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理论研究低空风切变预警系统在支线机场的应用一、项目背景支线机场建设中往往未涉及低空风切变预警系统，但由于山区机场存在常年大风，且目前对低空风切变相关数据存在空白，因此研究低空风切变在山区支线机场的应用显的尤为重要，对今后机场建设低空风切变系统提供理论依据。
本报告通过对低空风切变的理论研究和国际国内相应低空风切变探测产品研究，形成低空风切变系统在支线机场应用的研究报告。
二、风切变的形成及其对飞行的影响低空风切变受到人们的重视并开始对其研究，是在1970年代中期美国航班飞机在起飞降落过程中发生的多起严重飞行事故之后才开始的。
近几十年来，许多国家成立了专门的研究机构，对低空风切变作了广泛的研究，取得了不少的成果。
自1976年国际民航组织正式发出通报要求把低空风切变作为重要研究课题以来，美国、苏联、日本等国和我国的香港天文台即开始了对低空风切变的探测和研究工作，目前已经取得了较好的进展。
我国大陆对低空风切变的研究起步较晚，1980年代中期开始利用气象铁塔资料，对低空风切变进行了分析研究。
但综合目前的技术水平来看，尚有一些问题没有很好解决，还需要进行不懈努力，才能解决低空风切变对航空的危害。
三、低空风切变的形成风切变是指空间两点之间的风的矢量差，风速矢量或其分量沿某一垂直或水平方向的变化，是风空间变化率的一个特性。
航空气象中，风切变一般被分为低空风切变和中高空风切变，距地面高度600米以下的风切变被称为低空风切变，当飞机在起飞或者着陆阶段，高度较低、空速较小的情况下遇到风切变，可能会由于短时间高度、姿态变化大，没有足够的空间修正动作而造成危险。
很多情况下，由于风切变无法直接用肉眼识别出，因此被冠上“隐形杀手”之名。
低空风切变是在一定天气背景和环境条件下形成的，一般有几种天气情况易产生低空风切变。
一种是雷暴、积雨云、龙卷等强对流天气。
强对流天气中有很强的上升和下降气流，能形成很强烈的垂直气流切变。
强的下击暴流到达地面后向四周扩散，可传到离雷暴体20km 处，阵风风速可达20m/s,形成强烈的水平风切变。
737NG飞机预测风切变功能在B737NG飞机装载的气象雷达中一个重要的功能是预告风切变。
这和B737－300型飞机不同，在原理、使用和维护上都有所区别，下面将分别加以分析，以便对新一代飞机气象雷达加深了解，提高维护水平。
一、基本原理：相对B737－300型飞机探测风切变的功能是由近地警告计算机通过比较迎角传感器的迎角、IRS的加速度和大气数据计算机的空速三者的关系发现潜在的风切变危险，新一代的737飞机预告风切变功能是通过接收存在风切变的区域大气中垂直运动的气象目标反射的雷达波束并进行处理，然后将风切变信息送到近地警告计算机，由近地警告计算机对近地警告和风切变警告进行优先级排序，给出最高优先级的警告信息显示和话音警告。
二、相关系统及信号交联1、近地警告计算机近地警告计算机在近地警告系统有更高优先级警告时发送抑制离散信号到预告风切变功能模块抑制预告风切变警告。
2、自动油门电门组件自动油门电门组件发送自动油门杆位置作为预告风切变的限定（QFR A）防止除去开始起飞时的在地面时气象雷达的操作。
3、TCAS气象雷达收发机发送音频抑制信号，并使TCAS将所有的TA将级为RA。
4、ADIRSADIRS通过低速429数据总线发送未修正气压高度、修正气压高度、真空速、计算空速等信号到气象雷达收发机用于风切变计算。
5、无线电高度表无线电高度表通过ARINC429总线发送无线电高度到气象雷达收发机用于预告风切变功能。
预告风切变功能使用无线电高度来完成以下功能：——开关预告风切变——使能/失能显示和警告功能6、起落架控制手柄组件起落架控制手柄组件发送模拟离散信号到预告风切变模块用于起飞/进近警告逻辑三、预告风切变工作1、概述预告风切变探测到风切变的危险时产生警告，告警的级别取决于探测到的风切变相对飞机方位的位置、距离和起飞还是着陆。
2、警告和告诫的通告方式预告风切变警告的视觉和听觉通告有：——PFD上红色的WINSHEAR信息——ND上红色的WINSHEAR信息——主警告灯亮——WINSHEAR AHEAD,WINSHEAR AHEAD的音响通告（起飞）——GO AROUND, WINSHEAR AHEAD的音响通告（进近）预告风切变的告诫的视觉和听觉通告有：——ND上琥珀色的WINSHEAR信息——ND上风切变标志——MONITOR RADAR DISPLAY的音响通告3、预告风切变功能的开启和关闭当飞机在地面且发生以下情形之一时预告风切变功能开启：——一台发动机达到起飞推力——机组按下了EFIS控制面板上的WXR按钮如果两台发动机都达到起飞推力，再次按压EFIS控制面板上的WXR按钮并不能关闭预告风切变功能，飞机爬升到无线电高度2300英尺时预告风切变功能自动关闭。
低空风切变预警预报系统简要说明青岛空管站2006年4月一、风切变及系统概述二、风切变主要表现形式三、预警预报指标四、预报思路及指标应用五、实例分析一、风切变及系统概述风切变是指逆风或顺风出现持续的转变（持续至少数秒钟）而引致飞机的浮力产生变化。
浮力减少可导致飞机向下偏离预定飞行路线。
引致逆风或顺风出现１５海里／小时（８米／秒）或以上的转变为显著的风切变。
风切变表现为气流运动速度和方向的突然变化。
飞机在这种环境中飞行，相应地就要发生突然性的空速变化，空速变化引起了升力变化，升力的变化又引起了飞行高度的变化。
风切变按风的切变类型可分为垂直风切变、水平风切变和垂直风的切变。
低空风切变通常是指发生在５００米高度以内的风切变，具有时间短、尺度小、强度大和突发性的特点。
雷暴、锋面、强气旋、低空急流、低空逆温、地形等都会造成强低空风切变。
严重的低空风切变，常发生在低空急流、锋面及雷雨云附近。
山东半岛地形图流亭机场地形图(50KM)流亭机场地形图(10KM)流亭机场飞机着陆路径３５号跑道（南向北）对准跑道时距机场２５ＫＭ，高度９００米，约５－６分钟后落地；高度５００米时，距机场１０ＫＭ（沧口机场）。
１７号跑道（北向南）对准跑道时距机场２０ＫＭ，高度５５０米，约５－６分钟后落地。
系统主页系统结构图气象资料气象自动观测系统气象要素实时风向风速、气温、场压探测资料 气象局探空资料JMA（CMA）T213数值预报产品中地面和低空风场资料资料说明未来资料引进1）青岛市气象局设置在机场周围自动气象站资料、多普勒雷达反演风场资料的应用。
2）MM5数值预报产品的应用。
3）风廓线雷达设备的引进和资料应用。
4）反向指标应用。
如能见度（RVR），大雾出现时，低层稳定，一般不会出现低空风切变。
当风场预报资料不准时，可以用来进行订正。
比如锋面过境时，预报低空风转向比实际早，地面风实际风向未转时，系统会误报警，通过参考能见度资料可以进行订正。
一文读懂：起飞遭遇风切变、预警式风切变、PWS抑制风切变探测分类：风切变警戒按照发生的时间和基于的系统分两个：•基于增强型近地警告系统在遭遇风切变时的警戒信息（空客是基于FAC的叫反应式风切变警告信息）•基于气象雷达探测到预计会有风切变的预警式风切变警戒信息1 基于增强型近地警告系统可以在飞机遭遇风切变时产生风切变注意级警戒信息和风切变警告级警戒•出现风切变警告级警戒时会伴随出现姿态指示器上红色的WINDSHEAR（风切变）信息和语音警戒。
•出现风切变注意级警戒时会伴随出现语音警戒。
2 基于气象雷达探测的预警式风切变又分为预警式风切变注意（Caution）和预警式风切变警告（Warning）。
空客飞机还有咨询信息（Advisory）。
中断起飞：在波音737和空客320的使用手册中高速阶段中断起飞是这样写的：（注意波音认为80节以上是高速阶段，空客认为100节以上）波音737FCOM：80海里/小时以上且在V1前，出现以下任一情况时中断起飞：•火警或火警警告•发动机失效•预警式风切变警告•如飞机状态不安全或不能飞行。
在《精飞空客320》中是这样写的：•失火警告或严重损坏•发动机推力突然丧失•故障或条件明确无误地表明飞机不能安全飞行•任何红色的ECAM警告•任何琥珀色的ECAM注意列在下面：- F/CTL SIDESTICK FAULT（飞行操纵侧杆故障）- ENG FAIL（发动机失效）- ENG REVERSER FAULT（发动机反推故障）- ENG REV UNLOCKED（发动机反推未锁定）- 发动机 1(2) 推力手柄故障对于320飞机，高速阶段中断起飞没有预警式风切变警告这一项，原因是在超过100节到离地50英尺之间，预警式风切变警告是被抑制的。
遭遇风切变警告工作时机：基于增强型近地警告系统的风切变警告系统：•波音737飞机是在离地时才开始工作，一直工作到1500英尺•空客320飞机在离地3秒和1200英尺之间提供风切变警告预警式风切变警告抑制基于气象雷达的预警式风切变在起飞的部分阶段是被抑制的：•在波音737新的手册中，起飞和着陆阶段，速度80节到无线电高度400英尺之间，新的风切变预警注意信息被抑制，速度100节到无线电高度50英尺之间，新的预警警告信息被抑制。
激光雷达在机场低空风切变探测中的应用王青梅;郭利乐【摘要】The low altitude wind shear and the limitation of traditional detection techniques are reviewed. Taking the latest developments of wind shear alerting services at Hong Kong international airport as an example, the principle of wind field detection, automatic detection and alerting of wind shear are overviewed. It seems that the high performance, eye-safe wind lidar and the exploration of its data are the key points for wind shear detection in the future.%简述了低空风切变及传统探测手段的局限,结合我国香港国际机场的最新研究进展,对多普勒激光雷达的测风原理、低空风切变探测中的自动识别算法及预警系统进行了综述,最后介绍了风切变探测目前存在的问题及最新发展:高性能、人眼安全激光等激光雷达新技术以及数据产品的开发利用是未来研究的重点.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2012(042)012【总页数】5页(P1324-1328)【关键词】激光雷达;低空风切变;危险因子;风切变识别算法;香港国际机场【作者】王青梅;郭利乐【作者单位】北京航空气象研究所,北京100085;南京信息工程大学,江苏南京210044;北京航空气象研究所,北京100085;南京信息工程大学,江苏南京210044;94895部队82分队,福建龙岩366305【正文语种】中文【中图分类】TN958.981 引言低空风切变是国际航空和气象界公认的飞机起飞和着陆阶段的“无形杀手”。
航空器系统系列-气象雷达系统！气象雷达系统WEATHER RADAR SYSTEM气象雷达系统的故障在日常维护中比较常见，接下来通过翻译SDS让我们再次学习一下这个系统，以夯基础。
介绍WXR系统提供下列视觉信息显示在CDS上：•气象状况•风切变事件•陆地轮廓气象雷达的操作和回波的原理一样。
WXR向飞机前方180度区域发射射频脉冲，目标对象将脉冲反射回来给接收器，接收器处理返回波信号用于显示气象、地形和风切变事件。
气象雷达收到的反馈信号转换成四种不同的颜色出现在导航显示器（ND），这四种不同颜色给机组提供了回波信号的强度。
前视风切变提醒和警告在ND和PFD上显示为琥珀色和红色。
同样前视风切变提醒和警告也伴随音频警告。
一般描述以下部件提供气象雷达系统的控制：•左右EFIS控制面板•气象雷达控制面板系统输入以下部件给气象雷达收发机的前视风切变提供信号：•ADIRS为PWS发送大气数据•在起飞和进近阶段，无线电高度表发送高度数据来激活或者不激活PWS•在起飞阶段，自动油门电门组件激活PWS•在进近阶段，起落架手柄电门发送起落架放下离散信号来激活PWS•空地继电器发送空地离散信号用于飞行航段计算。
系统输出气象雷达收发机发送以下信号用于前视风切变：•到WXR/TERR继电器的PWS视频•将PWS的警告和提醒送到GPWS来优先于其他输出•当有PWS警告时，TCAS音响抑制•给REU提供音频用于PWS显示WXR数据显示在ND上，来自气象雷达收发机的气象数据发送到气象雷达/地形（WXR/TERR）继电器。
近地警告计算机（GPWC）控制和开关该继电器。
如果在EFIS控制面板上选择了TERR，或者GPWC有地形警戒或者地形净空警告输出，然后EGPWS地形数据就显示在ND上了。
如果未选择TERR并且没有EGPWS警告，WXR数据就显示在ND上。
天线气象雷达天线发送射频脉冲信号并接收射频回波，收发机通过ADIRU得到俯仰和横滚角度用于稳定天线，一般情况下收发机从左ADIRU得到数据。
