机场气象自动观测系统：机场气象自动观测系统的技术演进之路

　　但你一定想不到，在一座座机场的跑道尽头那些看似不起眼的栏杆上，或是在一些观测场的安静的百叶箱里，都隐藏了高精度的传感器，它们都以秒的时间间隔为整个航空的网络的运行提供着至关重要的决策依据。现代机场所配备的气象自动观测系统，就像是一张精密编织的感官网络。从单一的测量指标向智能的感知能力的不断的升级,从最初的由人为的记录向由数据自主的驱动的又走向了一个新的技术的飞跅。

　　在航空业发展的早期阶段，气象观测工作基本全靠观测员用肉眼观察，再结合仪器读数来完成，这种做法不仅主观性很强，而且观测间隔的时间跨度也相当大。而随着机场气象自动观测系统的逐步普及，也首次实现了对各类关键的气象要素的自动化连续的采集、自动的报出、自动的存储，使得对机场的气象条件的监测得到了极大的便利。

　　这套系统的核心部件，是一组专门用于环境监测的传感器设备。其中，用来监测温度和湿度的传感器，一般会被安置在标准百叶箱当中;而用于测量风速和风向的传感器呢，则会被固定在高达10米的杆子上;降水量的测量工作，是由翻斗式雨量计来完成的;至于气压传感器，它通常会被安装在室内，或者放置在防辐射罩里面。将这些物理的变化都通过传感器的转化为电信号，通过数据的采集器的汇集，

　　航空产业的持续发展之际，飞机起降阶段对精准气象信息的需求日益迫切，这一趋势直接推动了机场气象自动观测系统朝着专业化方向实现了首次重大突破。采用对航空安全的专门的感知器的加装手段，系统的安全性也就得到了进一步的保证

　　1)借助对空气的前向散射的光束的精确的测量其所对的散射光的强度，既能精确的计算出当前的能见度和跑道的视程，又能大大地替代了以往的靠人工的估算的缺点。

　　2)采用以激光为光源手段，精确地通过对云底的激光的反射回来的时间的测量就可以对云的高度做出准确的估计。

　　3)其天气现象的传感器不仅能自动对降水的类型(如雨、雪、冻雨等)进行准确的识别，还能对降水的强度也能进行相对的区分。

　　基于这一代系统的投运，机场的低能见度、低云等复杂的天气也终于由无所作为的“神秘的黑盒”变成了可控的、可调配的“可操作的黑盒”，从而为机场的安全、效能的提高提供了可靠的物质保证。

　　采用对三维的风场的立体化的融合手段，才更好地将其洞察了一把

　　传统传感器仅能采集到近地面位置的单点数据信息，然而，对于航空器在爬升和进近阶段影响极为显著的低空三维风场，这些传感器却成了“睁眼瞎”。借助第三代的机场气象自动观测系统的引入尤其是将测风激光雷达等革命性的新设备的广泛应用,机场气象自动观测系统的能力也得到了跨越式的跃升。借助以相干的多普勒测风激光雷达的实时的对0-3000米的低空的全面的扫描，不仅能较为准确的获取了低空的风速、风向乃至湍流的三维的立体的数据,其空间的分辨率可达4.5米等,极大地提高了对风切变、颠簸等危险的天气的预警的能力。基于此类技术的逐一在上海浦东机场等地的广泛投入应用，不仅为民航的飞行安全提供了更深的保障，也为广大空中客人带来了更加的安心感和便利感。

　　凭借对第四代的智能化的有机的集成，将人、机的优势相融合、相结合、相互赋能，实现了协同的决策，从而真正的实现了从“人+机”向“人机合一”的大跃进.

　　通过对最先进的机场气象自动观测系统的不断的升级完善，已将其逐步演变为一个高度的集成的“气象智能平台”，为机场的高效、安全的运行提供了坚实的保障。从单纯的将传感器的数据堆砌起来的简单的传感器网络，逐步的走向了数据的融合与智能的分析。而如维萨拉的AviMet系统就通过对多个能见度仪、云高仪的数据的融合通过对其所得的数据的深入的算法的处理得出更为准确、更为可靠的统一的报告。借助华东空管局的先进实践，如将雨滴谱仪、相控阵雷达等与自动的观测系统一体化的构建了以“分钟级”为主的量化的观测体系，将原本的“小时级”的降雨的模糊的判断彻底的提升到“分钟级”的了精准的捕捉为流量的管理提供了极致的精细的数据的支持。

　　基于对AI的巧妙融合，我们不仅能对天气的各种现象的自动的识别，还能对所采集的数据的质量做出及时的分析，甚至能对将要发生的天气危害做出预警的预测等。比如说，江苏省的气象台和扬泰机场的联合实验室，它们一起借助多源数据，研发出了一种基于深度学习的强对流天气预报技术，这项技术让预警的提前时间有了明显的增加。

　　以“更安全、更高效”的航空核心需求为永远的动力，从传统的机械式的传感器向智能的激光雷达的发展，从单一的孤立的数据的应用向融合的各类信息的高效的应用为代表的机场气象自动观测系统的技术的不断的飞跃。以对航空气象保障的前沿需求为驱动,辉阳智联将前沿的传感技术与数据的高效融合的算法相结合,为各大机场的观测系统的由“感知工具”蜕变为“决策的智慧”提供了有力的技术支撑。