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湍流探测新系统使飞机飞行将更加舒适平稳 |
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| http://cn.newmaker.com
9/28/2007 9:44:00 AM
佳工机电网
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如果你最近曾坐飞机飞行于美国上空，你可能会发现洛基山脉以东的旅程更短了，飞行得也更平稳。那是因为美国联合航空公司正在选出一些飞机来测试一个新的湍流探测和规避系统。
由美国国家大气研究中心(NCAR)设计的新型湍流分析软件可以将乱流绘制成图，然后将此图和飞机的实时飞行路径相对比。它会给飞行员发出预先警报提示并显示替换的航线，让飞行员可以穿越湍流区之间的路径，而不会延误航班的到达时间。这样不仅让飞行更顺利，也能节省燃油并减少航班延误。
NCAR科学家John Williams表示：“去年夏天当我们开始测试这个系统时，我们估计可以探测出80％的中型或大型湍流区。从那以后我们还对系统进行了进一步改进，所以下个月分析数据时，我们应该能够得出更好的结果。”
如果结果真如预料那么理想的话，该软件将被扩展到美国联合航空公司的其它航班上，进而推广到其它航线。按照计划，全美所有航线将于2011年开始推行覆盖全国的湍流“现场播报”系统。
最近几年(1992－2001年)，湍流平均每年都会造成1000多人受伤，500多起空中事故，250多人死亡。除了因为这些事故而导致的保险索赔方面的费用，每年因湍流造成的航班延误和机身损坏而带来的经济损失也动辄数百万美元。作为联邦航空管理局航空天气研究计划的一部分，该系统在过去两年里使这些损失大大减少。
NEXRAD湍流探测算法引导飞机穿越暴风雨
NCAR表示，有2/3的飞机遇到的湍流都是在暴风雨的中央或周围，此时云的运动可以用来探测乱流（NCAR还有一个独立系统用来预报因射流产生的晴空湍流）。因风而造成并飞跃大山的湍流，或者如起飞时常见的那种由于局部干扰导致的湍流，是航空天气研究计划和美国国家航空航天局其它方面工作的重点。
为了警惕云区的湍流，如今的飞行员都依靠来自其它飞行员的报告，或者求助于暴风雨地图，此地图会将大片空域设定为禁飞区。这个新的系统可将暴风雨前端分割为轻度、中度、剧烈和极度剧烈湍流，并发出自动警报来影响飞机。新的更为详细的地图则让飞行员只需稍微改动方向就能够避开湍流。
Williams表示：“如今FAA的准则规定飞机之间以及飞机和暴风雨前端之间要保持20英里的缓冲区。但我们的系统显示，在大部分暴风雨系统中，只有很少一部分有非常危险的湍流，因此飞行员不需要耗费如此多的燃油来环绕整个暴风雨系统飞行。”
利用来自美国国家气象局下一代多普勒雷达网络的数据，这个NEXRAD湍流探测算法(NTDA)还能用于探测云层，分析云的分布情况。NTDA将原始雷达数据进行重新处理，分辨出每个区域湍流的等级，排除掉雷达周围的太阳光和成群昆虫等干扰因素。Williams表示：“我们用一个人工智能系统来过滤掉无用数据。”
这样就得出了一个能够显示整个国家湍流的三维图象，提供给航线气象学家和调度员。随后他们会对热区和实时飞行路线进行对比，将统一数据提供到飞机上。
在去年NCAR展示了现有NEXRAD设备可以让NTDA探测大部分湍流区域之后，目前的这次测试期就开始了，该测试期将于下个月（2007年10月）结束。在进行了简单评估之后，NCAR将逐渐将该系统从洛基山以东的83套NEXRAD装置扩大到全国的166套装置，最终让所有航班都能在飞行中接收到实时湍流警报。
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