我国第一套机载前视式红外低空风切变探测/告警系统

机载前视式风切变探测/告警系统是近年来国际民航界及航空电子制造行业关注的热点。我国民用机发展计划也将研制机载低空风切变探测/告警系统列为重点攻关项目。 洛阳电光设备研究所负责研制的机载前视式红外低空风切变探测/告警系统试验样机已在去年底通过了航空工业总公司的鉴定。在不长的时间 里,该研究所的科研人员从理论研究、工程设计乃至仿真技术等方面做了充分论证,系统地解决了低空风切变温度特征、探测原理、危险尺度判据、伪信号修正方法、探测波段选择、机载多通道红外辐射计、风切变信息处理计算机快速解算算法及仿真软件等一系列难题。     

机载风切变系统的告警准则

利用风切变场中飞机近似的能量高度传递函数研究了飞机在激发其沉浮振荡的最严重风切变场中的动态特性 ;确立了适用于机载风切变探测告警系统的风切变危险通报的阈值。为机载风切变探测告警系统的研制提供了风切变的危险性评估准则     

低空风切变对飞行的危险性评估

本文利用风切变场中飞机的近似的能量高度传递函数和激发飞机长周期振荡的最严重的风切变模型,研究并确定了适用于机载风切变系统的风切变危险通报(caution)的阀值.为机载风切变探测告警系统的研制提供了风切变的危险性评估准则.     

大飞机风切变探测告警系统

介绍了国内外在机载风切变告警系统方面的研究进展,通过对比国内外的研究情况,发现由于国内的需求不足,使得在具体产品的研究进展上与国外存在较大差距。由于中国大飞机研究项目的全面展开．也必然为包括机载风切变告警系统在内的、与大飞机有关的各种机载产品的发展提供了很好的机会。指出为了尽快弥补国内研究的差距,需在风切变建模、风切变探测及风切变告警系统的试飞验证方面做出进一步努力。     

简讯

美国的航空公司新近同意以FAA为代表的官方机构可从他们飞机的快速数据存取记录器上获取飞行中的数据,以便尽早发现不安全因素,防止事故发生。韦斯汀豪斯公司的MR-3000机载前视式风切变雷达获得了FAA的合格证,这套系统采用了性能降低的雷达罩,且军、民用皆宜,系统可在16千米以远探测到风切变,并在90秒前向机组提供告警。加拿大国际部选用了世博集团的SABRE订票系统,这是SABRE的第一家军方用户,他们将利用这套系统随时跟踪他们的飞机,并为这些飞机分配乘客、提供气象情况等。     

机载前视式低空风切变告警系统适航要求及审定方法

低空风切变对飞机在起飞和着陆阶段构成严重危害这一事实已被确认.美国联邦航空局(FAA)颁布的航空条例第121部第358条款(FAR121.358)及有关豁免文件,给出了机载前视式风切变告警系统的适航要求及合格审定方法,为这种系统的设计、验证和审定提供了较完整的理论依据.FAR121.358的主要内容是:凡1991年1月2日以后制造的飞机,都必须装备有经批准的机载风切变告警和飞行指引系统、机载探测和回避系统或这些系统的组合;对1991年1月2日以前制造的涡轮动力飞机,包括波音737-300以上的全部波音客机、MD-11系列以及空客系列等也必须装备上述系统.     

机载前视式风切变探测,告警系统的发展

较详细地介绍了红外辐射计式、微波多普勒和激光多普勒风切变探测，告警系统的研制发展现状及存在的问题，通过研究给出了一些结论：（１）红外辐射、微波和激光多普勒雷达系统可以用来探测低空风切变，并提供告警时间；（２）红外辐射系统可测量垂直风风速，而微波，激光多普勒协达系统可测量水平风风速，但不论那一种探测系统都无法同时测量水平风和垂直风风速；（３）地杂波是造成微波系统误警的主要因素之一；（４）激波系统对降     

机载气象雷达风切变信号模拟系统设计与应用

为了对某型民机气象雷达系统的前视风切变探测技术进行功能验证和性能评估,组建了一套风切变信号模拟系统.根据风切变气象条件发生时间短,发生区域小的特点,通过在实验室条件下对风切变气象回波信号进行研究,建立用于验证和评估前视风切变气象雷达性能的信号模拟平台,为自主研制具有风切变探测能力的机载气象雷达提供技术途径,系统联试实验验证了该系统的有效性和工程实用性     

机载风切变气象雷达地面验证系统技术研究

围绕机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术开展研究,完成了机载风切变气象雷达地面验证系统验证实验。将仿真的风切变雷达回波数据,生成微波信号,播放给气象雷达;研究风切变告警的各种条件和参数,验证产生风切变告警的各项边界条件。在此基础上,进行风切变回波信号仿真研究,设计了气象雷达航电平台,对前面的机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术和方法进行检验和验证。地面系统实验结果表明风切变风场仿真和地面射频仿真验证系统的方法是有效的,为研制机载风切变气象雷达提供技术储备。     

低空风切变危险尺度研究

飞机在低空风切变中飞行的危险性评估尺度是机载低空风切变探测、告警、回避系统设计中的关键之一。本文从飞行动力学的基本方程组出发,根据能量高度的概念,从理论上导出了低空风切变对飞行安全的危险尺度,经研究,风切变的危险主要表现在水平风的加速度U_wg和垂直风速度W_wg上。文中研究了U_wg和w_wg对危险尺度的定性、定量关系,提出了用水平风加速度这个目前机载设备能探测的参数来评估风切变的危险程度,为前视式机载低空风变探测传感器的设计提供了基础。     

波音737NG飞机WXR-2100气象雷达PWS FAIL故障分析

现代机载气象雷达应用多普勒频移原理实现风切变的探测,本文分析了装载WXR-2100型机载气象雷达的波音737NG飞机PWS FAIL这一常见故障的原因,为快速排故提供了参考.     

EasyJet将试用火山灰气象雷达

EasyJet航空公司将开始试用机载火山物体识别器和探测器（AVOID），该系统由一个可进行火山灰探测的气象雷达和尾翼处安装的红外设备组成，可提供飞机前方100千米、高度1500～15000米的火山灰云图。这些图像可被发送给飞行员和航空公司的飞行控制中心，以对飞机的航路进行调整。     

风切变预警系统

风切变是风的不稳定、急速改变,它可以在瞬间就摧毁飞机的爬升能力。它的发生没有或仅有～丝半点的提前警告,而结果却是不堪设想的。在过去的十年,风切变已经成为世界范围内商用喷气机失事的第七大原因。随着技术进步,1996年已可以利用机载多普勒气象雷达探测到微下冲气流,这是风切变中最危险的一种。这一技术正是运用在PWS系统上,它的运用可以使气象雷达对飞机前的大气进行扫描并在飞机进入之前从中探测出风切变,该技术为减小世界范围的风切变事故率奠定了基础。一、什么是风切变风切变是风向或风速突然而且急速的改变。通常出现…     

日臻完善的机载无源探测系统

红外搜索跟踪（ＩＲＳＴ）·系统是一种无源探测系统，它利用红外传感器捕捉和跟踪目标辐射的红外能量。５０年代研制的第一代机载红外探测装置，是一种简单的前视红外摄像机，只能进行简单的目标提示和跟踪，在机载火控系统中只是一个辅助系统，机载火控系统的主传感器是雷达，这是因为当时的红外探测装置受背景和气象条件的影响较大，抗干扰能力，特别是对云层反射阳光的干扰缺乏抵御能力，而机载雷达已相对成熟。但是，作为一种有源探测系统，雷达的缺陷也是显而易见的，它工作时很容易暴露自己，也容易受到干扰，尤其是载有先进电子干扰…     

机载雷达罩性能要求进一步提高

FAA强调雷达罩的性能要求,目的在于确保机组在飞行中利用机载雷达能够探测到风切变。雷达罩维修新的重点在于保持原设计的电气性能,防止风切变雷达探测能力下降。最近还进一步严格了雷达罩维修要遵循的测试程序,以确保前视式风切变雷达系统在整个使用期内性能保持不变。多年来,雷达罩一直被视为飞机结构的一部分,同时也是雷达天线的保护外壳。但对风切变     

风切变雷达原理与应用

首先介绍了风切变对民航运行的危害,然后简要介绍了预警式(前视式)风切变探测系统的类型,包括红外、微波多普勒、激光多普勒,以及它们的原理、特点,指出了它们对民航安全、经济运行的重要保障作用。     

民用机载气象雷达的故障分析与维护

民用航空机载气象雷达(WXR)是机载导航系统的重要组成部分,是民航客机上的一种重要导航设备,具有探测飞机前方降水、湍流和风切变的功能.气象雷达出现故障极易造成飞机滑回、返航甚至坠毁等事故,因此必须重视其维护.     

机载前视式低空风切变探测数值模拟研究

使用二维面对称微下击暴流数值模式,对“湿”微下击暴流风切变进行了模拟,并通过工作在Ｘ－波段的微波多普勒雷达,对飞机着陆下滑航迹前方的微下击暴流风切变进行探测。结果表明：通过单元－单元自动增益控制、杂波滤波和天线仰角控制,可提前８０ｓ（６ｋｍ）探测到“湿”微下击暴流风切变,符合ＦＡＡ提出的适航要求     

机载单通道雷达实波束扫描的前视探测

针对机载单通道雷达采用合成孔径雷达(SAR)技术、多普勒波束锐化(DBS)技术等途径难以实现载机飞行路线正前方高分辨率成像问题,研究了一种利用方位实波束重叠扫描的新型机载单通道雷达前视探测方法,讨论了提高方位分辨率的可行性和适用条件。该方法根据目标回波强度受到波束扫描增益调制的特点,通过计算修正的Capon空间谱来实现方位超分辨。模拟实验表明,所提方法能够实现机载单通道雷达的前视成像,可以显著提高波束主瓣区域内强弱临近目标的分辨能力。     

基于多传感器信息融合的直升机城市内障碍物主动探测方法

为了解决直升机前视告警系统在城市内告警成功率较低，对前视方向感知能力不足问题，提出一种基于多传感器信息融合的直升机城市内障碍物主动探测方法，以提高直升机前视告警的有效性。首先，研究了基于雷达与视觉信息融合的检测及跟踪方法，得到障碍物自身尺寸及经纬度数据信息。其次，提出一种障碍物数据处理方法，筛选障碍物数据并将其更新入机载地形高程数据库中。最后，基于三维仿真平台，结合典型算例进行仿真研究。结果表明：该方法能够对前视方向上的城市地形进行有效探测并准确更新，可用于保障直升机城市内飞行安全。