Анализ результатов испытаний и сертификации метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны

В статье представлены решаемые задачи, характерные особенности, тактико-технические характеристики, возможное размещение и область применения метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны. Произведен анализ результатов сравнения метеорологических радиолокационных данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны с достоверными источниками метеорологической информации, полученных в ходе предварительных, приёмочных, сертификационных испытаний. Описаны особенности проведения в ходе испытаний валидации метеорологических радиолокационных данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны, а именно: опасных метеорологических явлений (ливни разной интенсивности, грозы вероятности 30–70 %, 71–90 %, > 90 %, град разной степени интенсивности, шквал различной интенсивности), скорости и направления перемещения облачных образований, векторного поля скорости. Показаны примеры сопоставления данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны с данными из априорно достоверных источников информации в виде карт, графиков и таблиц. Показано, что результаты данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны получены в ходе испытаний и сертификации с охватом тёплого и холодного периодов года, объём выборки является статистически значимым (кроме выборки для оценки качества построения векторного поля скорости по самолётным и радиолокационным данным ввиду особенности пространственно-временнóго сопоставления данных двух указанных источников). Установлено, что метеорологический радиолокационный комплекс ближней аэродромной зоны обеспечивает приемлемое в соответствии с требованиями качество построения карт метеорологических явлений, векторного поля скорости и оценку вектора перемещения облачных образований. В статье проиллюстрированы результаты статистического анализа данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны, полученные автором статьи лично. Анализ метеорологических данных метеорологического радиолокационного комплекса ближней аэродромной зоны осуществлён в целях дальнейшей эксплуатации метеорологического радиолокационного комплекса ближней зоны аэродрома.

1. Вельтищев Н.Ф., Степаненко В.М. Мезометеорологические процессы: учеб. пособие. М.: Географический факультет МГУ, 2007. 127 с.

2. Гущина Д.Ю. Синоптическая метеорология. Атмосферные фронты: учеб. пособие. М.: МГУ, 2013. 103 с.

3. Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии: учебник. СПб.: РГГМУ, 2009. 339 c.

4. Иванова А.Р. Опыт верификации численных прогнозов влажности и оценка их пригодности для прогноза зон обледенения воздушных судов // Метеорология и гидрология. 2009. № 6. С. 33–46.

5. Fabry F. Radar meteorology: principles and practice. Cambridge University Press, 2015. 256 p. https://doi.org/10.1017/CBO9781107707405

6. Kumjian R.M. Weather Radars // Remote Sensing of Clouds and Precipitation. Springer International Publishing. February 2018. Pp. 15–63. DOI: 10.1007/978-3-319-72583-3_2

7. Bruning E.C. Formation of charge structures in a supercell / E.C. Bruning, W.D. Rust, D.R. MacGorman, M.I. Biggerstaff, T.J. Schuur // Monthly Weather Review. 2010. Vol. 138, iss. 10. Pp. 3740–3761. DOI: 10.1175/2010MWR3160.1

8. Emersic C., Saunders C.P.R. Further laboratory investigations into the relative diffusional growth rate theory of thunderstorm electrification // Atmospheric Research. 2010. Vol. 98, iss. 2–4. Pp. 327–340. DOI:10.1016/j.atmosres.2010.07.011

9. Albrecht B., Fang M., Ghate V. Exploring stratocumulus cloud-top entrainment processes and parameterizations by using doppler cloud radar observations // Journal of the Atmospheric Sciences. 2016. Vol. 73, iss. 2. Pp. 729–742. https://doi.org/10.1175/JAS-D-15-0147.1

10. Koistinen J., Hohti H., Pohjola H. Diagnosis of precipitation detection range. AMS, 2005. 3 p. (Prepr. / 32nd International Conference on Radar Meteorology).

11. Nanding N., Rico-Ramirez M.A. Precipitation Measurement with Weather Radars. The Handbook of Environmental Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg, November 2019. Pp. 1–24. DOI: 10.1007/698_2019_404

12. Boodoo S. Quantitative precipitation estimation from a C-band dual-polarized radar for the 8 July 2013 flood in Toronto / S. Boodoo, D. Hudak, A. Ryzhkov, P. Zhang, N. Donaldson, D. Sills, J. Reid // Journal of Hydrometeorology. 2015. Vol. 16. Pp. 2027–2044.

13. Ефремов В.С. Поляризационный доплеровский метеорологический радиолокатор С-диапазона со сжатием импульсов [Электронный ресурс] / В.С. Ефремов, Б.М. Вовшин, И.С. Вылегжанин, В.В. Лаврукевич, Р.М. Седлецкий // Журнал радиоэлектроники. 2009. № 10. URL: http://jre.cplire.ru/iso/oct09/6/text.html#1 (дата обращения: 29.10.2019).

14. Battaglia A. G band atmospheric radars: a new frontier in cloud physics / A. Battaglia, C.D. Westbrook, S. Kneifel, P. Kollias, N. Humpage, U. Löhnert, J. Tyynelä, G.W. Petty // Atmospheric Measurement Techniques. 2014. Vol. 7, iss. 6. Pp. 1527–1546. https://doi.org/10.5194/amt-7-1527-2014

15. Bechini R., Baldini L., Chandrasekar V. Polarimetric radar observations of the ice region of precipitation clouds at C-band and X-band radar frequencies // Journal of Applied Meteorology and Climatology. 2013. Vol. 52. Pp. 1147–1169. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-12-055.1

16. Жуков В.Ю, Щукин Г.Г. Состояние и перспективы сети метеорологических радиолокаторов [Электронный ресурс] // Дистанционное зондирование атмосферы и земных покровов, радиометеорология. РРВ-24. 2014. T. 3. C. 133–136. URL: http://rrv.iszf.irk.ru/sites/default/files/conf2014/articles/tom3/133-136.pdf (Дата обращения 01.11.2019).

17. Немудрый К.В. Аэродромы и аэропорты как один из элементов системы региональной авиации России [Электронный ресурс] // Труды МАИ. 2008. Вып. 75. URL: https://mai.ru/upload/iblock/3d8/3d861abaea6eacea2d677527b4fe34ca.pdf (Дата обращения: 01.11.2019).

18. Istok M., Crum T. WSR-88D and TDWR-SPG data status and plans [Электронный ресурс] // National Weather Service. Family Of Services. Partners Meeting. Phoenix, AZ. 15 January 2009. URL: https://www.roc.noaa.gov/WSR88D/PublicDocs/Level_II/FOS_011509.pdf (дата обращения: 16.11.2018).

19. Germann U. Triggering Innovation: The latest MeteoSwiss Alpine weather Radar Network, Rad4Alp / U. Germann, J. Figueras, M. Gabella, A. Hering, I. Sideris and B. Calpini // Meteorological technology international. April 2016. Pp. 62–65.

20. Галаева К.И. Обоснование требований к современным метеорологическим локаторам ближней зоны аэродрома // Перспективные бортовые радиоэлектронные комплексы и системы: сборник трудов XIV Всероссийской научно-технической конференции «Научные чтения по авиации, посвящённые памяти Н.Е. Жуковского». Москва, 13–14 апреля 2017. ОАО «Бортовые аэронавигационные системы». Москва, 2017. С. 45–48.

21. Галаева К.И. Обоснование задач, решаемых метеорологическим радиолокационным комплексом ближней аэродромной зоны / К.И. Галаева, Э.А. Болелов, И.Б. Губерман, А.А. Ещенко, С.В. Далецкий // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2018. № 20 (331). С. 74–81.