利用风向风速观测数据的跑道方向确定方法

东南大学机场规划设计大作业一、问答题：1、简述航空运输系统的组成。

航空运输系统由四部分组成，分别是：飞机、机场、空中交通管理系统和航路（航线）四个部分。

各部分的内容如下：飞机是航空运输系统的运载工具。

按运输类型的不同，民用飞机可分为由航空公司定期航班或非定期航班使用的运输机和为工农业生产飞行、商务飞行、教学飞行等服务的通用航空飞机两大类。

机场是航空运输系统中运输网络的节点(航线的交汇点)，是地而交通转向空中交通(或反之)的接口，也是使人们直接感受到航空运输系统对环境影响(土地、噪声、生态、空气和水污染等)的接触点。

运输机场又可分为枢纽机场和非枢纽机场两类。

前者为主要航线的文汇点和存货流的集散和中转地，集中了大部分运输量。

空中交通管理系统是为了保证航空器飞行安全及提高空域和机场飞行区的利用效率而设置的各种助航设备和空中交通管制机构及规则。

空中交通管制机构通常按区域、进近、塔台设置。

空中交通管制机构及规则包括飞行层的配备，垂直间隔和水平间隔的控制等。

管制方式分程序管制和雷达管制。

航空公司开辟的由甲地航行到乙地的营业路线，称之为航线。

航路是飞机按指定的航线由一地飞行到另一地的空中通道(空域)。

航路可分为西部分：航站区空域——供飞机进出机场的交域；航线空域——连接各航站区的航路。

航路由空军划定，经国务院和中央军委批难。

航路有一定的高度和宽度限定．各部门的飞机，经申请批准后在指定的航路上飞行。

2、简述机场系统的组成。

为实现地面交通和空中交通的转接，机场系统包括空域和地域两部分。

前者即为航站区空域，供进出机场的飞机起飞和降落。

而后者由飞行区、航站区和进出机场的地面交通三部分组成。

(1) 飞行区分空中部分和地面部分。

空中部分指机场的空域：包括进场和离场的航路；地面部分包括跑道，滑行道，停机坪和登机门，各种保障飞行安全的设施、无线电同行导航系统和目视助航系统，以及一些为维修和空中交通管制服务的设施和厂地，如机库，塔台，救援中心等。

第八章风第一节风的观测一、概述空气的运动，可以分解为垂直的和水平的两个分量。

空气运动的垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动）；空气运动的水平分量则称为风。

风是由水平方向上大气压力分布不均而产生的。

风是一个向量，既有大小又有方向。

风的观测包括风向和风速的观测。

在民航地面气象观测中，统一规定测量距地面约10米高度上的风。

二、风的观测项目和定义（一）风向：风的来向。

单位为度。

（二）风速：空气质点在单位时间内所移动的水平距离。

单位为米/秒。

（三）两分钟平均风速：观测时距内两分钟的风速平均值。

（四）十分钟平均风速：观测时距内十分钟的风速平均值。

（五）平均风向：指在观测时距内风的平均矢向。

（六）静风：两分钟或十分钟时距内风速平均小于0.5米/秒的风。

（七）阵风：两分钟或十分钟时距内瞬间风速大于等于平均风速5米/秒时的最大值。

（八）大风：瞬间风速大于等于17.0米/秒的风。

（九）最大风速：某一时距内各个“平均风速”中的最大值（不含阵风的值）.（十）极大风速：某一时距内风速大于等于17.0米/秒时，出现的瞬间极大风速值（包括阵风的数值）。

（十一）三十六方位风向：以十度为等级单位的风向。

（十二）十六方位风向：以22.5º为等级单位的风向。

（十三）风向不定：在观测时距内风向变化达大于等于180º，为风向不定；当风向变化大于等于６０º且小于180º，平均风速小于２米/秒，也为风向不定。

注：1、瞬间风速：指3秒钟的风速平均值。

2、风速单位换算关系1米/秒=3.6千米/小时=3.3英尺/秒=1.9海里/小时三、当机场仅有一条跑道时，在METAR和SPECI中应当使用代表跑道接地地带上空的风；当机场有二条或以上跑道时，在METAR和SPECI中应当使用代表主要跑道接地地带上空的风；。

四、在MET REPORT和SPECIAL中根据本机场气象服务机构和空中交通管制部门等航空用户的协议提供跑道上的风。

田径比赛风速测量方法与内容说起田径比赛，大家最先想到的肯定是飞快的运动员在赛道上拼劲力，风一样地冲刺。

对吧？不过你知道吗，运动员们在赛道上飞驰的速度，不仅仅取决于他们的腿有多快，天上的风也是有很大影响的。

风，听起来是不是有点虚无缥缈？但你要知道，它对田径比赛的影响可是实打实的。

比如，风速一大，运动员的速度就能“蹭蹭蹭”地上去，甚至突破记录；风速太小，或者是逆风，选手就得咬紧牙关，加倍努力。

所以，比赛中的风速测量就成了一项非常重要的工作，绝对不能马虎。

风速是怎么测量的呢？说到这里，咱得说说风速测量的那些事儿了。

很多人一提到测风速，脑袋里可能就浮现出那种大大的风速计，转得飞快的指针，哦，不不不，其实不止这么简单。

一般来说，田径赛场上测量风速，最常用的就是“风速仪”这种高科技小玩意儿了。

你可以把它理解成一根小小的棒子，拿在手里像个小风车一样摇晃，风一吹过，仪器就会记录下风速的变化。

你想象一下，如果你站在跑道旁边，风速仪就在旁边“哗啦啦”地转动着，告诉你“哇，这风可不小啊！”这就是最基本的测量方式了。

但是，想要测得精准又靠谱，可没有那么简单。

一般来说，风速测量得有些讲究。

你不能随便把仪器一丢就算了，它的放置位置是有讲究的。

比如说，得放在离跑道三米左右的地方，并且要离地面保持一米的高度，不能太低，也不能太高，想要得到精准的数据，这些细节都是不能忽视的。

这仪器可不是像照相机那样随便拍一张就算了，它得经过一段时间的连续测量，才能得出一个相对准确的结果。

要不然，你拿着一堆不准确的数据，岂不是在和自己玩儿吗？风速测量的内容也很丰富，光是知道风速多少可不行，还得区分风向。

大家知道，在田径比赛中，风的方向也很关键。

如果风吹向运动员的前方，就是逆风，选手可得加倍努力；如果风是从后面吹来的，那就叫顺风，运动员的表现往往会比平时更好，甚至有可能刷新个人纪录。

而当风速超过一定数值，比赛的成绩甚至都不算有效了。

是的，你没有听错，风速过大，比赛成绩就没戏了。

风速测量方法
一、迎面法，手持风表向正前方伸出，按照路线移动风表，由于面对风流测出值低于实际风速因此测得风速乘以系数是真风速。

V均=1.14V测m／s
二、侧身法，测风员背对巷道壁手持风表向垂直风流方向伸出，按照路线移动风表，测得风速实际大于巷道风速。

V均=KV测m／s K=（S-0.4）／S
1、测量测风地点温度、瓦斯、二氧化碳浓度。

2、用卷尺测量巷道断面，根据巷道的断面形状（矩形、半圆拱形）选择计算方法。

3、根据所测地点的风速，选择合适的风表。

高速大于10 m／s；中速0.5-10 m ／s；低速0.3-0.5 m／s。

4、取出风表和秒表，将风表指针和秒表回零，然后使风表迎着风流，并与风流方向垂直，风表空转30秒后同时打开风表和秒表开关，开始测定。

风表距人体0.6-0.8米否则会产生大的误差。

5、选用风表移动路线：可以采用折线法（六线法）、四线法、迂回八线法、12点法、标准线路法等方法之一。

6、测风过程中，风表移动要平稳、匀速，不允许在测量过程中，为了保证在1分钟内走完全过程，而改变风表移动速度。

风表在移动时，测风员要持表姿势应采用侧身法。

7、在一分钟时同时关闭风表、秒表开关，读出表速。

在同一断面处测风不得少于3次，每次的结果误差不应超过5％。

8、根据风表校正曲线的公式计算所测巷道的实际风速。

9、计算所测巷道的实际风速。

计算出现场实际风量。

风向走向判断方法风向是指风吹来的方向，是空气流动的路径方向。

在气象学中，风向的判断是一个重要的研究内容。

为了准确判断风向，我们需要了解影响风向的各种因素，包括水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和惯性等。

下面将详细介绍这些因素以及如何利用它们判断风向。

一、水平气压梯度力水平气压梯度力是指单位距离的气压差所引起的空气流动。

当水平气压梯度力大于零时，空气由高压区流向低压区。

根据水平气压梯度力的方向和大小，可以大致判断出风向。

一般情况下，水平气压梯度力越大，风速越快，风向与等压线垂直。

因此，在等压线图上，可以根据水平气压梯度力的方向和大小确定风向。

二、地转偏向力地转偏向力是由于地球自转而产生的力，其方向与地球自转的方向垂直。

在北半球，地转偏向力使风向右偏；在南半球，地转偏向力使风向左偏。

因此，在判断风向时，需要考虑地转偏向力的影响。

通常情况下，地转偏向力与风向垂直，但当风速较大时，地转偏向力会减小。

在等压线图上，可以根据地转偏向力的方向和大小确定风向的偏移量。

三、摩擦力摩擦力是指空气与地表之间的相互作用力。

由于地表的不平滑和空气流速的差异，摩擦力对风向的影响不可忽视。

在陆地上，摩擦力使风速减小；在海洋上，摩擦力对风的影响较小。

在等压线图上，可以根据摩擦力的方向和大小确定风向的变化。

四、惯性惯性是指物体保持原有运动状态的特性。

在气象学中，惯性是指空气保持原有运动状态的特性。

由于惯性，空气流场的变化需要时间才能体现出来。

因此，在判断风向时，需要考虑惯性的影响。

在等压线图上，可以根据惯性的影响判断风向的变化趋势。

综上所述，要准确判断风向，需要综合考虑水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力和惯性等因素的影响。

在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法来推断风向。

利用风向风速观测数据的跑道方向确定方法刘路;种小雷;姚海东;石鑫刚【摘要】为提高机场跑道方向确定方法的准确性,针对传统风保障率计算方法中基于风向风速统计分段数据绘制风玫瑰图所存在的误差,提出直接利用风向风速观测数据对跑道所承受的侧风值进行计算,通过与机场跑道所允许的最大侧风值比较,统计满足要求的风向风速观测数据,最终确定最优跑道方向和风保障率的改进方法.通过MATLAB编程建立改进后风保障率数值计算模型,可直接利用风向风速观测数据,确定最优跑道方向;然后利用改进后数值模型计算特定跑道方向下风保障率值,并与传统跑道方向确定方法及其他数值模拟方法计算结果进行对比,进一步验证了改进后的跑道方向确定方法的准确性和可靠性.【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(017)002【总页数】5页(P26-30)【关键词】机场规划设计;跑道方向;风保障率;风向风速观测数据【作者】刘路;种小雷;姚海东;石鑫刚【作者单位】空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038;中国航空港建设第3工程总队,南京,210000;空军工程大学航空航天工程学院,西安,710038【正文语种】中文【中图分类】V351.11DOI 10.3969/j.issn.1009-3516.2016.02.006机场跑道方向不仅影响到机场选址和整个机场(航站楼、滑行道、停机坪等)布局，而且对于确保飞机正常运行发挥着至关重要的作用[1-2]。

风往往决定着跑道方向，也决定着飞机起飞着陆的滑跑距离和飞行安全，在不同风(侧风、逆风、顺风)的作用下，飞机往往面临着不同威胁[3-8]。

因此，跑道方向确定主要考虑因素是风保障率。

我国为确保飞行安全，要求跑道方向风保障率在95%以上[10]，联邦航空局(FAA)和国际民用航空组织(ICAO)也采取相同规定[11-12]。

FAA为更加快捷地确定跑道方向，基于风保障率计算原理，开发者Airport Design Software、Mousa和Mumayiz提出WNDROS计算模型，通过数学公式和AutoCAD技术，对单跑道机场进行风保障率计算[13]，获得最优跑道方向；随后结合VB语言，建立VB-WNDROS计算模型，对计算模型进行优化，功能更加多样化[14]；Jia[15]等人基于地理信息系统(GIS)提出确定跑道方向的ARO模型，通过利用GIS的系统功能和数据库管理工具，进行风保障率计算和跑道方向确定。

确定起飞跑道的方法
确定起飞跑道的方法通常涉及以下步骤：
1. 飞行计划：在飞行计划中，飞行员会考虑多种因素，包括风向和风速、天气条件、航空器性能和限制、机场配置等。

这些因素将影响起飞时选择的最佳跑道。

2. 风向和风速：在起飞前，飞行员会获取当时的风向和风速信息。

这是非常重要的因素，因为风向和风速将决定最适合起飞的跑道。

3. 机场布局：飞行员需要熟悉机场的布局，包括各个跑道的方向、长度和表面状况。

不同的跑道可能适用于不同的飞行条件和机型。

4. 空中交通控制：如果机场有空中交通控制，飞行员需要与管制员协调，了解他们推荐的起飞跑道。

管制员通常会考虑到其他飞机的运行情况和交通流量，以确保起飞的安全和效率。

5. 航空器性能和限制：飞行员需要考虑航空器的性能和限制。

这包括航空器的最大起飞重量、最小起飞距离、最大侧风分量等。

根据这些参数，飞行员可以确定起飞所需的最佳跑道。

6. 现场观察：在飞机准备起飞之前，飞行员会对机场和跑道进行现场观察。

这包括检查跑道的状况、飞机在跑道上的位置以及任何其他可能影响起飞的因素。

7. 飞行计划的更新：如果在起飞前发生了变化，例如风向和风速的
改变，飞行员可能需要更新飞行计划，并重新评估最佳起飞跑道。

总体来说，确定起飞跑道的方法需要综合考虑多个因素，包括风向和风速、天气条件、机场配置、航空器性能和限制等。

飞行员需要进行详细的计划和观察，以确保选择最安全和最有效的起飞跑道。

顺风条件下跑道⽅向的选择顺风条件下跑道⽅向的选择作者：朱智玮时间：2013-02-17 我来说两句(0)【专业分类】空管【⽂章编号】31-2013-0029 去年，民航局下发了⼀个《关于明确顺风条件下使⽤跑道有关问题的通知》，对《民⽤航空空中交通管理规则》第140条规定：“航空器通常应当逆风起飞和着陆，但是当跑道长度、坡度和净空条件允许，航空器也可以在不⼤于3⽶/秒时顺风起飞和着陆”特别进⾏了解释。

⽂件主要说明了以下⼏个问题： 第⼀、“风速不⼤于3⽶/秒”是指沿使⽤跑道⽅向的顺风分量。

⾸先，“风”指的是“地⾯风”，好像这是句废话，其实不然。

选择跑道⽅向的⼀个重要指标就是地⾯风，民航所说的地⾯风不是贴着地⽪的风，⽽是指距跑道上空6-10⽶（20-30英尺）的风，选取这个⾼度范围主要是为了最⼤可能的代表航空器在起飞、着陆时遇到的实际风的情况，毕竟飞机的⽓动⾯是有⼀定⾼度的，不是擦着地⾯的。

其次，塔台在飞机起降前通报的地⾯风到底是什么时候的风？是通报那⼀瞬间跑道头的实际风向风速，还是飞机起飞和降落瞬间实际遇到的风，还是其他？实际环境中，风⼀般是不断变化的（包括风速和风向），除了静风，⼀般风都是时⼤时⼩，忽左忽右的，很少有⼀直朝⼀个相同的⽅向均匀吹的风。

那么我们看塔台报的地⾯风，如果是当时通报瞬间的跑道头的实际风向风速，似乎对飞机起飞着陆时的实际意义不⼤，⽽且当管制员说话时，如果风向风速忽⼤忽⼩，忽左忽右，估计显⽰屏上的数值会连续跳跃，能不能看清楚还是个问题，所以说这个貌似不对。

如果塔台报的地⾯风是飞机起飞和降落瞬间实际遇到的风呢？那就更不切实际了，通报的时候飞机距离起飞或者降落还有⼀定时间，谁知道下⼀刻风会怎么样呢，所以这种理解也是不对的。

实际上，塔台报的地⾯风是通报前2分钟所测到的地⾯风风向和风速的平均值！⽽在METAR和SPECI报⽂中，配备⾃动观测系统（AWOS）的机场报告的是观测前10分钟的平均风向和风速。

风向风速计的用法空气的水平运动称为风。

风向是指风的来向。

风速是指空气所经过的距离对经过的距离所需时间的比值。

风向用十六方位法。

风速单位用米/秒(定时观测取整数，自记记录取一位小数)。

测定风向风速的仪器：EL型电接风向风速计，达因式风向风速计。

测定的项目有：平均风速和最多风向。

配有自记仪器的要作风向风速的连续记录并进行整理。

风向风速计是由感应器、指示器、记录组成的有线遥测仪器。

感应器：风向部分的风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成；风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。

指示器：由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。

记录器：由八个风向电磁铁、一个风速电磁铁、自记钟、自记笔、笔挡、充放电线路等部分组成。

一、安装(一) 安装前应进行运转试验，如运转正常，方可进行安装。

(二) 感应器应安装在牢固的高杆或塔架上，并附设避雷装置。

风速感应器(风杯中心)距地高度10-12米；若安装在平台上，风速感应器(风杯中心)距平台面(平台有围墙者，为距围墙顶)6-8米，且距地高度不得低于10米。

(三) 感应器中轴应垂直，方位指南杆指向正南。

为检查校正方位，应在高杆或塔架正南方向的地面上，固定一个小木桩作标志。

(四) 指示器、记录应平稳地安放在室内桌面上，用电缆与感应器相连接；电缆可以架空，也可以从地下敷设。

(五) 电源使用交流电(220伏)或干电池(12伏)。

若使用干电池，应注意正负极不要接错。

二、观测和记录(一) 打开指示器的风向、风速开关，观测两分钟风速指针摆动的平均位置，读取整数，记入观测簿相应栏中。

风速小的时候，把风速开关拔在“20”档，读0-20米/秒标尺刻度；风速大时，应把风速开关拨在“40”档，读0-40米/秒标尺刻度。

观测风向指示灯，读取两分钟的最多风向，用十六方位的缩写记载。

静风时，风速记0，风向记C；平均风速超过40米/秒，则记为>40；作日合计、日平均时，按40统计。

风向的缩写表风向缩写风向缩写风向缩写风向缩写北东北NNE 东南SE 西西南WSW 北N东北NE 南东南SSE 西W 静风 C东东北ENE 南S 西西北WNW 东 E南西南SSW 西北NW 东东南ESE 西南SW北西北NNW因电接风向风速计有故障，或冻结现象严重而不能正常工作时，可用达因式风向风速或DEM6型轻便风向风速表进行观测，并在备注栏注明。