Современные решения для систем метеорологического

Автоматизированные системы
метеорологического обеспечения авиации
Использование современных технологий обработки и
отображения информации при метеорологическом
обеспечении авиации.
1
Концепции CNS/ATM
Основные задачи концепции CNS/ATM - внедрение
перспективных наземных, бортовых и космических средств
и систем аэронавигации.
Цель стратегического плана в части метеорологической
компоненты - "гарантирование аэронавигационной
метеорологической информации (своевременной, точной, а
также специально подготовленной и полностью готовой к
применению) на всех стадиях полета в пределах структуры
системы широкого информационного управления "
2
CNS/ATM. Всемирная система зональных прогнозов
(WAFC)
1.
2.
3.
4.
Создана Всемирная система
зональных прогнозов (WAFS),
которая централизовала создание
глобальных карт ветра и
температуры на высотах двумя
Всемирными центрами зональных
прогнозов (WAFC) и
прогностических карт особых
явлений погоды (SIGWX);
Организован обмен
метеорологической информацией
ОРМЕТ в международном
масштабе;
Прошла апробация данных
бортовых измерений AMDAR и
они приравнены к данным
радиозондирования;
Выполнен переход на двоичные
коды обмена данными GRIB и
BUFR.
CNS/ATM. Всемирная система зональных прогнозов
(WAFC)
Ближайшие планы концепции CNS/ATM
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Улучшение инструментов местного наблюдения за погодой, обработки
данных и коммуникаций
Повышение качества МЕТЕО информации
Улучшения прогнозов местной погоды
Разработка и внедрение общей платформы независимых средств
обмена МЕТЕО информацией
Обеспечение эффективного интерфейса человек-машина и инструментов
для доступа, осмысливания и использования МЕТЕО информации
Введение 75 поправки ИКАО
Переход на код GRIB2
Разработка соответствующих инструментов и средств для
распределения, интеграции и показа МЕТЕО информации
Использование формата XML для визуализации данных
5
Программа модернизации и развития систем
организации ВД в Евросоюзе «SESAR»
Основные задачи программы SESAR:
трехкратно увеличить пропускную способность
воздушного пространства;
двукратно снизить стоимость аэронавигационного
обслуживания;
в десять раз повысить безопасность полетов;
уменьшить влияние на окружающую среду (шумы,
эмиссия);
обеспечить эффективность полетов от перрона
до перрона.
6
Американская программа NextGen
Программа NextGen ставит своей целью
переход:
от наземной к спутниковой навигации
и наблюдению
от голосовой коммуникации к
цифровому обмену данными
от разрозненной системы прогноза
погоды к системе использующей
общий, официальный ресурс
7
Федеральная целевая программа «Модернизация
Единой системы организации воздушного
движения Российской Федерации»
Целью реализации Программы является:
повышение безопасности полетов
повышение эффективности использования
воздушного пространства за счет модернизации ЕС ОрВД
РФ и развития Аэронавигационной системы России
использования новых технических средств и технологий
в соответствии со стандартами и рекомендуемой
практикой ИКАО.
В части метео:
Предусматривается проведение технической
модернизации и автоматизации системы
метеорологического обеспечения аэронавигации.
8
ТЗ на разработку АИС «МетеоСервер»
9
АИС «МетеоСервер»
Монитор
воздушной
обстановки
АИС «МетеоСервер»
Средство
технического
контроля и
управления
10
Сертификаты
11
Проект по модернизация системы организации
воздушного движения республики Казахстан
АСТАНА
АКТЮБИНСК
АЛМАТЫ
ШИМКЕНТ
12
Структура взаимодействия компоненты метео с
УВД SkyLine
13
Отображение метеоданных в АС УВД SkyLine
14
Проект Актобе на ATC Global 2009
15
Направление дальнейшего развития
АИС «МетеоСервер»
Система раннего предупреждения
органов ОрВД об опасных
явлениях погоды «МетеоШторм»
Кучево‐дождевая облачность
Гроза , град
Обледенение
Турбулентность
Вулканический пепел
Пыльные и песчаные бури
Тропический циклон
АСМО ДЛЯ АЭРОПОРТОВ РЕГИОНАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ
Комплексная радиотехническая авиационная
метеорологическая станция КРАМС-4
Измерение и сбор
метеорологических данных в
аэропорту
Обработка данных
Подготовка
метеорологических
сообщений (METAR, SPECI)
Отображение данных
Архивация данных
Передача данных по каналам
связи
18
Основание для применения
сертификат типа №76 Авиационного регистра МАК
сертификат об утверждении типа средств
измерений №2721 Госстандарта РФ
решение центральной комиссии по приборам и
методам наблюдений (ЦКПМ) Росгидромета
Лицензия на изготовление Федерального
агентства по техрегулированию и метрологии
Сертификат №АТ 4015 Министерства транспорта
Украины
19
Основные направления развития технологии
наблюдений на аэродроме
Постоянное повышение качества данных наблюдений за счет увеличения
использования современных технических средств, повышения
квалификации и сокращения численности персонала.
Переход к METAR AUTO.
( Поправки к Приложению 3 ИКАО 72->73->74->75)
20
Среднее количество сводок METAR AUTO по
регионам (апрель 2008 г.)
Регион
Число
станций с
METAR
AUTO
Общее
число
станций
Процент
станций с
METAR AUTO
Европа (E*,L*)
160
631
25
СНГ (U*)
1
139
0
Финляндия (EF*)
25
28
90
Франция (LF*)
53
70
77
Нидерланды (EH*)
5
7
71
Швеция (ES*)
27
40
68
Словакия (LK*,LZ*)
6
10
60
Великобритания(EG*)
17
64
27
Чехия (LK*)
1
13
8
Италия (LI*)
5
84
6
Германия (ET*,ED*)
2
46
3
Норвегия (EN*)
0
58
0
21
Идентификация явлений по данным
инструментальных измерений
22
Определение балла и высоты нижней границы 1-3
слоев облачности
23
Сокращение ручного ввода
Автоматическая передача на АМИС:
Данных о фактической градации
интенсивности огней;
Данных о рабочем курсе;
Сводки типа TREND;
Сводки о контурах гроз в зоне захода
на посадку и набора высоты;
Сводки о наличии сдвига ветра;
Сводки о состоянии поверхности ВПП.
24
Радиолокатор с одной поляризацией
25
Карта метеоявлений
Алгоритмы распознавания
позволяют выделить
следующие типы облачности и
явлений.
Типы облачности:
Среднего яруса (As-Ac)
Слоистообразная
Кучевая облачность
Обложные осадки
(слабые, умеренные, сильные)
Ливневые осадки
(слабые, умеренные, сильные)
Град
(вероятность 30-70%, 70-90%, >90%)
Гроза
(вероятность 30-70%, 70-90%, >90%)
Шквал
26
Совмещенная карта метеоявлений
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Объединение информации
нескольких МРЛ;
Выделение следующих типов
облачности и явлений :
Типы облачности:
ƒ
Слоистообразная
ƒ
Среднего яруса (As-Ac)
ƒ
Кучевая облачность
Обложные осадки (слабые,
умеренные, сильные);
Ливневые осадки (слабые,
умеренные, сильные);
Град (вероятность 30-70%,7090%, > 90%);
Гроза (вероятность 30-70%,7090%,>90%);
Шквал.
27
Карта метеоявлений РС МАРС
Ростовского ЗЦ ЕС ОрВД
28
Вертикальный сдвиг скорости и направления ветра
Графики вертикального сдвига
скорости и направления ветра
для любой выбранной ячейки
представления информации
29
Использование данных AMDAR и АМРК для
определения вертикального сдвига ветра
Данные AMDAR включены в
глобальную систему
наблюдений ВМО (WMO World
Weather Watch Global Observing
System) с 1 января 2008
30
Радиолокатор с двумя поляризациями
31
Поляриметрические радиолокационные
переменные
Дифференциальная отражаемость ZDR
Суммарная дифференциальная фаза ΦDP
Удельная дифференциальная фаза KDP
Коэффициент кросскорреляции ρhv
32
Поляриметрическая классификация радиоэха
Рабочая модель алгоритма классификации гидрометеоров (HCA) различает
10 классов радиоэха, используя 6 радиолокационных переменных
Классы
1. GC/AP – местники/AP
2. BS – биологические рассеивателя
3. DS – сухой агрегатный снег
4. WS – мокрый снег
5. CR - кристаллы
6. GR – крупа
7. BD – “крупные капли”
8. RA – слабый и умеренный дождь
9. HR – ливневый дождь
10. HA – град (возможно, в смеси с
дождем)
Переменные
1. Z – радиолокационная
отражаемость
2. ZDR – дифференциальная
отражаемость
3. KDP – удельная
дифференциальная фаза
4. ρhv – коэффициент
кросскорреляции
5. SD(Z) – текстура Z
6. SD(ΦDP) – текстура ΦDP
33
Угол мест а, г рад
Возможности многофункционального
радиолокатора с ФАР
Слежение за самолетами
Суперячейка
Слежение
за чужими
целями
Распространение
Чистый воздух
Азимут, град
Задержка для
обнаружения
торнадо
34
Спасибо за внимание!!!
35