// Вие четете...

Атмосфера

Изисквания към безопасността на корабната авиация.

„Първо идва нуждата, а не хубавите дни.“

Към настоящия момент на надводните кораби на ВМФ, с групово базиране на летателни апарати (ЛАК), една от задачите на хидрометеорологичното осигуряване (ХМО) е по сбора, обработката и представянето на хидрометеорологичната информация (ХМИ) и се решава по пътя на установяване на корабите на апаратура „Касметео-К” – корабна информационно измерителна система (КАИИС) за хидрометеорологично осигуряване на безопасността на полетите на корабната авиация.

Заедно с това, анализа на резултатите от използването на хидрометеорологичната апаратура КАИИС за ХМО на кораба ТАВКР, а също и перспективите за развитие и усъвършенстване на корабите с групово базиране на ЛАК, позволяват да се направи извода за това, че информацията, изработвана от системата, не отговаря напълно на нарастващите изисквания, предявявани към ХМИ по точност, пълнота на представяне, достоверност и пространствена осветеност. А именно:

1. Влизаща в състава на КАИИС за ХМО на корабния метеорологичен радиолокатор не осигурява зоните, наричани „Промяна на вятъра” и интензивна турбулентност на атмосферата, оказващи съществено влияние на полетите на корабната авиация.

2. В системата отсъства възможността за получаване на данни от температурно ветровото сондиране на атмосферата, които е необходимо да се отчитат при изпълнение на полетите на корабната авиация, ракетно артилерийски стрелби, а също при осигуряване на ПВО на кораба (определяне на слоевете на инверсия). Решаването на указаната задача може да бъде постигнато по пътя на включване в състава на КАИИС за ХМО на апаратура за аерологично сондиране на атмосферата.

3. Системата не осигурява приемане, обработка и изобразяване на информацията, постъпваща от метеорологичните изкуствени спътници на земята (МИСЗ) в цифрови стандарти и перспективни формати, а позволяват приемането й само в аналогов формат (вид) АРТ (Automatic Picture Transmission – автоматично предаване на изображението) със средно разрешение 4х4 км. При това към настоящия момент метеорологичните космически апарати не предават информация в аналогов формат, а задграничните от серията на NOAA ще транслират такава само до изтичането на своя ресурс. Освен това, отсъства възможност за приемане на информация, разпространявана от хидрометеорологичните центрове (ХМЦ) чрез геостационарните спътници с използването на технологията „Митра” (в спътниковата мрежа „Метеоинформ” се предава целия обем от хидрометеорологични данни от Световния метеоцентър – Москва).

4. Датчикът за атмосферното налягане в системата не осигурява измерването на атмосферното налягане с погрешност ±0,1 хПа при вероятност Р=0,95 (доверителна вероятност), а следователно, не позволява да се определи положението на полосата за кацане и излитане на палубата на кораба относно нивото на морето с необходимата точност (±1,5 м), необходима за кацане на ЛАК (към настоящия момент точността на определянето е ±8 м).

5. В системата традиционно се използват механични измерители на параметрите на вятъра от въртящ се тип, работата на който се нарушава при повишаване на натоварването, особено при големи скорости на хода на кораба, при опръскване с водни капки, а също и в условия на обледеняване.

6. Отсъства възможност за използване на съвременните ГИС технологиите и програмното осигуряване (ПО), което позволява да се нанася на картографска основа няколко слоя разнородна ХМИ, постъпваща с различни кодове GRIB (GRIdded Binary – математически формат за свиване на данни, обикновено използвани в метеорологията за съхраняване на архивни и прогностични данни за времето), GRID (решетка, мрежа – способ за решаване на трудоемки изчислителни задачи с използването на компютри), КН-01, КН-05, а също и други формати.

7. Техническите решения, използвани в системата, не позволяват да се осъществи автоматизирана обработка на информацията, постъпваща от корабните съединения, хидрометеорологичните буйове и самолетите – разузнавачи на времето. Освен това, не е отработена възможността за автоматизирано въвеждане на ХМИ в системата и комплексите за управление на оръжията и военната техника на кораба.

Причислените обстоятелства изискват създаване на перспективни системи за ХМО за корабите с групово базиране на ЛАК. С отчитане на изложеното в новия корабен комплекс за ХМО на надводните кораби на ВМФ с групово базиране на ЛАК е необходимо да се включи:

I. Корабен лидерно радиолокационен метеорологичен комплекс (КЛРМК).

Главна задача на комплекса, освен откриването на купесто дъждовна и мощна купеста облачност и свързаните с нея опасни явления, ще бъдат определени „измененията на вятъра” и открити зоните на турбулентност. Определяното на „измененията на вятъра” трябва да се осъществява по пътя на анализа на вертикалния профил на вятъра, включващ в себе си параметрите на вертикалната и хоризонталната съставляваща на скоростта на вятъра и неговото направление. Откриването на зоните на турбулентност ще се осъществява за сметка на определяне на разширяването на спектъра на доплеровото смущение в разрешаващия обем на сондирането.

Главно достойнство на комплекса КЛРМК трябва да бъде неговата универсалност, тоест възможност да „работи” по метеорологични цели във всякакви метеорологични условия.

Това може да бъде осигурено с използването на апаратура като минимум с два честотни канала: канал за инфрачервения диапазон (ИК) на дължина на вълната и канал за радио излъчване в Х-диапазона. Оптималния избор на честотите за решаване на поставените задачи са били вече разглеждани и е било признато, че увеличаване на надеждността на работа следва да се очаква при добавяне към вече споменатите канали (ИК и Х-диапазона) канал на радио излъчване в Кадиапазона.

От съображения за минимизация на габаритите на апаратурата и количеството на кабелите за връзка и електрозахранване, а също и унификация на програмите за обработка и представяне на получената информация, цялата разглеждана апаратура е целесъобразно да бъде разместена на една въртяща се платформа. Към настоящия момент в НПП „Лазерни системи” в стадий на разработка се намира наземния комплекс „Лира-3”, предназначен за изпълнение на задачите на бреговите аеродруми и отговарящ на горе указаните изисквания.

Освен това изпълнението на споменатите вече задачи, с помощта на КЛРМК може да бъде определян вертикалния профил на температурата и влажността на въздуха.

С отчитане на резултатите, достигнати при разработката на „Лира-3”, е необходимо да се създаде корабен лидарно радиолокационен метеорологичен комплекс, в състава на който трябва да влизат шест системи:

– метеосистема Х-диапазона;

– метеосистема Кадиапазона;

– лидарна метеосистема в ИК-диапазона;

– температурен профилометър;

– профилометър за измерване на влажността на въздуха;

– система за подобряване на видео наблюдението.

Основните тактико технически изисквания, на които трябва да отговаря разглеждания комплекс са приведени в таблици 1 и 2.

Таблица 1. Характеристики на метеорологичните системи.


Х – диапазонКа диапазонИК – диапазон
Честота на излъчване8-12 ГХц33-35 ГХц
Дължина на вълнатаΛ=1550-1570 нм
Импулсна мощност≥30 км≥10 км≥10 км
Продължителност на импулса1-4 мкс0,2-1 мкс200-400 нс
Ширина на диаграмата на насоченост3х3 градуса3х3 градуса
Диаметър на телескопа200 мм
Максимална определена скорост на вятъра45 м/с45 м/с45 м/с

Таблица 2. Характеристики на профилометрите.


ТемператураВлажност
Количество на каналите17
Честота за настройка60±2 ГХц22-37,5 ГХц
Диапазон на височините за измерване50-600 м50-600 м
Вертикално разрешение50-100 м50-100 м
Диапазон на измерване-60-+55ºС30-100%
Погрешност на измерване≤ 1ºС≤ 10%
Продължителност на цикъла на измерване130 с300 с

Проведените експерименти са показали, че комплекс с подобни характеристики осигурява получаване на информация за опасни явления в радиус от 50 км, а данните за облаците – на далечина от 150 км.

Високото ниво на комплексност, предлагано в изделието, ще позволи достигането на изискваната точност на прогнозата за ХМУ на кораба за сметка на разработения модел на корелация и апробираните методи на интерпретация на числовото прогнозиране.

II. Аерологично сондиращия комплекс (АСК) за изпълнение на температурно ветрово сондиране на атмосферата от височина 15 м до 30 км при максимално разстояние на съпровождане на сондата не по-малко от 200 км.

Цикълът на измерване – 1 път в секунда, скорост на предаване на данните 2400 бод.

В състава на АСК е необходимо да се включат:

– устройство за автоматично пускане на аерологичните сонди;

– комплект радио сонди в достатъчно количество;

– апаратура за приемане на информация, постъпваща от сондите по радио канал;

– програмно апаратни средства (ПАС) на АСК, осигуряващи обработката, представянето и предаването на информацията в сървър комплекса от средства за обработка и довеждане (КСОД) на ХМИ до системата.

В хода на автоматичната обработка на навигационната и метеорологичната информация, предавана от радио сонда – ретранслатор по време на сондирането, на екрана на монитора е необходимо да се визуализира текущото значение на метеорологичните параметри и координатите на радиосондата. След завършването на сондирането тези данни трябва да се представят във вид на стандартни метео бюлетини, метеорологични телеграми. На екрана на монитора на ПАС от АСК трябва също да се отразява оперативната информация във вид на графици за разпределението на метеорологичните параметри по височина и в хоризонтална плоскост.

Метеорологичните характеристики от аерологичното сондиране са приведени в таблица 3.

Таблица 3. Метеорологични характеристики от аерологичното сондиране

Наименование на измервания параметърДиапазон на измерванеПредели на допустимата погрешност при Р=0,95
Температура на въздуха, ºСОт -90 до 600,5
Относителна влажност на въздуха, %От 0 до 1005
Атмосферно налягане, хПаОт 3 до 10800,6 – при налягане от 3 до 100 1 – при налягане от 100 до 1080

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар