تعمل تقنية Molas 3D Doppler Scanning Wind LiDAR على تحسين سلامة الطيران المدني وكفاءته

قص الرياح وسلامة الطيران المدني

قص الرياح هي ظاهرة جوية هي تغير مفاجئ في سرعة الرياح في الاتجاهين الأفقي والرأسي. يعتبر قص الرياح ، وخاصة قص الرياح على ارتفاعات منخفضة ، عاملاً رئيسياً في العديد من حوادث الطيران ، لا سيما تلك التي تنطوي على طائرات. حتى العقود الأخيرة ، لم يُعرف الكثير عن تأثيره على سلامة الطيران ، لكن التطورات الحديثة في تقنية LiDAR ساعدت في تحسين فهمنا لتأثيرات قص الرياح. اليوم ، غالبًا ما يتم استخدام LiDAR على متن الطائرة لمراقبة الرياح أثناء الطيران ، بينما يمكن للرياح الدوبلر الأرضية ثلاثية الأبعاد لمسح الرياح LiDAR اكتشاف التغيرات في سرعة الرياح بالقرب من المطار. 

يعتبر قص الرياح ضارًا للغاية برحلات الطيران ، خاصة أثناء الإقلاع والهبوط ، نظرًا لسرعة الطيران المنخفضة ، يمكن أن يكون لقص الرياح تأثير كبير على سرعة الطائرة ، مما يؤدي إلى تغييرات مفاجئة في موقف الطائرة وارتفاعها ، وأحيانًا تكون كارثية. النتائج على ارتفاعات منخفضة. في عام 1985 ، تحطمت طائرة في مطار دالاس فوكس بالولايات المتحدة ، مما أسفر عن مقتل 137 شخصًا. منذ ذلك الحين ، تمت دراسة قص الرياح كموضوع دولي. وفقًا لكولمان ، مدير المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في بولدر ، بعد عام 1985 ، تم تجهيز جميع الطائرات في الولايات المتحدة بكاشفات قص الرياح ، وفي كندا في التسعينيات.

كيف يكتشف مسح دوبر ثلاثي الأبعاد ليدار الرياح قص الرياح؟

الصورة ثلاثية الأبعاد ليدار الرياح هي تمثيل ثلاثي الأبعاد لحقل الرياح. عادة ما يتم التقاط الصور من أعلى. يتم قياس سرعة الرياح بالمتر / ث. على سبيل المثال ، قد تواجه طائرة تحلق فوق مدرج سرعة رياح تبلغ 14 م / ث. تكون الرياح السطحية خفيفة عند هذا الارتفاع وهي عكس المستويات العليا من الغلاف الجوي.

يستخدم هذا النوع من مسح ليدار الرياح رأسًا ضوئيًا يتم تثبيته بزاوية ارتفاع ثابتة. السمت ، بدوره ، يتكرر باستمرار من 0 إلى 360 درجة. يؤدي هذا إلى إنشاء سطح مخروطي يتم عرضه في منظور ثنائي الأبعاد على شكل دائرة.

صورة ليدار الرياح ثلاثية الأبعاد هي عبارة عن مركب من صور متعددة. يتم تفسير البيانات من قبل خبير لإنتاج تنبؤ دقيق لحالة المطار. يمكن استخدامه أيضًا لتحديد الظروف المتعلقة بالرياح. بالإضافة إلى اكتشاف قص الرياح ، يمكن استخدامه أيضًا لتحديد الاندفاعات الدقيقة. إذا كان حدث طقس معين مصحوبًا برياح قوية ، فسيتم إصدار تنبيه.

باستخدام هذه التقنية ، يمكن لليدار اكتشاف الظواهر الجوية القاسية التي يمكن أن تؤثر على الطيران. على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون قص الرياح منخفض المستوى مصحوبًا بانفجارات هبوط. من أجل اكتشاف قص الرياح ، يمكن معالجة بيانات الليدار وتحليلها بواسطة خوارزمية الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقييم بيانات ليدار لمحتوى الهباء الجوي.

Doppler 3D Scanning Wind LiDAR مبدأ مسح مسار الانزلاق

DOPPLER 3D SCANNING WIND LIDAR GLIDE PATH SCANNE 2
DOPPLER 3D SCANNING WIND LIDAR GLIDE PATH SCANNING

يركز مسح مسار الانزلاق على مراقبة مجال الرياح في منطقة الإقلاع والهبوط بالطائرة ، وتتغير زوايا السمت والميل في وقت واحد أثناء عملية المسح.

استخدم وضع PPI الخاص بـ 3D Scanning Wind LiDAR للكشف عن Wind Shear

DOPPLER 3D SCANNING WIND LIDAR PPI MODE اكتشف حاجز الريح

مبدأ مسح PPI: في ظل حالة زاوية ميل LiDAR الثابتة ، مسح تأرجح زاوية السمت.

ثم استخدم عامل C المركب للحكم على قص الرياح:

  • عندما يكون العامل C بين 0.068-0.138 ، يؤخذ في الاعتبار قص الرياح المعتدل ؛
  • عندما يكون عامل C بين 0.139-0.206 ، يؤخذ في الاعتبار قص الرياح القوي
  • عندما يكون العامل C أكبر من 0.207 ، يؤخذ في الاعتبار قص الرياح الشديد.

الكشف عن دوامة تنبيه الطائرة

سيؤدي جناح الطائرة أثناء الطيران إلى اضطراب الغلاف الجوي ، مكونًا دوامة مغلقة تدور في الاتجاه المعاكس حول الجناح ، وهي دوامة ذيل الطائرة. الدوامة قوية وموجودة لفترة طويلة ، مما سيجعل رحلة الطائرة التالية آمنة. إنه يشكل تهديدًا خطيرًا ، بحيث تكون مسافة متابعة الطائرات في المطار عند الإقلاع أو الهبوط محدودة ، وبالتالي تقل سعة المطار نتيجة لذلك.

       أصبحت هذه المشكلة مشكلة رئيسية في مجال سلامة طيران الطائرات ومراقبة طيران المطار في الداخل والخارج. تعتبر دراسة خصائص دوامة اليقظة وتقنية الكشف الخاصة بها ذات أهمية كبيرة لحل هذه المشكلة. أولاً ، يمكن استخدام تقنية الكشف عن دوامة اليقظة المتقدمة لتحقيق تجنب الطائرات. يمكن أن تحقق دوامة اليقظة الغرض من ضمان سلامة الطيران ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكنها اختراق قيود المعايير التقليدية لتباعد الرحلات الآمنة وتحسين قدرة النقل في المطار بشكل كبير.

دوامة إيقاظ الطائرات
دوامة إيقاظ الطائرات 2

استخدم وضع PPI الخاص بـ 3D Scanning Wind LiDAR لاكتشاف Aircraft Wake Vortex

مسح ضوئي ثلاثي الأبعاد لكشف دوامة ليدار

مبدأ اكتشاف RHI لقص الرياح: عندما تظل زاوية السمت للرادار دون تغيير ، فإن المسح يتأرجح بزاوية الملعب.

صور الموقع

arالعربية