数值预报模式在航空运行控制中的应用

<正>航空气象信息对航空公司的运行控制和安全保障是至关重要的,数值预报模式的引入可以提高气象信息的准确性和实用性,有利于运行控制过程中的及时决策。本文结合山东航空公司的一次航班备降案例,利用新一代中尺度WRF模式对当时天津机场的大气状态进行了模拟试验,通过对K指数、水汽通量及其散度的计算,分析了雷暴的形成原因和发展趋势,试验结果表明WRF模式的应用较仅参考雷达图及报文,对雷暴在机场区域的控制范围有了更准确的判断,可以为运行控制的正确及时决策提供强有力的支撑。     

无人机在恶劣气象条件下的自主决策技术

无人机(UAV)在实际战场环境中受恶劣气象条件等许多不确定因素的影响,因此必须不断提高其自主决策能力。主要研究无人机自主探测恶劣气象并进行自主决策的问题,首先介绍了影响无人机飞行的典型恶劣气象条件,然后提出了利用机载传感器获取气象信息并建立恶劣气象数学模型的方案,并提出了采用专家系统理论解决无人机遭遇恶劣气象时的自主决策问题。最后,对无人机在风切变、雷暴和紊流3种常见恶劣气象下的自主决策过程进行仿真。经分析,决策结果合理,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

石家庄正定民航机场一次强雷暴过程的分析

本文利用常规天气资料、卫星云图及雷达回波分析了石家庄正定民航机场出现的一次有气象记录以来风速最大的强雷暴发展过程。结果表明，利用卫星云图监测中小尺度天气时应配合各物理量场和动力场的分析结果，方能提高中小尺度天气的预报能力，而雷达回波可及时地跟踪即将发生的中小尺度天气，使之预测更加准确。     

2005年5月3目一次雷暴和特大暴雨过程分析

2005年5月3日，重庆地区出现了大范围的雷暴、暴雨天气过程。本文利用常规气象资料，结合FY-2云图，雷达资料和T213数值预报产品对此过程进行分析。为预报强对流天气拓展新的思路和方法积累经验。     

基于LSTM的岛礁战场气象环境远程感知技术

复杂的地理环境和海洋环境导致岛礁战场气象环境瞬息万变,直接影响岛礁作战指挥决策和武器装备的作战效能。为了实时准确感知岛礁战场各个点位的气象环境信息,实现指挥平台对岛礁战场气象环境的实时监控和有效预测,文章对远程感知技术和温度预测方法进行了研究,并依托 Labwindows/CVI软件平台开发了一套岛礁战场气象环境远程感知软件,软件可实时感知岛礁战场的多种气象环境数据,并根据 LSTM模型进行温度参数的短时预测。多次实地运行测试证明,软件的设计满足预定需求,温度预测结果与实测结果误差在要求范围内。     

雷雨影响空域容量的评估模型及方法

空域容量是实施空中交通流量管理措施的重要依据,尤其在雷雨天气条件下空域运行容量精准预判,是流量管理战术阶段的重点也是难点。本研究目的在于介绍一种量化评估天气对空域容量影响程度的计算模型,以及在流量管理战术阶段应用该模型的方法,并为开发气象和流量管理人员协同决策支持工具提供参考。本研究的创新之处,在于从天气对空中交通管制运行影响出发,选取流量管理员重点关注的五个关键气象指标,包括回波强度、降水强度、云顶高度、覆盖范围、位置趋势。研究结合运行实际进一步给出指标等级划分标准,运用指标权重提高了模型对不同空域结构的适用性。最后,通过选取典型场景进行实证研究,该模型的准确性和实用性得到初步验证,在战术流量管理阶段表现出较高的应用价值。     

航空气象服务的可视化系统

本文通过利用常规的气象资料和NCEP预报场资料，利用物理量计算、诊断、分析等方法，建立二维和五维的可视化系统，对航路上的风场、温度场、重要天气区域等进行水平、垂直高度上的剖面，并对资料进行五维图形的显示，以提供丰富的航路气象资料。同时对航路上气象条件进行燃油消耗的评估，讨论其在飞行计划中的应用价值，探索安全条件下的气象经济飞行。     

装夹规划中确定工件定位基准的神经网络决策机制

以量化数值形式表示与工件定位装夹相关的特征向量信息 ,利用 BP神经网络的自学习和分布式信息处理能力来获取装夹定位知识 ,模拟有经验工艺人员的形象思维 ,进行并行推理 ,从而产生可行的工件定位基准方案。算例表明 ,该方法能够提高对工艺性要求高、结构复杂零件的非线性处理能力 ,以及推理过程中的容错能力 ,是一种确定工件定位基准的有效决策机制。     

适宜于间歇滑翔飞行的气流环境建模研究

首先对飞行器间歇滑翔飞行所需要的两种上升气流的产生形式及条件进行了分析,利用气象和地形、地貌信息对热力上升气流进行了数值模拟;其次基于椭球绕流方法,建立了动力上升气流的工程化模型,最后经过数学仿真验证了模型的有效性。     

昆明长水机场一次大雾天气过程分析及数值模拟

<正>本文利用机场观测报告(METAR)、常规探测资料、卫星资料、NCEP再分析资料等资料,从大气环流,温湿层结和水汽条件等方面对2013年1月3日发生在昆明长水机场的一次大雾天气过程进行了分析,并采用中尺度模式WRF对本次过程进行了数值模拟,并得出相应结论。大雾引起的低能见度,对航空器的起飞和着陆有很大的影响,是引起航班延误的罪魁祸首之一。在国内外的多起飞行事故中,低能见度为首要原因。因此,加强雾的发生特征和形成机理研究,完善雾的监测、预报和预警是航空气象服务的     

WAFS数值产品在上海地区2006-7—23暴雨中的释用

本文利用世界区域预报WAFS系统（以下简称WAFS）数值预报产品，结合暴雨天气形势概念模式和WAFS夏季暴雨预报释用模式，对上海地区2006—7—23大暴雨天气过程进行诊断分析。     

互联网资源在石家庄机场气象业务中的应用

本文介绍了应用于石家庄机场气象服务业务中的常用互联网资源，包括数值预报产品、卫星云图、多普勒雷达、气象自动站信息等，以期能对其他缺乏资料来源的机场预报人员提供帮助，有效提高预报准确率，做好航空气象服务工作。     

离子发动机加速栅极腐蚀深度的DFF测量与数值模拟

使用聚焦深度表面测量(DFF)方法对加速栅极下游表面腐蚀深度进行了测量,并将测量结果与数值模拟结果进行了比较,所使用的数值方法为PIC-Monte Carlo方法.利用数值模拟程序对离子发动机栅极腐蚀进行了数值模拟.以氙为推进剂,栅极材料为钼.用蒙特卡罗方法模拟了氙离子与中性氙原子之间的电荷交换碰撞.模拟得到了加速栅极下游表面离子溅射腐蚀的深度分布,腐蚀模式与"Pits and grooves"模式相吻合.      

靶板击穿极限速度的数值模拟分析与试验验证

利用工程有限元软件MSC.Dytran,对钢球冲击LY12铝合金靶板时的击穿极限速度进行了数值模拟研究.分析了接触力比例因子、模型的有限元网格密度及靶板材料参数估计误差对模拟结果的影响.对照试验结果,发现数值模拟得出的弹体冲击靶板的现象及击穿极限速度与试验结果基本吻合.说明用MSC.Dytran进行数值模拟,能够为结构的抗弹体冲击强度分析提供指导性意见.     

综合分析、运用雷达回波和卫星云图资料预报强对流天气

本文使用2001-2005年上海虹桥机场出现的雷暴天气过程的卫星云图资料、雷达数值化资料，进行了统计分析，相互叠加。利用卫星云图能监测出强对流云团的云顶的演变过程，而雷达可对对流天气中每个单体的活动进行细微地监测。这两种资料的综合分析和运用，是对中小尺度天气系统全方位结构的有力剖析，对提高雷暴等强对流天气的预报是非常有指导意义的。     

天津空管站气象台率先推出新的天气会商模式

最近，民航天津空中交通管理站气象台为改进气象服务工作，提高预报准确率，对传统的天气会商模式进行了改进和创新。在全国民航气象系统道家利     

激光器冷却水套CFD分析

利用商用CFD软件对一种典型的冷却水套结构进行了内部流场的三维数值模拟,并根据模拟分析结果,对该水套结构进行了改进。实践表明,数值模拟的方法能真实地反映水套内部的复杂流动,为激光器冷却水套结构设计及改进提供了理论依据。     

民用飞机管路件弯曲工艺分析

运用有限元数值模拟方法来模拟工艺过程、指导工艺试验、辅助工艺参数选择是有效提高设计效率的重要途径。采用有限元法对Ti-3Al-2.5V导管弯曲这一典型导管制造工艺进行了过程分析,为合理选取导管弯曲半径和弯曲角度提供依据,也为在导管弯曲工艺设计中引入有限元数值分析方法提供借鉴。     

中国如何面对国际AIS领域的重大变革

自2003年国际民航组织第11届航行会议推出全球空中交通管理运行(Global ATM)概念之后,围绕着在全球范围内实现全新的、互用和无间隙空管运行模式的战略目标,各国都在研究制定有效的应对策略和解决方案。其中高效率地利用系统广域信息管理(SWIM),提供各类共享信息实施协同决策(C     

台风"山竹"影响下的城市风场数值模拟研究

基于中尺度气象模式(weather?research?and?forecasting,WRF),对2018年第1822号超强台风"山竹"影响期间深圳气象观测梯度塔附近城市风场开展了数值模拟研究,并结合气象观测塔的现场实测数据进行比较验证.采用移动嵌套网格模拟得到了台风"山竹"的演化过程;耦合城市冠层模型(urban?canopy?model,UCM)完成了城市台风风场的多尺度精细化模拟;分析了城市冠层模型对WRF模式城市风场模拟精度的影响.基于UCM模型和高精度的下垫面数据,准确模拟出了台风影响下的风场空间分布情况;数值模拟得到的深圳气象梯度塔位置不同高度处台风风速结果与现场实测数据吻合较好,表明耦合UCM模型的WRF模拟能够较为精确地捕捉到台风过境时的城市风场特性.与未耦合UCM模型的WRF模拟结果相比,UCM模型的采用进一步提高了城市台风风场近地面风速的模拟精度.