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摘要：在社会经济高速发展的情况下，我国民航发展速度在不断的加快，机场天气雷达也在不断的进步，从以往常规的雷达发展为多样化的天气雷达，诸如多普勒天气雷达、相控阵天气雷达、双偏振天气雷达等等。由于民用航空交通自身具有限制性，其中的安全性以及经济性属于运行期间要重点考虑的问题，而且天气就是构成影响以上两因素的重要原因，所以应该加强对于航空气象的监测以及预报。本文进行探讨关于民航机场天气雷达现状及气象服务中的应用情况。
关键词：民航机场;天气雷达;现状;气象服务;应用
现代民用航空已经在不断的发展，具有相对成熟的技术，而且民航已经是现代交通中不可缺少的一种交通工具。民航运行期间，首要考虑的问题就是安全性，而影响到安全飞行的因素诸多，其中最显著的天气因素，恶劣的天气，势必会降低飞行的安全性。鉴于此，必须要科学的运用天气雷达进行对航空气象的准确预报，确保飞行安全可靠。
一、民航机场天气雷达现状
天气雷达软硬件技术的发展具有突飞猛进的进步，新型的气象雷达主要就是双极化相控阵气象雷达、固态气象雷达、相控阵气象雷达、多普勒雷达等等。其中，双极化相控阵气象雷达属于一种先进的双极化气象雷达，可以迅速的观测气象，同时可靠度较高，将单极化的相控阵气象雷达中不足进行弥补。相控阵气象雷达作为气象雷达的一种，在观测对流云高空时的分辨率中具有良好的应用成效。此种雷达可以在一分钟以内实施全立体形式的扫描，明显的快于能在传统的抛物线天线雷达五分钟时间的扫描速度。固态气象雷达配备的半导体发射机，运用到双极化能力，具备稳定的性能，在精确降雨观测中具有良好的适用度。相较于速调管或磁控管，此半导体发射机更加稳健以及精确，不仅成本较低，同时应用时间较长，可以减少停机时间。多普勒雷达不仅能够测量飞行器运行的轨迹，而且可以测量降雨以及大风等等气象状态，同时可以测量降雨期间的水滴运行速度、方向，大风天气的风速、风向等等，具备广域的实时测量功能，保障民航系统气象预报以及测控能力提升。
二、天气雷达应用需求分析
在民航机场新建的气象雷达中，应用双偏振雷达较为普遍，其经过对水平和垂直偏振波进行交替或者同时的发射，由两个偏振方向接收回波信号，进行探测相关指标，即降水系统的差分发射率因子、差传播相移率以及回波强度、差传播相移等参数。再通过网络途径，传输探测到的信息给航管楼业务科室，采取相应的技术手段将降水区中降水粒子大小以及形状、粒子等信息预估，再对飞机的结冰、冰雹以及雷暴等构成飞行安全影响的各类预警产品推出。
当前在应用双偏振雷达上，通常提供的产品属于雷达探测的初步产品，相对缺少建立在偏振参量反演基础上的二次预警新产品。预报人员采取雷达回波的宏观特征，对于冰雹云展开识别，期间运用云的强回波顶高、回波的特色形状，但是并不能将冰雹的散射特性利用，削弱识别的成效。有研究员已经研究出了一种技术，即模糊识别、模糊逻辑的技术，划分云系中的水粒子相态为各种类型，包括雨、雪以及冰雹等，促进相关形态识别准确率的有效提升。
气象雷达运行期间，按照用户设置自动产生仰角的回波图，给终端用户提供运用，会因为雷达回波顶高不同导致某仰角期间不能对模块回波进行扫描，所以需要研发运用混合仰角反射率产品。研究者展开估算定量降水期间，提出建立在混合扫描仰角基础上的混合反射率。然后业务工作人员进行比较观察同一坐标 位置上空不同高度的回波信息，采取最大值距离库填充法，在同一平面上投影最强的回波，再向用户告知目前经纬度部位具有潜在的最强气象回波情况，引导飞机安全的绕行。另外，一个有效照射体积中，全部散射粒子返回的后向散射能量之和，即为探测的回波信息，在距离増加、加大抽样体积的情况下增大，让雷达资料空间分辨率出现不均匀的特点。对雷达空间分辨率，应用相邻两个资料库中的距离进行定义，涵盖的方面就是雷達径向分辨率、方位分辨率、仰角分辨率几个，能够进行总结雷达资料空间分辨率同时展开相应的归纳。
三、民航机场天气雷达在气象服务中的应用
本文立足于多普勒天气雷达的运行情况，阐述其在民航机场气象服务中的应用情况。多普勒雷达（如下图1）能够按照降水回波频率以及发射频率间变化信息，测量降水强度以及气流速度等信息。按照多普勒定律，在波源跟观测者进行相对运动期间，观测者观察到的频率是不同于波源的，此频率差异，正相关于波源跟观测者额相对运动速度情况。所以，多普勒雷达能够按照降水粒子回波频率以及发射频率的不同，将降水粒子运动的方向以及速度等分辨，经实时的监测，产生降水粒子运动轨迹。同时客观的认识到降水的强度以及分布情况、改变的趋势，而且深刻的认知到此区域的气流强度、气流方向、改变趋势等。
多普勒雷达具体的应用于民航气象服务期间，常产生某一点径向速度等于零的问题，此时其位置真实情况主要涵盖两种。其一，就是此区域风向的确是零，其二，此部位实际风向径向垂直于雷达，所以雷达不能将此部位风向信息进行辨别。所以，在航空气象服务的安全角度出发，产生这种问题，要先进行第二种情况的假设，之后对此部位展开风向分析，例如此部位00方向径向速度是零，则此处就是东风或者西风。如果左侧临近点径向速度是负的，右侧为正，那么可以判断为正西风向。
在航空气象中，主要监测对象就是锋面附近情况，其可以引发天气环境的突然改变。多普勒雷达经获得锋面两侧环境信息，判断锋面状态。按照两侧环境因素差值信息、锋面运行状态信息，科学的判断属于暖锋或者冷锋，同时对基本的运动方向展开辨别。按照锋面现象基本信息数据，联系起气象分析系统，便能够对可能导致的天气变化进行判断，了解天气变化的部位。通过进行调整相应的航班，规避危险天气区域。
结语：
航空交通为新兴交通工具，确保安全性是最关键的原则标准。但是实际的航空活动中，天气属于对飞行器安全构成影响的最重要因素，因此，民航机场运用天气雷达具有重要的现实意义，在气象服务中的应用价值巨大，可以准确的分析出气象环境的具体信息，全面的监测航空气象状态，维护飞行安全。
参考文献
[1]郑义然. 天气雷达和航线融合显示系统研究[J]. 现代信息科技，2020，4（05）：38-41.
[2]张鹏. 多普勒雷达在航空气象服务中的应用[J]. 大众标准化，2020，（02）：99-100.
[3]马伊清. 民航机场天气雷达现状及应用需求分析[J]. 电子世界，2019，（01）：96-98.
[4]武文斌. 民航西南气象观测预警与上报系统的实现[J]. 电脑编程技巧与维护，2018，（11）：120-122.
[5]孔文斌，褚保亮，李屾. 新桥机场三次风切变过程的多普勒天气雷达产品分析[J]. 民航管理，2018，（11）：78-81.
[6]李佰平，吴君婧，蒋瑜，徐继业，孙敏，孙俊颖，戴建华，韩昌. 民机试飞气象服务的挑战与实践[J]. 气象科技进展，2017，7（06）：119-125.
关键词：民航机场;天气雷达;现状;气象服务;应用
现代民用航空已经在不断的发展，具有相对成熟的技术，而且民航已经是现代交通中不可缺少的一种交通工具。民航运行期间，首要考虑的问题就是安全性，而影响到安全飞行的因素诸多，其中最显著的天气因素，恶劣的天气，势必会降低飞行的安全性。鉴于此，必须要科学的运用天气雷达进行对航空气象的准确预报，确保飞行安全可靠。
一、民航机场天气雷达现状
天气雷达软硬件技术的发展具有突飞猛进的进步，新型的气象雷达主要就是双极化相控阵气象雷达、固态气象雷达、相控阵气象雷达、多普勒雷达等等。其中，双极化相控阵气象雷达属于一种先进的双极化气象雷达，可以迅速的观测气象，同时可靠度较高，将单极化的相控阵气象雷达中不足进行弥补。相控阵气象雷达作为气象雷达的一种，在观测对流云高空时的分辨率中具有良好的应用成效。此种雷达可以在一分钟以内实施全立体形式的扫描，明显的快于能在传统的抛物线天线雷达五分钟时间的扫描速度。固态气象雷达配备的半导体发射机，运用到双极化能力，具备稳定的性能，在精确降雨观测中具有良好的适用度。相较于速调管或磁控管，此半导体发射机更加稳健以及精确，不仅成本较低，同时应用时间较长，可以减少停机时间。多普勒雷达不仅能够测量飞行器运行的轨迹，而且可以测量降雨以及大风等等气象状态，同时可以测量降雨期间的水滴运行速度、方向，大风天气的风速、风向等等，具备广域的实时测量功能，保障民航系统气象预报以及测控能力提升。
二、天气雷达应用需求分析
在民航机场新建的气象雷达中，应用双偏振雷达较为普遍，其经过对水平和垂直偏振波进行交替或者同时的发射，由两个偏振方向接收回波信号，进行探测相关指标，即降水系统的差分发射率因子、差传播相移率以及回波强度、差传播相移等参数。再通过网络途径，传输探测到的信息给航管楼业务科室，采取相应的技术手段将降水区中降水粒子大小以及形状、粒子等信息预估，再对飞机的结冰、冰雹以及雷暴等构成飞行安全影响的各类预警产品推出。
当前在应用双偏振雷达上，通常提供的产品属于雷达探测的初步产品，相对缺少建立在偏振参量反演基础上的二次预警新产品。预报人员采取雷达回波的宏观特征，对于冰雹云展开识别，期间运用云的强回波顶高、回波的特色形状，但是并不能将冰雹的散射特性利用，削弱识别的成效。有研究员已经研究出了一种技术，即模糊识别、模糊逻辑的技术，划分云系中的水粒子相态为各种类型，包括雨、雪以及冰雹等，促进相关形态识别准确率的有效提升。
气象雷达运行期间，按照用户设置自动产生仰角的回波图，给终端用户提供运用，会因为雷达回波顶高不同导致某仰角期间不能对模块回波进行扫描，所以需要研发运用混合仰角反射率产品。研究者展开估算定量降水期间，提出建立在混合扫描仰角基础上的混合反射率。然后业务工作人员进行比较观察同一坐标 位置上空不同高度的回波信息，采取最大值距离库填充法，在同一平面上投影最强的回波，再向用户告知目前经纬度部位具有潜在的最强气象回波情况，引导飞机安全的绕行。另外，一个有效照射体积中，全部散射粒子返回的后向散射能量之和，即为探测的回波信息，在距离増加、加大抽样体积的情况下增大，让雷达资料空间分辨率出现不均匀的特点。对雷达空间分辨率，应用相邻两个资料库中的距离进行定义，涵盖的方面就是雷達径向分辨率、方位分辨率、仰角分辨率几个，能够进行总结雷达资料空间分辨率同时展开相应的归纳。
三、民航机场天气雷达在气象服务中的应用
本文立足于多普勒天气雷达的运行情况，阐述其在民航机场气象服务中的应用情况。多普勒雷达（如下图1）能够按照降水回波频率以及发射频率间变化信息，测量降水强度以及气流速度等信息。按照多普勒定律，在波源跟观测者进行相对运动期间，观测者观察到的频率是不同于波源的，此频率差异，正相关于波源跟观测者额相对运动速度情况。所以，多普勒雷达能够按照降水粒子回波频率以及发射频率的不同，将降水粒子运动的方向以及速度等分辨，经实时的监测，产生降水粒子运动轨迹。同时客观的认识到降水的强度以及分布情况、改变的趋势，而且深刻的认知到此区域的气流强度、气流方向、改变趋势等。
多普勒雷达具体的应用于民航气象服务期间，常产生某一点径向速度等于零的问题，此时其位置真实情况主要涵盖两种。其一，就是此区域风向的确是零，其二，此部位实际风向径向垂直于雷达，所以雷达不能将此部位风向信息进行辨别。所以，在航空气象服务的安全角度出发，产生这种问题，要先进行第二种情况的假设，之后对此部位展开风向分析，例如此部位00方向径向速度是零，则此处就是东风或者西风。如果左侧临近点径向速度是负的，右侧为正，那么可以判断为正西风向。
在航空气象中，主要监测对象就是锋面附近情况，其可以引发天气环境的突然改变。多普勒雷达经获得锋面两侧环境信息，判断锋面状态。按照两侧环境因素差值信息、锋面运行状态信息，科学的判断属于暖锋或者冷锋，同时对基本的运动方向展开辨别。按照锋面现象基本信息数据，联系起气象分析系统，便能够对可能导致的天气变化进行判断，了解天气变化的部位。通过进行调整相应的航班，规避危险天气区域。
结语：
航空交通为新兴交通工具，确保安全性是最关键的原则标准。但是实际的航空活动中，天气属于对飞行器安全构成影响的最重要因素，因此，民航机场运用天气雷达具有重要的现实意义，在气象服务中的应用价值巨大，可以准确的分析出气象环境的具体信息，全面的监测航空气象状态，维护飞行安全。
参考文献
[1]郑义然. 天气雷达和航线融合显示系统研究[J]. 现代信息科技，2020，4（05）：38-41.
[2]张鹏. 多普勒雷达在航空气象服务中的应用[J]. 大众标准化，2020，（02）：99-100.
[3]马伊清. 民航机场天气雷达现状及应用需求分析[J]. 电子世界，2019，（01）：96-98.
[4]武文斌. 民航西南气象观测预警与上报系统的实现[J]. 电脑编程技巧与维护，2018，（11）：120-122.
[5]孔文斌，褚保亮，李屾. 新桥机场三次风切变过程的多普勒天气雷达产品分析[J]. 民航管理，2018，（11）：78-81.
[6]李佰平，吴君婧，蒋瑜，徐继业，孙敏，孙俊颖，戴建华，韩昌. 民机试飞气象服务的挑战与实践[J]. 气象科技进展，2017，7（06）：119-125.