评估方法研究-以暴雨预报服务为例[J].气象科学，2008（4）.
[2]马鹤年.气象服务学基础[M].气象出版社，2001.
关键词： 视程障碍；低能见度
中图分类号：U676 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0120248-01
1 视程障碍类天气现象概述
1.1 视程障碍
由于雾、烟、霾、风沙、浮尘、吹雪、降水等天气现象的影响，使大气混浊，能见距离大大缩短，这些使能见度变坏的现象称为视程障碍现象。视程障碍飞行的威胁主要是影响起飞和着陆的安全，尽管一些现代机场和飞机装备了先进的导航和着陆系统，但视程障碍对飞行活动的影响仍是不可低估的，据国外资料，就运输机而言，近十几年来，因视程障碍类气象造成的飞行事故，占所有气象因素而造成的事故的49%。因此，对于视程障碍类天气现象的研究是很有必要的。
1.2 视程障碍类天气现象的分类
视程障碍类天气现象主要有4大类，即雾类，沙尘类，烟尘类，吹雪类，共9种（雾，轻雾，沙尘暴，扬沙，浮尘，烟幕，霾，吹雪，降水，雪暴）。
2 影响视程障碍的天气现象
2.1 雾的辨析及分类
雾是指浮游在附近地面空气中的大量微小水滴（或冰晶），由于组成雾的水滴或冰晶（合称为雾粒）对可见光的散射作用，使雾中能见度显著减小。轻雾是指微小水滴或已湿的吸湿性物质微粒所构成的灰白色稀薄雾幕，其出现时水平能见度在1.0～10.0km之间，厚度一般在几十到几百米，厚的也可到1千米以上，厚度不到两米的雾，叫做浅雾。轻雾出现时空气没有雾出现时潮湿，雾和轻雾一般早晚较易出现，中午前后消散。影响雾中能见度的因子主要是雾滴的浓度和大小。形成雾时大气湿度因该是饱和的（如果有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能饱和）。
雾主要分类：辐射雾、平流雾、蒸发雾和锋面雾
2.2 烟幕
大量的烟粒聚集在空中，使水平能见度等于或小于5km的现象叫烟幕。要形成烟幕，需要有大量的烟幕，适宜的风向，风速和逆温层。烟粒主要来源于工业区和城市居民区。在适宜的风速和有逆温层的情况下，烟粒常常在逆温层聚集下而形成烟幕，如果风速过大，或逆温层被破坏，烟幕就会向空中扩散而消失。烟幕在一日中以早晨为多，常和辐射雾混合而成为烟雾，一年中则以冬季在常见。
2.3 霾
大量微小的固体杂质（包括尘埃，烟粒，盐粒等）浮游在空中，使水平能见度等于或小于5km的现象，称为霾。它的主要特征是：空气中的灰尘、硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾。
霾的厚度比较厚，可达1～3km左右，一般霾的日变化不明显。霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，平均直径大约在1～2μm左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸颗粒、硝酸颗粒等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。
2.4 吹雪和雪暴
地面积雪被强风卷入空中，使水平能见度等于或小于5km的现象叫吹雪。吹雪所及高度低于2m的，叫低吹雪；在2m以上的，叫高吹雪。有时在降雪同时也有吹雪，两者混为一体，雪花漫天飞舞，这种现象叫雪暴。
2.5 沙尘
沙尘是风和沙尘相互作用的天气现象。随着全球气候变暖，不少地方气温呈现出升高趋势，个别地区土壤沙化越来越严重，再加上人类不合理开发利用土地资源导致土壤退化，使得近年来沙尘暴天气影响我国的频次增多，强度增大。虽然沙尘暴主要影响我国的北方地区，但其随着北方冷空气南下，在一定程度上使扬沙、浮尘等视程障碍在南方有所增加。
3 如何减少视程障碍的天气现象对起飞安全的影响
机组人员在低能见度情况下执行飞行任务时，首先从滑行就应该注意，在滑行前机组成员按最新有效的机场平面图认真准备，确认滑行路线。没有确认前不要请示滑行。在起飞简令中也要明确滑行程序，滑行路线及注意事项。在滑行中机组应交叉检查飞机滑行的方向和路线，通过对照查看飞机航向和机场平面图来确定飞机位置。在有低能见滑行引导的机场要严格遵照灯光滑行。滑行中还要控制好滑行速度，不要过快。注意向外观察，保持高度警觉，发现问题应随时停止滑行。此外还要保持与ATC的联系。
作为地面运行控制人员，无论遇到何种低能见度的情况，通常我们都要注意采取的应对操纵措施应该是：
1）起飞前适当增加备份油量。2）选择天气稳定、可靠的备降场。3）通过已知的软件和网站密切监控航班动态和天气的变化趋势，在地面给予机组有力的支持。4）认真为机组做好航前讲解。5）鉴于低能见度天气可能造成的机场大面积流量控制，要提前协调好各保障单位，事前有预案。
4 结论
预测与分析视程障碍类天气现象是航空器飞行前的一项重要工作，雾、霾、沙尘暴等是与飞行安全关系重大的因素，同时还应关注其它天气因素对航空器飞行安全的影响。因为，任何细小的疏漏都有可能对飞行安全产生严重后果。因此，有关人员一定要更多地研究和考虑视程障碍类天气现象对航空器飞行的各种影响因素，对诸多因素分析要面面俱到，对某一因素要细致入微，熟悉各类视程障碍类天气现象的特征和危害，严格细致，谨慎认真，确保航空器和旅客的安全。只有这样，才能够有效的为航空器飞行保驾护航！
参考文献：
[1]王新臣，航空气象学，海潮出版社，1999.
[2]陈廷良，现代运输机航空气象学，气象出版社出版，1999.
[3]张元箴，天气学教程，气象出版社，1992.
关键词：民航空管系统；计算机设备；应用；维护
中图分类号：TN967.1
对于现代化的民航空管系统而言，其在运行中势必离不开计算机设备的应用。而关于其具体的应用问题及对计算机设备的维护问题，就因此有了探讨的必要。在民航系统中，计算机设备的应用程度已经基本达到了100%，这也无疑是计算机设备在民航空管系统中得到广泛应用的最好的体现。在这种情况下，如何对民航空管设备中的计算机设备进行维护，就成为了一种新问题。我们知道，现在民航空管系统与计算机设备的联系较为密切，一旦计算机设备瘫痪，那么民航空管系统也势必会出现问题。因此，除了民航空管系统中计算机设备的应用问题以外，对其相关的维护措施问题，也就有了探讨的必要。
1 民航空管系统中计算机设备的应用
1.1 控制民航气象设备系统。我们知道，目前在民航空管系统中，往往都包括着实时的气象设备系统。这些系统能够对具体的天气进行全方位的自动观测监控，这无疑对民航的具体航行做出了一定的保障。而民航空管系统中的民航气象设备想要真正的发挥作用，就必须要依靠着计算机。没有计算机，民航空管系统中的气象设备系统根本就形同虚设。从这里，我们就能够看出计算机设备在民航空管系统中的具体应用和重要性。我们知道，民航空管系统中的气象设备系统关系到很多方面，它也是民航空管系统中最为重要的分系统之一。如果没有气象设备系统，那么飞行航班在具体的运行中，就不能够对周围的环境数据进行真正的了解，这样，航班就无法正常的运行。比如计算机AWOS系统，就能够快速的对相关位置与数据进行实时观测，从而就能够让航班起降标准大大提高。由此可见，计算机设备在民航整体的系统中，影响颇深。即便只是这样的一个缩影，也足以让我们看出计算机设备在民航空管系统中的深远影响。
1.2 影响民航空管系统的管理工作。对于民用航空的空管系统而言，其包括的特种保障设备种类繁多，而正因为其特种保障设备在数量上很多，在技术上其相关的要求高，标准高，操作难度也大，管理的难度也就自然而然的升高。因此，在这种条件下，想要对其进行科学、全面集中化管理无疑是具有着很大难度的，而在这其中，计算机的巡检系统，就能够降低对民航空管系统整体管理的难度，从而提高整体管理水平，保证重大设备正常良好的运转。在这里我们不得不说，计算机在民航空管系统中的重要性是不可置疑的。因为随着科技的发展，民航空管系统也得到了技术上、科学上的十足发展，而想要能够对其发展的高度水平与其具体管理进行协调，如果没有计算机设备，用人力进行管理，无疑是不可行的。与此同时，如果计算机的巡检设备出现了问题，那么民航空管系统势必也会随之瘫痪，整个飞行的过程就出现了隐患。因此，我们得出了一个结论，要保证民航空管系统中的种种航空特种设备，除了通过人力对其进行定时检查以外，计算机的巡检系统也是必不可少的。
2 民航系统中计算机设备的维护措施
2.1 计算机AWOS设备的维护。前文中我们提到，在民航空管系统中，计算机设备得到了充分的应用。尤其是在气象设备的应用上，计算机AWOS系统无疑成为了其必不可少的设备之一。我们知道，安装于跑道起降端的AWOS能够实时提供跑道视程、气压、风速等多种气象要素，其对飞行安全起到了重要的作用。在这种情况下，我们应该要想到，当计算机AWOS设备失灵的情况下，不但影响飞行安全，且整个航班飞行起降标准将大大降低。所谓防患于未然，在计算机AWOS设备尚没有出现问题的时候，我们就应该立足于现实，对它的相关维护措施进行一定程度上的分析。这是因为，好的维护措施能够直接的降低设备发生故障的几率。除了极个别的情况下，计算机AWOS设备可能会出现不明原因的瘫痪，在正常的运行中，只要时时的对其进行有效的维护，其往往就能够长期的高效使用，并在使用的过程中，不会出现任何的问题。由此来看，对设备进行维护是十分必要的。它能够直接影响民航空管系统气象设备的作用。对于计算机AWOS设备而言，对其的具体维护措施，应该主要在其传输介质、光纤通信系统等等方面下功夫。在传输介质方面，相关人员应该时常对其进行合理的检验，并在合理的程度上对其进行更换。与此同时，对于光纤通信系统而言，相关人员应该时时对其进行检查，从而保证期能够正常的传输信息。同时，对于计算机AWOS设备而言，既要注意硬件的维护，又要注意软件的维护。硬件方面，其系统内场设备中相当一部分是不具备防水功能的，在日常的维护中，一定要注意，不要把水溅到设备上，在加电情况下，不要随意搬动主机。软件方面，对所有的系统软件要做备份，对重要的应用程序和数据也应该做备份，注意清理磁盘上无用的文件并经常检测杀毒，防止计算机传染上病毒。
2.2 计算机巡检设备的维护
在民航空管系统中，计算机巡检设备的维护的重要性不言而喻。所谓巡检设备，主要就是对民航空管系统中的各种设备进行巡检，一旦出现问题，计算机巡检设备就会有所提示。而当计算机巡检设备出现问题，那么民航空管系统也就失去了一定的保障，就很容易出现问题。因此，在平时就应该对民航空管系统中计算机设备进行一定的维护。对于其具体的维护措施而言，首先就应该对巡检网络进行重点监测，通过时时的监测，从而来保证期网络畅通，其次，计算机巡检设备同样没有防水功能，对于这样的问题，日常维护就是将其放置在适合的外部条件下进行运行，例如干燥、阴凉的环境。除此之外，还应该时时对计算机巡检设备进行合理的除尘，这样都对其正常运行有着极大的利处。
3 结束语
综上所述，对于民航空管系统而言，计算机设备无疑是十分重要的。民航空管系统本身就直接影响了一安全性为首的很多方面，而计算机设备在这其中充当的角色无疑更大。除了本文所收录的计算机设备以外，还有很多因本文篇幅有限无法收录的在民航空管系统中应用的计算机设备。这些设备都在很大的程度上直接影响了民航空管设备的具体运运行。在这里我们就能够了解计算机设备究竟在民航空管系统中应用到了什么程度。与此同时，介于计算机设备在民航空管系统中的重要性，对其合理的、定时的进行维护，也是势在必行的。而具体的维护措施，就应该立足于实际情况，在现有的基础上，时常的按照其本质性能进行创新了。
参考文献：
[1]许志民.基于嵌入式计算机的GPS定位设备设计与研究[D].电子科技大学，2009.
[2]黄天贵.民航计算机数据通信网络概述[J].民航经济与技术，2011（07）.
[3]杨英宝.浅谈民航的计算机应用工作[J].民航经济与技术，2012（05）.
2013年，我国中东部地区平均霾日数为1961年以来最多的一年．其中，北京、天津、江苏、安徽、浙江、河南、河北等地区，霾日数超过100d［3］．全国各地持续的严重灰霾污染问题成为今年全国两会备受关注的关键议题之一．在已经公布的31个省份2014年政府工作报告中，有29个省份(仅宁夏和没有明确)提出治理大气污染，北京市首次将气溶胶细粒子(PM2.5)年均浓度的下降指标写入政府工作报告．霾污染的综合治理已迫在眉睫．20世纪末期，文献［4-5］就明确指出大气边界层的气象条件对霾的形成、分布、维持与消散起着决定作用．由于实际地表下垫面的非均匀性(特别是城市化速度加快，高楼林立)和大气边界层过程的多尺度性及湍流运动的复杂性，使得边界层内的气象要素和污染物浓度分布通常表现为明显的非均匀性．因此对大气边界层气象要素实施空间网络化同步观测，对于充分认识霾污染的综合特征，为预防、治理霾污染提供最优决策依据具有重要的科学意义．但是，目前这方面的观测实验和研究工作主要基于多点同步的地基观测辅以风廓线雷达、系留气艇探空等观测手段［6-7］，无法就边界层内某一特定的气象现象进行针对性观测，一些重要的非均匀边界层气象现象(如城市霾污染三维结构特征、城市热岛环流、城市冠层悬浮逆温和急流、热内边界层、海陆风等)的物理过程、结构和图像尚不清晰．为了研究较大尺度的非均匀性(下垫面的热力、动力性质的不均匀)对局地气候环境影响，综合多种观测手段的空间网络立体同步观测势在必行．实际上，大气边界层气象要素空间网络化同步观测的实现，对于大气边界层动力、热力结构、城市污染物浓度分布的多尺度三维结构、局地突发性大气污染应急及评估、城市群多尺度热岛强迫环流、海陆环流、数值模式中边界层过程参数化等研究与应用均有着深远的理论意义与广阔的应用前景．
2探测模式优势分析
本文根据大气边界层气象研究对气象要素数据的需求，在充分利用多旋翼无人机自主巡航、定点悬浮性能的基础上，结合可研发出的协同探测、追踪探测、自主避障等功能，初步设计了多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素业务流程(如图2所示)，随着研究与试验的深入，将逐步完善．从图2可以看出，该探测模式主要特点是观测的针对性强、具有智能追踪探测和空间网络结构的同步观测等功能．目前的探测技术与手段通常是单点、单线观测(铁塔观测是点测，系留气艇、风廓线雷达等是垂直向线测，无人遥测飞机是横向线测)，无法获取完整的三维同步的气象要素数据，难以充分满足当前大气边界层理论研究与业务应用的需求．如果运用多旋翼无人机群对大气边界层气象要素进行协同探测，不但可以增加局地气象现象平面与空间气象要素数据密度，还可以依据目标探测对象(如城市热岛的三维结构)的气象要素特征不断调整机群空间网络结构进行协同探测与追踪探测，获取不同空间位置的气象要素数据，是一种动态的空间网络同步气象要素探测理念．显然，这一探测技术与方式是现有气象探测技术与手段的重要补充．
3探测模式可行性分析
近年来，多旋翼无人机技术发展迅速，已经在灾后救援、交通运输、城市管理、精细农业等领域投入使用［8-14］．根据大气边界层的高度范围与气象要素的探测需求，具有以下特点与功能的多旋翼无人机均满足所述探测要求．1)机型特征:翼展＜1.5m，重量6～12kg，有效载荷＞3kg．2)动态性能:巡航速度0～3m/s(直流驱动即可)，续航时长＞1h，飞行高度(离地面)≥3km，可定点悬停，稳定性能好(复位能力强)，定位误差经度方向＜2m、纬度方向＜2m、海拔高度＜5m，自主起飞，自主定点降落．3)搭载设备:自带计算机(CPU＞2.0G，内存＞4M，内嵌实时系统)、GPS(经纬度测量误差＜±1.5m，高度＜±5m，更新频率＞4Hz)、激光测距扫描仪(更新频率＞100Hz，可测距离＞30m)、相机、气象传感器(风、温、湿、压等)、无线通信设备(有效距离＞5km)．4)系统性能:自主性、协调性、灵活性、容错性．例如，本文作者之一王伟教授，从2005年开始研究多旋翼无人机，2012年创办了“南京傲翼伟滕自动化科技有限公司”，最新研制的Awing-LA型六旋翼无人机(图3)具有定点悬浮、稳定性能好(复位能力强)、自主巡航、自主定点起降、容错性等功能．关于无人机群的编队控制、任务分配、路径规划、通信延迟、空中避障等已有许多相关研究成果［15-30］．研究方法包括PID控制、神经网络控制、自适应控制、模糊控制等［31-43］．
4探测模式挑战性问题
多旋翼无人机虽然有成本低、飞行灵活、空中定点悬停、起降方便等特点，但实施多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素模式，还是面临如下基本问题:探测数据的质量控制、合理减轻机载负荷、机群自主协同作业以及探测平台的开发等．1963年，美国气象学家洛仑兹［44］发表了“确定性的非周期流”一文，通过“蝴蝶效应”说明了初始气象数据的质量是提高数值预报准确性的重要因素．因此，实施多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素业务，对其探测数据质量的控制至关重要．而使用多旋翼无人机探测气象要素时，影响探测数据质量的关键环节有4个:1)空间网络探测结构是否科学，关系到所获空间网络各节点气象要素数据的有效率;2)传感器与定位仪自身的精度误差，直接造成探测数据误差;3)多旋翼无人机处于巡航或者定点悬停状态时是否稳定，关系到数据的精确度;4)多旋翼无人机电机运转形成的高频噪声，影响传感器探测数据的精度．减轻机载负荷无非是尽可能选取质量轻的机载设备，因此，需要研究如何辅以不增加质量的技术与方法，弥补机载设备性能上的不足．比如，不能选取精度很高的GPS，这就需要研究如何控制探测数据质量问题;又如，利用3D成像实现空中避障技术很成熟，但是，设备重，计算量大，所以，需要研究利用2D扫描辅以科学算法实现空中有效避障．此外，机群自主协同作业无疑是对大气边界层实施空间网络同步动态观测的关键的基本保障．探测平台的开发显然是必要的．结合前述对大气边界层实施空间网络同步动态观测的需求，实施多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素业务，涉及科学问题包括:1)如何构建空间网络结构的探测模型，使得所获三维气象要素数据的结构更科学，更有应用价值;2)如何实行自主协调控制，保证在无人操作的前提下，顺利完成预定探测任务;3)如何利用2D扫描地图复原3D环境，使多旋翼无人机在自主巡航过程中能有效避障;4)如何增强多旋翼无人机的抗干扰能力，提高探测数据质量;5)多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素平台需具有哪些功能，方可保证探测试验、运行的科学性与安全性．图4描述了多旋翼无人机群自主探测过程中挑战性问题产生的环节．大气边界层气象现象种类繁多，且具有多尺度、非线性、非均匀性以及特征边界模糊等特性，给空间网络探测结构模型的构建与学习带来困难．它既不属于基于图像的建模，也不属于基于动态特性的建模，因此，对应的传统方法无法实现．所以，如何针对不同气象现象构建不同的空间网络探测模型，并能通过学习，不断优化探测模型是拟解决的关键问题之一．对应的研究内容包括:1)基于大气边界层气象现象基本特征的多旋翼无人机群初始探测空间网络结构的设定方法;2)多旋翼无人机群探测气象要素数据(包括经纬度、海拔高度)的质量控制;3)基于初始气象要素数据的空间网络探测模型构建;4)基于气象要素观测数据在线自主学习并自主协同调整空间网络探测结构．由于直流驱动的旋翼无人机质量轻、体积小，且巡航或者定点悬停时不能变更形体结构，所以不宜通过增强其鲁棒性与自适应性以抗拒干扰，必须另辟蹊径．鉴于“随机干扰”对镇定动态系统具有积极作用，故拟研究如何利用干扰采用软恢复方式使旋翼无人机保持稳定(短时间复位能力)．随机镇定理论表明随机干扰不仅可以使稳定的系统更稳定，还可以使不稳定系统变成稳定，类似于以毒攻毒．但如何利用随机镇定理论设计随机干扰器来增强多旋翼无人机的稳定性却无据可寻．随机干扰器的设计方法及技巧自然是拟研究的关键问题之一．大气边界层内某些气象现象呈现出随时空动态复杂变化的特征(如夜间低空急流)，为了清晰认识其在不同区域出现的位置、尺度、强度等特征，需要对其实施追踪探测获取相应的空间网络化气象要素动态数据．这也是研究难点之一．研究内容包括:1)多旋翼无人机群中长机与僚机的协调控制方案与原则;2)无线通信协议;3)基于多元数据融合的机群空间网络结构协调与航迹优化;4)自主协同进行追踪探测，并保持一致性．多旋翼无人机在巡航过程中，可能遇到的障碍物既有静态式，也有动态式．其中，静态障碍物主要源自下垫面，动态障碍物包括其他多旋翼无人机以及多旋翼无人机群以外的不明飞行物．因此，针对不同的障碍物类型，需要研究如何有效避障并自主恢复到原定巡航路径上．3D地图构建是解决无人机自主飞行、实时路径规划、未知区域探索、自主避障等系列问题的基础，但3D激光测距扫描仪设备重，计算量大，耗能高，不适宜多旋翼无人机使用．因此，如何利用2D激光测距扫描仪获取2D地图辅以先进算法实现3D地图的实时构建也是拟研究的关键问题之一．关于多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素平台开发，包括长机的协同、容错控制，僚机的数据感知、自主定位、自主巡航、自主避障、自主定点降落，以及多旋翼无人机群探测大气边界层地面实时监控等模块的分析与集成．虽然平台开发中系统分析尤为关键，但由于机载计算机容量有限，实时气象要素数据相对较大，因此，如何科学关联、融合各个模块，使系统具有高度自主性、协调性、灵活性、容错性等性能以及地面实时监控功能，是一个复杂的系统工程，自然也是拟研究的关键问题之一．
5挑战性问题研究思路
多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素是一个复杂的系统工程，因此，需要运用系统论的思想与方法，对相关理论与技术进行研究．1)关于建模与学习的研究，可以依据大气边界层动力结构、热力结构理论，在分析气象现象基本特征的基础上，依据体现其特征的主要气象要素(或各气象要素的加权融合)构建空间网络探测模型，并在建立气象要素梯度场的基础上，运用基于矢量的迭代学习方法，不断完善空间网络探测结构．2)关于自主追踪的研究，以追踪风速为例，首先根据多旋翼无人机机型结构与大小，通过实验取得多旋翼无人机处于空中悬浮状态时，风速与多旋翼无人机被动前进速度的关系曲线，再综合实时探测的风速、风向以及多旋翼无人机的实时经纬度、海拔高度构建向量场，最后运用基于矢量的迭代学习方法，计算多旋翼无人机应具备的速度与飞行方向，实现自主追踪探测．3)关于自主空间避障的研究，可考虑采用激光测距扫描仪，结合多旋翼无人机及时定位与地图构建(SLAM)算法，实时对周边环境进行分析判断，从而检测出可能对飞行产生阻碍的物体，以便重新规划多旋翼无人机的飞行轨迹，实现空间避障．可参考的使用方法有人工势场法、数学规划法以及基于进化计算的避障方法等［45-53］．4)基于2D激光扫描所获得的2D特征信息，加入高度信息即可构建出每个高度平面的2D地图．在此基础上，融合Octomap和HectorSLAM方法即可实现3D地图实时构建与无人机的自我定位．图5是对应的SLAM算法流程．5)关于随机干扰器的设计，可以通过实验检测出多旋翼无人机受扰动大小与振动幅频特性的关系，再依据随机镇定理论［54-59］计算确定随机干扰器的干扰强度，用以抵消或减轻低频振动等随机干扰对多旋翼无人机稳定性的影响．
6探测模式系统分析
多旋翼无人机群自主探测大气边界层气象要素业务平台结构如图6所示．
7总结
关键词：签派员 素质
中图分类号：U8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0234-01
飞行签派是航空公司组织和指挥飞行的中心，它负责组织，安排，保障航空公司航空器的飞行与运行管理工作。在航空公司运营中，飞行签派是中心，飞行签派人员只有正确地掌握了各种签派规则并熟练地运用各种方法按一定的签派程序来放行和监控飞行，才能做到胸中有数，避害趋利，保障飞行安全。但目前就我国而言，签派这一职业在各行业中只占极少数名额，2010年我国的签派员仅有282名，新疆仅8名。因此，如何加强签派员的素质是一个重要问题。
1 加强思想素质建设
既然签派员的工作在飞行安全与营运管理中非常重要，那么签派员的素质也相应要高要求，严标准。签派员应在德，智，体等诸方面全面发展。作为签派员应在处理个人与国家，人民的关系上尊奉“天下兴亡，匹夫有责”，“重大义，识大体，公正廉洁，克己奉公”等信条。树立全心全意为人民服务的观念爱岗敬业，勇于奉献要植根于自己的生命中，明确自己肩负的责任，要有崇高的使命感，关键时刻要临危不惧，从容镇定，高效有序地处置各种复杂情况，保障飞行最大程度的安全。
2 加强专业技术学习
签派员在专业技术上要勤学苦练，不走捷径，专业知识要知其然知其所以然，系统地掌握签派程序的各项原则，详细了解飞行签派的方法，在不同的情形下，有效地利用签派知识为保障飞行安全，提高民航效益服务。比如飞行签派员的专业知识中要求必须掌握气象知识这一点，作为签派员就得能识别气象代码和天气符号，能看懂天气图表，并会根据有关天气图表，天气预报和实况，分析天气发展和趋势。飞行签派员还应该有能力在复杂气象条件下放行航空器，当然在这种情况下应当采取与气象员和飞行人员相结合的方法，认真分析天气形式，拟订飞行方案，既要严格遵守天气最低标准，又要不放过可飞时机。
3 加强组织能力和决策能力
签派员应具备的基本条件还包括：有一定的组织能力和决策能力。飞机的整个飞行都是经由签派员所组织的，组织能力就是签派员的必备能力。飞行行业是一个高风险行业，签派员准确地决策是飞行安全的关键，在各种复杂条件下选择最合适的路线，措施可以使飞行风险降到最低。对于不断变化的各种情况，签派员的决断就显得尤为重要。例如航空器在地面上，发现机上有爆炸物，此时签派员就应当沉着，冷静，迅速地将航空器所处位置和状况立即准确无误，清清楚楚地报告值班经理，机场管理机构，通知油管部门，根据机场管理机构的安排，采取措施将航空器拖至安全地带。虽然签派员在此只做通讯联络及放行，暂停决定，但责任大于天。飞行签派的目的就是实施安全，合法，高效率飞行，与机长，其他部门和人协调一致。所以签派员必须具备组织能力和决策能力，而这两种能力是可以通过培训学习，工作实践不断得到加强的。
4 加强服务意识
签派不同于其他专业，它对签派员的语言，讲解，理解，口齿也有一定的要求。无线电通话是驾驶员与签派员之间进行通信联络的必要手段，因此通话技巧对签派员就很重要，比如用语的正确，简洁，发音的准确，清晰，发话语速的快慢，数字的前后停顿等等，还要注意别人的注意力，要在他人注意力最集中时，将信息有效地传达给他。
签派员在岗位上要保持充沛的体力和旺盛的精力，这是职业所必需的基本条件，在这里疲劳工作或带病坚持工作都是这个岗位所不能允许的，必须坚决杜绝。健康的身体是签派员必备的条件之一，健康意识要扎根脑海，加强锻炼要常态化，更要注意健康的饮食习惯和健康的食材，这样才能有充沛的精力投入到自己的服务岗位。
5 加强责任意识
飞行签派员的职责应紧紧围绕飞行安全和提高效率这两个中心来进行：（1）与机长共同负责飞行前的准备，飞行计划的制定，航班的延误，航班的签派放行。（2）单独负责对航班飞行进程动态监控，掌握，涉及航班安全的信息，航班放行的取消和变更。可见飞行签派员在航空公司飞行安全与营运管理中扮演着关键的角色。
6 敏锐的航班运行控制能力
在日常工作中，签派员多需要进行轮流值班，而此过程中，签派员充分掌握公司飞行机组的搭配情况、季节性航班的排列情况、机场天气、所飞航线以及地心特点等，尤其是针对复杂航线的季节特点、高原航线以及个机场运行保障等各个方面均能够做到心中有数，养成“敏锐”的航班调配洞察力，若遇到突况时，必须及时对航班进行调配，以免出现续航班长时间延误等情况，此外，签派员还必须关注天气变化情况，及时与机组进行沟通协调，尽可能地减少因天气变化而导致的备降和返航等情况。
7 良好的协调沟通能力
沟通协调是签派员必须具备的素质之一，可以说良好的沟通交流能力，有助于提高签派员的工作效果，促进各个环节快速有效落实到位，具体来说应包括：一是与外部单位之间的沟通协调，外部单位对航班运行同样有着不可替代的重要作用，飞机在外站的运行协调，外站的运行保障等诸多方面的协调都需要依靠签派员的个人沟通能力；二是与飞机机组之间的沟通协调，当遭遇突况，复杂天气情况时，或飞机故障保留放行等情况时，签派员需要与机组进行沟通，使他们了解地面情况，并给予机组信心，以免出现航班备降或返航等情况；三是签派员之间的沟通协调，可以说有效的沟通对航班正常运行非常重要，尤其是在工作交接时，显得尤为关键，同时还避免不必要的工作。
总而言之，签派员应当认识自己工作的重要性，积极加强个人素质锻炼，在工作中，时刻保持冷静，以大局为重，全力做好各项工作，为保证航班顺利而做出努力。
参考文献
[1] 付令.飞行签派员职业训练路径探讨[J].湖北生态工程职业技术学院学报，2010（4）：43-46.
[2] 付令.飞行签派员训练薄弱环节及其对策[J].达州职业技术学院学报，2009（Z1）：14-17.
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