[发明专利]一种机载风切变仪及风切变探测方法

说明书

本发明提供一种机载风切变仪及风切变探测方法，该风切变仪包括雷达天线、收发开关、信号发射系统、实时信号接收系统、风切变数据处理系统和风切变预警输出显示系统；雷达天线安装在机头，波束指向载机正前方；收发开关与信号发射系统、实时信号接收系统以及雷达天线连接，用于在不同的工作模式下将信号发射系统或者实时信号接收系统接入工作电路中；信号发射系统与雷达天线连接，用于在设定的时间间隔内产生高频脉冲，通过雷达天线发射出去；实时信号接收系统与风切变数据处理系统相连，将接收到的数据发送至风切变数据处理系统，风切变数据处理系统将数据经计算得到风切变强度信息。

技术领域

本发明涉及飞机安全领域，特别是涉及飞行安全机载设备领域。

背景技术

风切变是指在同一高度或不同高度短距离内风向和(或)风速变化的大气现象，在空间任何高度上都可能产生风切变。风切变是在一定的天气背景和环境条件下形成的，通常是由下沉气流产生的微下击暴流、锋面、辐射逆温型的低空急流和地形地物等形成。由于风切变具有强度大、时间短、突发性强、影响范围小、非常难预测、预报等特点，严重威胁着飞行安全。风切变已被国际航空界公认为影响飞机起飞和进场着陆安全的最危险因素，灾难性的风切变是现有任何一种飞机都无法抗拒的,唯一的对策就是回避，而回避的前提条件是飞机能提前发现风切变并实时告警。

目前，美国等大多数国家主要采用基于地面风传感器的低空风切变预警系统进行风切变探测，该系统分别将3个或2个风速、风向传感器分为一组，分成若干组，根据其所探测的风速、风向，结合各传感器的相对位置计算风场及其变化情况。如果风场是辐散的，根据对称假设所建立的微下击暴流模型，计算风速的变化，并判断下击暴流的出流中心。当风场的矢量差达到一定阈值时，产生风切变预警，可提供跑道外延伸3海里，进场走廊300米以下空域的风切变预警信息。

此种风切变系统只能探测地面的水平风切变，不能探测高空风切变。高空风切变信息是将地面风场观测数据利用数值模型反演得到。但是，通过数值模型反演高空风场的方法中存在的模拟结果不能实时完全反应真实天气情况、不能实时对危险情况发出警报。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞机风切变实时报警设备，解决目前通过地面观测数据反演高空风场的方法中存在的模拟结果不能实时完全反应真实天气情况、不能实时对危险情况发出警报的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机载风切变仪，包括机载雷达设备，风切变数据处理系统和风切变预警输出显示系统；

所述机载雷达设备用于检测风切变数据，并将其发送给风切变数据处理系统，将接收到的数据发送至风切变数据处理系统，所述风切变数据处理系统将所述数据经计算得到风切变强度信息；

所述风切变预警输出显示系统与风切变数据处理系统相连，用于显示风切变强度信息。

该风切变仪的雷达包括雷达天线、收发开关、信号发射系统、实时信号接收系统、风切变数据处理系统和风切变预警输出显示系统；