一种机场沿跑道正侧风预报系统技术方案

本发明专利技术公开了一种机场沿跑道正侧风预报系统，包括气象要素获取模块、跑道正侧风计算模块和网页端数据展示模块，所述气象要素获取模块用于获取主要机场的特定气象要素数据，所述跑道正侧风计算模块用于对机场由风场转换成跑道的正侧风进行计算，所述网页端数据展示模块用于通过网页端形式展示主要机场的正侧风相关数据和模型，所述气象要素获取模块和跑道正侧风计算模块电连接，所述跑道正侧风计算模块与网页端数据展示模块电连接，通过对原始气象数据进行编译处理转换，得到机场跑道的正侧风相关数据信息，根据数据信息进行偏航模型建模和危险系数折线可视化交互，本发明专利技术，具有实用性强和可控性高的特点。实用性强和可控性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种机场沿跑道正侧风预报系统


[0001]本专利技术涉及正侧风预报领域，具体为一种机场沿跑道正侧风预报系统。

技术介绍

[0002]风是影响飞机起降的重要标准之一，风向、风速在不同程度上对机场跑道的更换、飞机的操纵性能和载重量均有重大影响，与其他地区恶劣天气的影响因素稍有不同的是，在受到热带气旋、寒潮等重要天气的影响时，一些地区的机场则更容易受沿跑道垂直切向上的正侧风的影响，专家学者对大风进行过诸多研究，发现其中正侧风对飞机飞行的影响最大，侧风过大，会导致飞机操纵性能急剧下降，加大飞行员在起飞和降落阶段对飞机方向掌控的难度，一旦处置不当，会导致航空器偏出跑道造成飞行等级事故，甚至机毁人亡，但对于此天气下飞机飞行的危险程度用户没有较为直观的感受，且对其带来的长时间等待和停飞抱怨较大。
[0003]因此航空公司和用户在针这些地区的机场预报时，更加重点关注正侧风的相关数据信息，但对于提供热带气旋的机场要素预报服务中，仅是通过预报员根据全球各预报中心发布的台风路径和强度预报来进行分析正侧风风场预报。这一工作耗费精力较大，且无直观的参考产品，基本依靠人工推算，而目前提供的风场预报产品主要是三维或单点的风速、风向，没有直接面向机场正侧风的预报技术，为了提高正侧风预报系统自动化和数据准确性，设计和研发针对一些地区主要机场的正侧风预报系统是非常有必要的，因此，设计实用性强的和可控性高的一种机场沿跑道正侧风预报系统是很有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种机场沿跑道正侧风预报系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种机场沿跑道正侧风预报系统，包括气象要素获取模块、跑道正侧风计算模块和网页端数据展示模块，其特征在于：所述气象要素获取模块用于获取主要机场的特定气象要素数据，所述跑道正侧风计算模块用于对机场由风场转换成跑道的正侧风进行计算，所述网页端数据展示模块用于通过网页端形式展示主要机场的正侧风相关数据和模型，所述气象要素获取模块和跑道正侧风计算模块电连接，所述跑道正侧风计算模块与网页端数据展示模块电连接。
[0006]根据上述技术方案，所述气象要素获取模块包括GFS数据提取模块和方向轨迹获取模块，所述GFS数据提取模块用于从GFS模式资料中提取主要机场的风场数据，所述方向轨迹获取模块用于获取实际跑道的方向。
[0007]根据上述技术方案，所述跑道正侧风计算模块包括风场计算模块、转换计算模块和预报模型处理模块，所述风场计算模块用于计算机场的风场数据，所述转换计算模块用于对将机场风场换算成跑道的正侧风进行计算，所述预报模型处理模块用于对计算出的正侧风数据进行模型化处理，所述风场计算模块与转换计算模块电连接，所述转换计算模块
与预报模型处理模块电连接。
[0008]根据上述技术方案，所述网页端数据展示模块包括预报数据获取模块、可视化预警模块和网页端展示模块，所述预报数据获取模块用于获取预报模型处理得出的预报数据，所述可视化预警模块用于根据预报数据进行恶劣天气下机场航线偏离度的可视化提示预警，所述网页端展示模块用于通过网页端进行预测数据模型展示，所述预报数据获取模块与可视化预警模块、网页端展示模块电连接。
[0009]根据上述技术方案，所述风场计算模块包括参数化计算子模块和中尺度计算子模块，所述参数化计算子模块通过参数化进行风场数据模糊计算，所述中尺度计算子模块用于对风场数据进行精确化计算。
[0010]根据上述技术方案，所述机场沿跑道正侧风预报系统的具体运行方式主要包括以下步骤：
[0011]步骤S1：利用气象数据分析软件对GFS模型中获取的原始气象数据进行编译处理转换，搜集机场的实际跑道方向数据；
[0012]步骤S2：将编译数据信息进行参数化风场模型模糊计算和中尺度大气模式精确化计算，并转换成机场跑道的正侧风，计算正侧风的风速、地速以及空速和应飞航向；
[0013]步骤S3：对正侧风影响下飞机的各项数据进行偏航模型建模；
[0014]步骤S4：将风场数据和偏航模型进行自动接收，将飞机受正侧风影响的机场航线模型和正侧风状态下飞行的危险程度系数进行机场可触屏和移动网页端可视化交互展示。
[0015]根据上述技术方案，所述步骤S2进一步包括以下步骤：
[0016]步骤S21：将相关气象因素结合机场跑道数据，利用参数化风场模型和中尺度天气系统进行风场灾害数据的分析整合；
[0017]步骤S22：从近地面风场数据中获得正侧风相关数据，根据计算公式：计算速度，根据计算公式MH
应
＝MTK
‑
DA计算应飞航向。
[0018]根据上述技术方案，所述步骤S4进一步包括以下步骤：
[0019]步骤S41：根据正侧风状态下不同偏航程度带来的危险性进行危险系数折线可视化建模；
[0020]步骤S42：预报数据获取模块将实时数据信息自动导入可视化预警模块；
[0021]步骤S43：收集汽车在暴雨逆风状态下的侧翻危险系数数据，轮船在海上暴风逆行的侧翻危险系数数据，以及根据实时数据信息获得的飞机在正侧风状态下飞行的危险系数数据；
[0022]步骤S44：建立事件危险系数折线图维度，选取飞机在无风状态飞行时的危险系数数据，以及汽车和轮船的侧翻危险系数数据均放入事件危险系数折线动态图作为危险系数基数类；
[0023]步骤S45：将每个事件的实时危险系数分为单个类，共得到包括车侧翻类、船侧翻类和无风类的基数类，以及飞机正侧风类，将基数类作为基数场景进行可视化建模。
[0024]根据上述技术方案，所述步骤S45进一步包括以下步骤：
[0025]步骤S451：根据搜集的数据，单位时间内飞机在无风飞行时的危险系数始末基准段为10至40，在此基准段中无风飞行危险系数折线随实时危险系数更新的数据而不断上下变化，在单位时间内同样的暴雨大风环境下，不同事件的危险系数始末段数据不同，同样将
收集的危险系数始末基准段为10至60的汽车侧翻和危险系数始末基准段为20至70的轮船侧翻数据进行输入，得到一个基数类危险系数折线可视化模型；
[0026]步骤S452：在基数类危险系数折线可视化模型的基础上，将飞机在每一次正侧风飞行过程中的危险系数始末基准段进行输入，得到一个与其他危险系数成对比的整体危险系数折线可视化模型，并根据数据实时进行更新；
[0027]步骤S453：将此折线可视化模型与飞机在正侧风下的偏航模型通过机场可触屏以及网页端进行实时渲染三维场景和数据折现可视化交互展示。
[0028]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术，通过设置有气象要素获取模块、跑道正侧风计算模块和网页端数据展示模块，利用气象数据分析软件编译处理原始气象数据信息，结合机场实际跑道方向数据，将风场数据转换成机场跑道的正侧风，通过计算正侧风的风速、地速以及空速和应飞航向，得出正侧风状态下的偏航模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机场沿跑道正侧风预报系统，包括气象要素获取模块、跑道正侧风计算模块和网页端数据展示模块，其特征在于：所述气象要素获取模块用于获取主要机场的特定气象要素数据，所述跑道正侧风计算模块用于对机场由风场转换成跑道的正侧风进行计算，所述网页端数据展示模块用于通过网页端形式展示主要机场的正侧风相关数据和模型，所述气象要素获取模块和跑道正侧风计算模块电连接，所述跑道正侧风计算模块与网页端数据展示模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种机场沿跑道正侧风预报系统，其特征在于：所述气象要素获取模块包括GFS数据提取模块和方向轨迹获取模块，所述GFS数据提取模块用于从GFS模式资料中提取主要机场的风场数据，所述方向轨迹获取模块用于获取实际跑道的方向。3.根据权利要求2所述的一种机场沿跑道正侧风预报系统，其特征在于：所述跑道正侧风计算模块包括风场计算模块、转换计算模块和预报模型处理模块，所述风场计算模块用于计算机场的风场数据，所述转换计算模块用于对将机场风场换算成跑道的正侧风进行计算，所述预报模型处理模块用于对计算出的正侧风数据进行模型化处理，所述风场计算模块与转换计算模块电连接，所述转换计算模块与预报模型处理模块电连接。4.根据权利要求3所述的一种机场沿跑道正侧风预报系统，其特征在于：所述网页端数据展示模块包括预报数据获取模块、可视化预警模块和网页端展示模块，所述预报数据获取模块用于获取预报模型处理得出的预报数据，所述可视化预警模块用于根据预报数据进行恶劣天气下机场航线偏离度的可视化提示预警，所述网页端展示模块用于通过网页端进行预测数据模型展示，所述预报数据获取模块与可视化预警模块、网页端展示模块电连接。5.根据权利要求4所述的一种机场沿跑道正侧风预报系统，其特征在于：所述风场计算模块包括参数化计算子模块和中尺度计算子模块，所述参数化计算子模块通过参数化进行风场数据模糊计算，所述中尺度计算子模块用于对风场数据进行精确化计算。6.根据权利要求5所述的一种机场沿跑道正侧风预报系统，其特征在于：所述机场沿跑道正侧风预报系统的具体运行方式主要包括以下步骤：步骤S1：利用气象数据分析软件对GFS模型中获取的原始气象数据进行编译处理转换，搜集机场的实际跑道方向数据；步骤S2：将编译数据信息进行参数化风场模型模糊计算和中尺度大气模式精确化计算，并转换成机场跑道的正侧风，计算正侧风的风速、地速以及空速和应飞航向；步骤S3：对正侧风影响下飞机的各项数据进行偏航模型建模...

【专利技术属性】
技术研发人员：金龙，梅珏，冯雷，
申请(专利权)人：中国民用航空华东地区空中交通管理局，
类型：发明
国别省市：