浅谈固定翼航空模型在抚州气象应急监测系统中的应用

2015-03-31杨熠江鹏邓建斌石进婧

地球 2015年7期

关键词：固定翼抚州灾情

杨熠　江鹏　邓建斌　石进婧

（江西省抚州市气象局江西抚州344000）

浅谈固定翼航空模型在抚州气象应急监测系统中的应用

杨熠江鹏邓建斌石进婧

（江西省抚州市气象局江西抚州344000）

作为近年来新兴起来的一种气象探测和作业平台,航模飞行器在气象应急系统中的应用，有力突破了原有的气象灾害监测方式，大大创新了抚州市气象应急系统、应急装备方面的监测手段，丰富应急监控管理模式，为快速、准确获取灾情等各类环境信息提供有力支撑。结合抚州现状,本文详细分析了固定翼航空模型在抚州气象应急监测系统中的技术特点和影响因子。

固定翼航空模型气象应急监测应用

抚州市境内由于地形复杂，气候多变，气象灾害常有发生。目前市气象应急系统应急装备依托于应急车辆上的气象观测设备，然而受车辆移动条件的限制，遇上特大洪水等气象灾害及衍生灾害造成道路通行障碍时，现有的气象应急车不能第一时间赶到灾害发生现场获取第一手的资料，气象应急系统也不能发挥其应有的作用。航模飞行器从空中进行立体监测，则不受道路是否通畅的限制，利用空中优势能够第一时间赶到灾害发生现场获取实时资料，其在应急系统中的应用，是对气象灾害监测平台的有力拓展。

1　固定翼航空模型气象应急监测系统介绍

固定翼航空模型是一种以无线电遥控为主、自备程序控制为辅操纵的非载人飞行器，它具备体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点。固定翼航空模型用于气象应急监测系统可分为以下几个子系统：地面控制系统、飞行器、空中视频监控平台、微波无线实时图像传输系统、GPS定位、电力推进系统和高效大容量锂聚合物供电单元等。

2　固定翼航空模型在气象应急监测系统中的应用背景

2.1气象环境的复杂与气象服务手段的不足

2008年1月底至2月初，一场50年一遇的雨雪冰冻灾害天气突袭抚州，其冰冻范围之广、持续时间之长、雪量之大、危害程度之重都是抚州历史上所罕见。道路结冰难行、交通中断封闭，停电断水、通信受阻、树木折断、房屋倒塌、农作物受灾严重，赣抚大地遭遇了一场严峻的冰雪考验。这场灾难，越发突显了目前气象监测系统在气象服务，特别是防灾减灾方面的局限性。抚州气象人在思索：大灾使道路阻断后如何提高气象灾害应急响应能力?随后,开拓空中立体式监测手段便被提上了议事日程。

2.2严苛的法规及设施要求

据航空法规定,我国的领空是不开放的,任何组织单位或个人的飞行都需经空军或民航审批,其难度大,对申报主体资格限制严，审批时间长。而且抚州市行政区划内无通用航空的机场，不可能租用到通用航空器用于气象应急监测。基于国家有关法律法规，特别是民航局飞行司2013年11月18日发布的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》，明确规定只要重量在7千克以下的“微型无人机”，且“目视飞行”范围在“目视视距内半径500米，相对高度低于120米的区域内”，由驾驶员自行负责，无需额外的办证审批，超出以上标准的飞行器必须严格审批飞行任务。

3　固定翼航空模型的技术优势

航模飞行器具备体积小、造价低、使用方便、对环境要求低等优点，在出现重大灾情和突发公共安全事件时，能作为固定系统的有效延伸，可在时空尺度上进行加密精确监测，可采集并快速传输现场的声像实况以及多种气象要素，以保障固定服务中心对现场监控服务，实时掌控现场状况，支持领导和业务专家获取现场第一手信息，从而实现高效、快速的现场服务决策，因此具有良好应用前景。其技术优势有：

3.1机动灵活

小型固定翼航空模型一般只有10千克以下的重量，只需要1-2人就可以完成操作任务。在道路不畅，交通中断的情况下，徒步就可以携带至灾害事故现场，且起飞条件很简单，对地形要求低，加上固定翼航空模型携带方便，所以具有很强的灵活性。此外，固定翼航空模型的飞行速度易于控制，转弯半径小，机动性好，可以灵活机动控制飞行方向，机载摄像头也可以跟踪拍摄对象；固定翼航空模型还能快速到达指定地点，反应能力快捷。

3.2操作简单

从技术层面上看，通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台、图传等），就能直接观看固定翼航空模型摄像头拍摄的实时视频，使观测人员对现场情况一目了然，以实现远程、方便的全方位监控；从应用层面上看，固定翼航空模型的实际操作也并不复杂，只要掌握好飞行、视频控制和其他兼容模块的操作，便能发挥效能。

3.3任务时间长、出勤率高

固定翼航空模型具有较大空间搭载各类监测设备和动力电源，成本较低、易于操控。半小时即可做好首次升空准备，续航能力达到单组电池平均30分钟以上，两次巡航准准备间隙少于15分钟。