[科普中國]-駕駛艙天氣信息系統(tǒng)

研究背景概況

飛行機組是航空氣象信息的直接使用者，而氣象信息具有高時效性特點，影響飛行安全的氣象信息、警報，需要及時有效地傳遞到駕駛艙，讓飛行員提前得到影響飛行安全的災害天氣預警，獲得提前采取應對措施的寶貴時間，避免飛行安全事故的發(fā)生，才能發(fā)揮氣象預警的作用，真正體現(xiàn)氣象信息的價值，為飛行安全效益服務。1

向駕駛艙傳遞氣象信息現(xiàn)狀目前，飛行機組進入駕駛艙后，在飛行準備及飛行過程中，通過以下途徑獲取氣象信息：

管制服務管制員可將收到的由氣象部門提供氣象信息通過管制服務傳遞到駕駛艙。通過管制服務可傳遞的氣象信息主要有：塔臺管制所在機場實時更新的天氣報告、趨勢預報、機場預報、實時觀測的氣壓、風向、風速、溫度、濕度、跑道視程數(shù)據(jù)等實時數(shù)據(jù)；進近管制區(qū)域有關機場、管制區(qū)內(nèi)各機場的天氣報告、趨勢預報、機場預報、航空器觀測報告，以及重要氣象情報、低空氣象情報、機場警報和風切變警報及告警，熱帶氣旋情報及潛在的積冰和顛簸情報，及火山灰云和有關噴發(fā)前火山活動或者火山噴發(fā)的情報等。

航站自動情報服務利用航站自動情報服務（ATIS），為進離場航空器提供廣播方式的語音信息服務，向駕駛艙內(nèi)飛行機組傳遞氣象信息。通過采用專用 VHF 頻率對空廣播（有國際航空服務的機場使用中英文雙語廣播），在相關機場信息如機場名稱、著陸跑道號、決斷高度等之后廣播氣象情報：地面風向風速、能見度和跑道視程，當時天氣；低于 1500 米（5000ft）或低于最高扇區(qū)的最低高度（以較大著為準）的云、積雨云、垂直能見度；氣溫，露點，高度表撥正值，任何可提供的有關進近、起飛和開始爬高區(qū)內(nèi)的重要天氣現(xiàn)象的情報，趨勢預報。

對空氣象廣播在中國境內(nèi)上空飛行的航空器機組可收聽來自分別設在華北地區(qū)氣象中心（北京）和中南地區(qū)氣象中心（廣州）的兩個對空廣播站播送的氣象信息，駕駛艙內(nèi)飛行員可通過接收廣播獲取有關機場氣象信息，包括主要機場最新的機場例行天氣報告（METAR）、趨勢預報、機場預報(TAF)和重要氣象情報(SIGMET)。對空氣象廣播主要服務對象為航路上飛行的航空器機組，在北京時間 08 點至 24 點期間，在固定時間和頻率上，采用中英文雙語播放。

地空數(shù)據(jù)鏈國內(nèi)航空公司的飛行機組可在任何時間，任何空域通過地空數(shù)據(jù)鏈（D-VOLMET）獲得氣象消息。中國民航在華北地區(qū)氣象中心（北京）和中南地區(qū)氣象中心（廣州），建立兩套獨立運行的地空數(shù)據(jù)鏈（D-VOLMET）信息服務中心，北京主用，廣州備用。通過 D-VOLMET 地空數(shù)據(jù)鏈可向駕駛艙傳遞最新航路上相應情報區(qū)內(nèi)相關機場的氣象實況、氣象預報、重要氣象情報（SIGMET）、低空氣象情報（AIRMET）以及其他重要氣象資料。1

駕駛艙天氣信息系統(tǒng)通過以上方式，氣象信息可傳遞到駕駛艙內(nèi)為飛行機組提供航空氣象服務，但提供的氣象信息和服務方式，在信息的格式內(nèi)容，傳遞的效率以及點對點形式上，與飛行機組對氣象服務的要求還有很大差距，特別是危及飛行安全的氣象探測及預警預報氣象信息的傳遞，在內(nèi)容和效率上需要進一步提高。隨著地空通訊技術的不斷發(fā)展和航空氣象服務能力不斷提高，飛行機組與地面之間的信息交互將朝著點對點、高速、數(shù)字化的通訊方向發(fā)展，氣象信息傳輸也將突破語音和文字的限制，向數(shù)字圖像和多媒體方向發(fā)展，向駕駛艙傳遞氣象信息，在方式和手段以及內(nèi)容上要順應技術發(fā)展潮流進行變革，以滿足航空業(yè)高速發(fā)展對氣象安全保障工作的要求。

為配合中國民航建設新一代航空運輸體系的構想，新一代駕駛艙天氣信息系統(tǒng)建設將以“全面系統(tǒng)地提高天氣觀測和預報水平，大大減少天氣對飛行的影響”為目標，建立適宜用戶需求的駕駛艙天氣信息系統(tǒng)，有針對性地開發(fā)航空氣象服務產(chǎn)品和服務手段，提高氣象服務水平，更好地滿足用戶業(yè)務系統(tǒng)安全運行的需求。建設一新代航空氣象系統(tǒng)，要順應新一代航行系統(tǒng)技術發(fā)展的潮流趨勢，應用新技術，建立新的地空通訊服務渠道，減少氣象信息傳輸中間環(huán)節(jié)，使氣象信息使用者能更快捷、更高效獲取更豐富的氣象信息，為運行決策提供氣象服務。1

系統(tǒng)核心技術（ADS-B）ADS-B 是廣播式自動相關監(jiān)視的英文縮寫（Automatic DependentSurveillance-Broadcast），是利用空地/空空數(shù)據(jù)鏈為通信手段、以導航系統(tǒng)及其他設備數(shù)據(jù)源，采用機載電子設備自動廣播航空器呼號、位置、高度、速度等飛行狀態(tài)信息供管制指揮的技術，其他航空器、地面站都可以通過數(shù)據(jù)鏈接收此類數(shù)據(jù)，完成交通監(jiān)視和信息傳遞的一種航行新技術，并可應用于多種用途，如空中交通管理監(jiān)視服務、未來空-空監(jiān)視、等應用服務。ADS-B 技術把沖突探測、沖突避免、沖突解決、ATC 監(jiān)視和 ATC 一致性監(jiān)視以及機艙綜合信息顯示有機的結合起來，為新航行系統(tǒng)增強和擴展提供非常豐富的功能，同時也帶來了潛在的經(jīng)濟效益和社會效益。1