Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Диагноз и сверхкраткосрочный прогноз высоты визуального контакта с глиссады снижения

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Диагноз и сверхкраткосрочный прогноз высоты визуального контакта с глиссады снижения"

п о

федеральная служба россии по гидрометеорологии и мониторингу окружащей среды

И1ДР0МЕТЕ0Р0Л0ГИЧЕСК11Й НАУЧНО-ЖСЛЕЙОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

На правах рукописи

ДОРОФЕЕВ Виктор Васильевич

ДИАГНОЗ И СВЕРХКРАТКОСТОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ВЫСОТЫ ВИЗУАЛЬНОГО КОНТАКТА С ГЛИССАДЫ СНИЖЕНИИ

Специальность 11.00.09 - метеорология, климатология,

агрометеорология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-1993

Работа выполнена в Воронежском высшем военном авиационн инженерном училище и Росгидрометцентре.

Научный руководитель: кандидат географических наук

Н.Н.Гусева

Официальные оппоненты:

доктор географических наук З.М.Маховер

кандидат физико-математических наук Г.Е.Мазуров

Ведущая организация: войсковая часть

Защита диссертации состоится 15 июня 1993 г. в 14 часов на заседании Специализированного совета К 024.05.02 в Гидрометеорологическом научно-исследовательском центре Российсцо! Федерации по адресу: 123242 Москва, Б.Предтеченский пер., д. 9-13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Росгидрс метцентра.

Автореферат разослан 14 мая 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат геогр. наук. - ■

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. При выполнении ползта воздушного судна (ВС) наиболее сложными являются этапы захода на посадку, и сама посадка. Это связано с тем, что на этом этапе полета в наибольшей степени проявляются осложняющие факторы: зкоротечность этапа посадки, нестационарность процесса управления, практическая невозможность исправить ошибку, высокая психофизическая нагрузка. Все эти факторы особенно сильно проявляется при минимумах I, П, Ш категорий ИКАО, когда условия посадки определяются высотой принятия решения (ВПР) и видимостью на взлетно-посадочной полосе (ВПП):

- минимум I категории: ВПР - 60 м, видимость на ВПП -300 м;

- минимум П категории: ВПР от 30 до 60 м, видимость на ВПП от 400 до 800 м;

- минимум Ш категории: ВПР менее 30 м, видимость' на ВПП иенее 400 м.

Ддя успешной посадки ВС пилоту необходимо установить надежный визуальный контакт с наземными ориентирами. Информативной и удобной на практике характеристикой видимости с глиссады снижения является высота визуального контакта (ВВК). ВВК -это высота, с которой на поверхности земли видны ориентиры, позволяющие оценить командиром ВС положение самолета относительно заданной глиссады снижения и ВПП.

В связи с этим настоящее исследование, посвященное разработке методов диагноза и прогноза ВВК, является актуальным цля метеорологического обеспечения посадок ВС в сложных метеорологических условиях.

Цель работы:

- изучить факторы, определлюпщо высоту визуального контакт

- исследовать метеорологические условия, обуславливающие минимумы I, П, 111 категорий ИКАО;

- исследовать изг • ^ссть горизонтальной и вертикальной видимости, в зависимости от времени суток, в явлениях погоди, обуславливающих минимумы ИКАО;

- разработать методику диагноза и сверхкраткосрочиого прогноза высоты визуального контакта.

Методика исследования. Исследование проведено в рамках плановых IMP ВВВАИУ на основе синоптико-статистического анализа по данным специально организованного летного эксперимента, проведенного на аэродромах I, П категории гражданской авиации с 1989 по 1992 гг.^с использованием аэросиноптнческих материалов, ежеминутных наблюдений за метеорологической оптической дальност ввдимости (МОДВ) и высотой никней границы облаков (ВИТО) или вертикальной видимостью (ВВ) аэродрома П категории Внуково с 1984 по 1991 год. Все расчеты выполнялись на ЭВМ EC-I840.

Научная новизна. Проведена экспертная оценка сложности условий посадки в зависимости от явлений погоды и времени суток Исследована изменчивость горизонтальной и вертикальной видимост] за минутные интервалы времени с учетом времени суток (день, сумерки, ночь) в адвективном, радиационном тумане и снегопаде. Впервые разработаны методы диагноза ВВК в радиационном, адвективном тумане и снегопаде и сверхкраткосрочного прогноза в адвективном и радиационном тумане с учетом времени суток и типа светосигнального оборудования аэропорта, силы света огней.

Практическая ценность. Разработанная методика диагноза сверхкраткосрочного прогноза ВВК позволит обеспечить экипажи j информацией о видимости ориентиров с глиссады снижения, необхо-1мой для предпосадочной подготовки и принятия решения на зсадку. Это повысит эффективность метеорологического обеспе-)ния авиации, безопасность и регулярность полетов на катего-)Ованных аэродромах, в условиях минимумов I, П, 1П категории CAO.

Апробация работ». Основное содержание диссертации отражено 8 публикациях и 4 отчетах НИР. Результаты работы докладывались i семинарах кафедры навигационно-гидрографичзского и гидро-¡теорологического обеспечения ВВВАИУ (IS88-I992 гг.), отдела ¡иационлой метеорологии Росгидрометцентра (1991, 1992 гг.), ¡учно-эксперимзпталышго центра автоматизации управления воз-шным движением (1991 г.) и на конференциях:

- Воронежского ВВАПУ по проблемам повышения эффектив-сти метеорологического, аэродромно-технического и иниенерно-родрог.шого обеспечения авиации Вооруженных Сил (1939,

92 гг.);

- третьей Всесоюзной конференции по авиационной метесро-гии (Суздаль,. 1990 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, ти разделов, заключения, библиографического указателя, в тором приведено 105 источников. Работа изложена на/¿|"страницах шшописного текста, содержит 27 таблиц и 25 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности рассматриваемых вопросов исследования и показана новизна, и практическая ценное] работы, кратко излагается основное содержание каждого раздела.

В первом разделе рассмотрены факторы, влияющие на видимоса объектов в атмосфере, классификация терминов видимости, используемых при метеорологическом обеспечении авиации; теоретические и практические возможности определения горизонтальной и наклонной дальности видимости, видимости на ВПП. Дано обоснование ВВК как наиболее информативной характеристики видимости с глиссады снижения.

На видимость в атмосфере влияют три группы факторов. К первой группе можно отнести факторы, связанные со зрением наблюдателя, ко второй - факторы, определяемые оптическими характеристиками атмосферы, к третьей - факторы, характеризующие контраст обьекта и фона, угловые размеры объекта. Особенностью видимости, как метеорологической величины, является то, что не только совокупность, но и любая из них может оказать решающее влияние на результат наблюдения. Оптические характеристики атмосферы являются наиболее изменчивыми из всех групп факторов.

В документах, регламентирующих метеорологическое обеспечение полетов ВС,для характеристик условий видимости используют термины: видимооть, дальность видимости на ВПП, полетная дальность видимости и другие. При выполнении взлета и посадки ВС наиболее важной информацией для экипажа является информация о дальности видимости конкретных ориентиров, которые могут

1ть использованы для оценки положения и параметров движения ВС.

Для принятия решения о посадке в условиях минимумов ИКАО эедставляет интерес информация о дальности видимости на ВПП и " эклонной видимости огней приближения с глиссады снижения.

Видимость на ВПП в условиях минимумов ИКАО в любое время уток определяется как дальность видимости огней, обозначающих онтуры ВПП и ее осевую линию (категорироваиные аэродромы, обо-удовашше системой огней высокой интенсивности (ОВИ) типа Свеча-2", "Свеча-3").

Возможность установления визуального контакта с высоты, авной или превышающей ВПР, зависит от условий видимости огней :риближения с глиссады снижения в наклонном направлении.

Наклонную дальность видимости (ДЦВ) огней ( можно

[редставить как функцию

¿НК

\це |Зои - метеорологическая оптическая дальность видимости (ВДВ) у Земли; ни - МОДВ на высоте нижней границы облаков; /-/ - высота, соответствующая измеренной высоте нижней границы облаков (ВНГО) или вертикальчой видимости (ВВ);

У7 - угол визирования; £р - пороговая освещенность; J - сила света огня. Однако практика выполнения посадок в условиях минимума I, П, Ш категорий показала, что информация о наклонной дальности видимости не отвечает требованиям летного состава. Это

связано со следующими обстоятельствами:

Во-первых, значение наклонной (посадочной) дальности видимости, определяющей видимость вдоль глиссады снижения, не обеспечивает командира экипажа информацией о видимости обьектов ВПП в других направлениях, в частности не содержит информации о видимости огней приближения.

Во-вторых, командир ВС может производить посадку к в том случае, если в момент принятия решения он не видит торца ВПП. Для принятия решения о посадке достаточно, чтобы при подходе к ВПР он видел определенное количество огней высокой интенсивности 'на продолжении оси ВПП в зоне подхода.

В этих условиях ВДВ должна определяться не- под фиксировании углом наклона (углом глиссада), а для фиксированных значений высот, которые можно выбирать соответственно требуемым условиям посадки, например, для конкретной ВПР. Поэтому информативной и удобной на практике характеристикой возможности установления надежного визуального контакта с огнями приближения или посадочными огнями (в зависимости от категории минимума) является высоте визуального контакта (БВК). ВВК - это высота, с которой на поверхности Земли виден участок ОВИ (длиной не менее 150 м), достаточный для оценки командиром ВС положения самолета относительно заданной глиссады снижения.

ВВК,как и ВДВ,зависит от следующих основных физических параметров: характера вертикального распределения горизонтальной МОДВ (типа оптической модели), ВНГС и ЬГОДВ у Земли, угла визирования и необходимой длины видимого участка наземных ориентиров, силы света огней приближения и посадочных огней.

Do втором разделе исследованы особенности установления :зуального контакта в зависимости от тага оптической модели, торая определяется метеорологическим явлением, ухудшающим димость, с учетом других осложняющих посадку факторов (обле-нение, вертикальный сдвиг ветра, покрытие лобового стекла енкой воды или налипание снега и др.). Исследование проведено привлечением данных опроса 300 командиров ВС с уровнем подго-зки по минимумам I, П, Ш категорий.

В зависимости от характера изменения МОДВ с высотой видп-} участок ОБИ по мере снижения ВС может как увеличиваться, с и уменьшаться.

В радиационном тумане на первой стадии развития и в притих туманах горизонтальная ЫОДВ увеличивается с высотой. :ое вертикальное распределение МОДВ с высотой приводит к тому, пилот ВС, установив визуальный контакт с наземными ориен-аш на некоторой высоте, может потерять его при дальнейшем жении.

В радиационном тумане на второй стадии развития, когда эн имеет наименьшую МОДВ в середине слоя, видимый с глиссады зток ОБИ будет минимальным на высоте, равной вк^оте минималь-МОДВ, а далее, по мере снижения ВС видимый участок увеличится.

В адвективном тумане и радиационном на третьей стадии раз-I, когда минимальная МОДВ находится в верхней части слоя iHa, ВВК является информативным параметром видимости наземных нтиров, так как после установления визуального контакта ыый участок ОВИ увеличивается.

В условиях снегопада, когда МОДВ с высотой остается без изменения до В11Г0, после установления визуального контакта видимый участок ОБИ при снижении ВС также увеличивается.

Посадка в адвективном тумане и при низких облаклх осложняется в теплую половину года выпадением мороси, покрывающей лобовое стекло пленкой, в холодную половину года - обледенение»* Посадка может также осложняться сносок ВС, так как при адвективном тумане передко отмечаются значительные скорости ветра.

При посадке в обложном и ливневом довде преломление свето-•вых лучей в пленке воды может стать причиной ошибочного представления об угловом положении ВС относительно плоскости ВПП и неверного восприятия линии горизонта. Кроме того?при посадке в осадках установление визуального контакта осложняется влиянием экрана, создаваемого включенными фарами и проблесковыл маяком. Яркость экрана зависит от плотности-тумана и интенсивности осадков.

В общем экспертная оценка показала, что в условиях мшшмуг I категории не-зависимо', от времени суток сложнее всего фоиз-водить посадку в осадках. В условиях минимума П и Ш категории днем 100$ командиров ВС считают наиболее сложными условия посадки в тумане, а в сумерках и ночью - в осадках.

Большинство из опрошенных командиров ВС считает, что при посадке в сложных метеорологических условиях необходима информация о высоте визуального контакта. За необходимость такой информации пысказалось 86$ командиров ВС с уровнем подготовки по ййтшуму I, П, Ш категории, 92$ - с уровнем подготовки по шнпму«у .Щ категории ИКАО.

- II -

В третьем разделе приведено результаты исследований метеорологических и синоптических условий, определяющих условия погоды, соответствующие минимумам I, П, Ш категории ИКАО.

При проведении таких исследований были разработаны таб-ницы, позволяющие определять значения ВНТО и МОДВ, соот-эетствующие категорированным минимумам при использовании :ветосигнальной системы "Свеча-2" и "Свеча-3" с учетом времени ;уток и силы света огней.

Так, при использовании ОВИ и включенной, например, 6-й 'руппы огней, что соответствует 5-й ступени яркости, посадка юзможна при следующих минимальных значениях метеовеличин: ;нем по минимуму I категории при ВИТО (ВВ) 45 м и МОДВ 700 м, ночью при МОДВ 250 м; по минимуму П категории днем при МОДВ 50 м, ночью 100 м; по минимуму Ш категории днем при МОДВ внее 250 м, ночью менее 100 м.

Анализ явлений погоды, обуславливающих минимумы ИКАО, оказал, что условия, соответствующие категорированным мини-умам; отмечаются в тумане (81,9/0, в снегопаде (7,5$) и при язкой облачности (10,65?).

При этом снегопад с условиями минимумов I, П категории эще всего обусловлен процессами в передней части циклона на теплом фронте, минимума Ш категории - в тыловой части тклона и в теплом секторе.

Туманы с условиями минимума I, П, Ш категории чаще всего 'мечаются на южной периферии антициклона и в теплом секторе [клона.

Взлетные и посадочные характеристики ВС з значительной епени зависят от температуры и ветра. Посадка ВС з усло-ях категорированных минимумов осложняется не только огра-

ниченмой видимостью и дефицитом времени, но и необходимостью экипажа ВС постоянно осмысливать ветровой режим на предпосадочной прямой по высотам. Кроме того, от температуры зависит состояние ВПП и наличие обледенения в тумане, снегопаде, что особенно опасно на этапе снижения. Изучение характеристик температуры и ветра в условиях минимумов I, П, Ш категории позволило оценить возможность влияния других осложняющих посадку факторов.

Анализ температуры в тумангх в условиях минимумов ИКАО показывает, что наибольшая повторяемость в адвективном тумане (70$) приходится на диапазон температур от -1,9°С до +2,0°С, в радиационном (78$) на диапазон температур от -5,9°С до +2,0°С с максимальной повторяемостью 31$ при температуре от 0°С до +2°С.

В снегопаде наибольшая повторяемость (69$) приходится на диапазон температур от -5,9°С до +2°С с максимальной повторяемостью 26% при температуре от -1,9°С до 0°С.

Диапазон температур с максимальной повторяемостью в туман является благоприятным для обледенения, а при инверсионном распределении температуры по высоте для вертикального сдвига ветра.

В снегопаде наибольшая повторяемость температуры соответствует температурам, при которых выпадает влажный снег, что является благоприятным условием не только к обледенению воздушного судна, но и ВПП.

Наибольшая повторяемость скорости ветра в адвективном тумане и снегопаде приходится на диапазон 4-9 м/с (73$), с максимумом в диапазоне 7-9 м/с. Таким образом,ветровой реки

) адвективном тумане и снегопаде является благоприятным для ¡ертикалъного и горизонтального сдвига ветра.

Таким образом посадки в условиях катогорированпых миниму-<гав осложняются не только ограниченной видимостью, но и рядом фугих опасных для авиации метеорологических явлений. В связи : этим информация о ВВ1С в этих условиях является особенно' шобходимой.

В четвертом разделе с целью косвенной оценки изменчивости ЗВК исследована изменчивость МОДВ и ВНГО - основных метеоро-югических величин, определяющих ВВК при заданной светоспгналь-шй системе и явлении погоды. Исследование проведено по данным зкешшутных наблюдений в снегопаде, адвективном и радиационном тумане.

В этих явлениях погоды ВНГО определить невозможно, поэто-лу согласно Наставлению по метеорологическому обеспечению гражданской авиации (НТО ГА-90) результаты инструментальных тзмерений ВНГО считают измеренной вертикальной видимостью

;вв).

Анализ изменчивости видимости проведен на основе следу-ощих характеристик: средние значения изменений видимости за яинутные интервалы времени, среднеквадратические отклонения этих изменений,-повторяемость ухудшений МОДВ длительностью 20 минут и менее ниже пороговых значений,соответствующих предельным значениям МОДВ при категорированных минимумах, непрерывная продолжительность видимости о заданной обеспеченностью.

При этом считалось, что видимость не изменялась, если разность мевду измерениями видимости-за фиксированный период

- 14 -

времени не превышала допустимой погрешности измерений МОДВ (+25 м при МОДВ до 150 м, +50 м при МОДВ 150-500 м, +100 м при МОДВ 500-1000 м).

В результате анализа изменчивости МОДВ и ВВ были сделаны следующие выводы.

Изменчивость МОДВ и ВВ прежде всего зависит от метеорологического явления, ухудшающего видамость. Изменения МОДВ за минутные интервалы максимальны в снегопаде (70-190м), значительно меньше в адвективном тумане (до 90 м) и минимальны в радиационном тумане (до 30 м). При этом повторяемость резких ухудшений видимости в ближайшие 20 минут достаточно велика при всех явлениях погоды и составляет 60-80$ при пороговом значении МОДЗ^равном 800 м, 42-55$ - при пороговом значении МОДВ, равном 450 м. С уменьшением порога МОДВ повторяемость ухудшений видимости ниже заданных порогов уменьшается.

Непрерывная продолжительность измеренных значений МОДВ с заданной обеспеченностью также зависит от явления погоды. С обеспеченностью 90$ (обеспеченность желательной точности прогнозов видимости на посадку) МОДВ не изменяется в течение 2-3 минут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1,5 минут в снегопаде.

Таким образом, при метеорологическом обеспечении посадок ВС данные измерений МОДВ можно считать репрезентативными в течение 2-3 минут в тумане и в точение 1,5 минут в снегопаде.

Исследование изменчивости вертикальной видимости проведено за I, 3, 15-минут1ше интерзалы времени. В тумана;; за минутные интервалы времени ВВ остается без изменения в 96-99$ случаев в зависимости от вида тумана и времени суток,

за 3-шнутный интервал - в 91-97$ случаев, за 15-шнутгшй штервал - в 83-96$ случаев, а при допуске +10 м - в 90-99$ злучаев. То есть с учетом обеспеченности желательной точности 1рогнозов высоты облачности на подсадку измеренные значения ЗВ в тумане могло считать репрезентативными в течение 15 ми-1ут.

В снегопаде измерения ВВ репрезентативны только в течете I минуты.

Так как при прочих равных условиях ШДВ и ВВ являются основными параметрами, определяющими ВВК, то можно косвенно зценить временную репрезентативность ВВК, рассчитанную по смеренным значениям МОДВ и ВВ: 2-3 минуты в туманах и одна линута в снегопаде.

В пятом разделе приведены результаты исследований по разработке методов диагноза и сверхкраткосрочного прогноза ЗВК для дня и ночи в снегопаде, адвективном и радиационном румане. Для сумерков такие разработки не проводились в звязи с тем, что в это время суток происходят резкие изме-:ения освещенности контрастной чувствительности глаз, учесть которые пока не представляется возможным.

С учетом требований, предьявляемых^етеорологической

«формации для обеспечения предпосадочной подготовки и посадки,

экипажу ВС необходима прогностическая информация о ВВК с за-

с

Злаговременностью 15 п 2 минуты.

Анализ изменчивости МОДВ и ЕВ, а также косвенная оценка 1зменчивостп-ВВК (раздел 4) показали, что для обеспечения тосадки можно использовать значения ВВК, рассчитанные по

данном измерений МОДВ и ВВ в момент захода ВС на посадку (за 1,5-2 минуты до посадки), т.е. в этсм случае можно использовать диагностические значения ВВК.

Разработка методов диагноза п прогноза ВВК основывалась на поиске статистичоской зависимости ВВК от МОДВ и ВВ .для конкретного явлошш погоды (оптической модели), светосигнальной системы ("Свеча-3"), силы света ОБИ (днем У1 группа огней, ночью У группа огней), времени суток ( Е0 ), угла визирования (У' = 8-14°).

Всего было рассмотрено 475 посадок: в адвективном тумане 163 (днем 76, чочью 92), в радиационном тумане 158 (днем 71, ночыо 87), в снегопаде 149 (днем 56, ночью 93).

Поиск связи ВВК с МОДВ и ВВ производился с использованием корреляционной решетки и эмпирической шиши регрессии. Эмпирические линии регрессии аппроксимированы уравнением вида

где у. - расчетные значения ВВК (м);

Са - измеренные значения МОДВ (м).

Коэффициенты уравнения Си-, Сг1, ох, Ол , а^ определены методом наименьших квадратов для значений ВВ, равной 60, 80 и 100 м,для дня и ночи в снегопаде, адвективном и радиационном тумане.

Для проведения расчетов ВВК в оперативном режиме расчетные уравнения удобнее представлять либо в виде графиков (рис. I), либо в виде таблиц.

(I)

льо 120 110 лоо 9о

во ю

Gol---------1-----

300 ЛОО 500 600 ?00 600 900 М0ДЬ,м

Рис. I. График для определения высоты визуального контакта в радиационном тумане ночью

При значениях ВВ, отличных от указанных, определение ВВК производится по тем же графикам путем интерполяции.

Оправдываемость диагностических значений ВВК с точностью, равной ошибке измерения высоты ВС радиовысотомером,и с учетом естественной изменчивости ВВК составляет не менее 95$ в туманах и 92% в снегопаде.

Предлагаемая методика расчета ВВК для адвективного тумана по сравнению с ранее разработанной методикой ГЛ.Я.Ра-цимора дает меньшие ошибки, особенно днем (0,6-1,7 м по предлагаемой методике и 1,2-5,0 м по методике М.Я.Рашморв).

-Задача прогноза ВВК с забдаговременностыо до 15 минут решалась для адвективного и радиационного тумана в виде

сверхкраткосрочного прогноза 2-го рода, где предикторами являлись прогностические значения МОДВ и ВВ (в снегопаде решение этой задачи затруднено из-за локальности явления и значительных флуктуаций МОДВ и ВВ).

Так как изменчивость ВВ в туманах на период до 15 минут с повторяемостью более 90$ не превышает погрешности измерение метеорологических приборов, то в качестве прогностического значения использовалось исходное значение ВВ.

Прогноз МОДВ производился по методу статистической .Ристраполяции.

Исходными денными для прогноза являются несколько (Л. ) последовательных измерений МОДВ при интервале мевду измере-щшг.м ( ), равном 3 минутам, которые образуют ретроспективный временной ряд относительно момента прогноза £.„ , имеющий вид

пи), «5/4..(П-Ойй)^, „ ..

Для прогноза МОДВ на 3, 6, 9, 12, 15 минут испольэуютс; рекурентные формулы вида:

^ л.

л

У

У

о W ^ ~

^де: J, &fée,nA£):)\>aot-iAi) ) Sucf-JM)

- прогностические значения МОДВ на 3, 6, 9, 12, 15 минут;

Se, ê/, $2. ~ коэффициенты прогностической модели;

&u.h йЧ-^Л -3[1ач9[1ИЯ шдв в исход,шй

:рок наблюдения и за 3 и'6 минут - до срока.

Оправдываемость данного метода прогноза МОДВ с точностью^ iSBHoii погрешности измерений МОДВ, составляет Fia 3 минуты 9$, на 6 минут - 98$, на 9 минут - 97$, на 12 минут - 96$, а 15 минут - 95$. Выигрыш по сравнению с инерционным прогно-ом получен при заблаговременности 6, 9, 12 и 15 глин -1,2, и 12$ соответственно.

Расчет прогностических значений ВВК с заблаговременностью , 9, 12, 15 минут проводится по формуле (I), где:

ОС - прогностические значения МОДВ, рассчитанные по ормуле (2).

Расчет прогностических значений ВВК можно производить акне по графикам зависимости ВВК от МОДВ и ВВ.

Оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза ВВК с эчностыо, равной ошибке измерения радиовысотомера, соста-зда$3 минуты - 95$, 6 минут - 94$, 9 минут - 93$, 12 минут -1%, 15 минут - 90$, что удовлетворяет международным стан-зртам ИКАО к прогнозам для посадки. Это свидетельствует о )зможности использования данной методики расчета ВВК в [еративной работе метеоподразделений в условиях минимумов , П, Ш категории ИКАО.

В заключении сформулированы результаты работы.

1. Анализ дашшх лотного эксперимента, проведешюго

при метеорологических условиях, соответствующих минимума I, П, Ш категории ИКАО, показал, что для успешного производства посадки необходима информация о высоте визуального контакта с глиссады снижения.

2. На основании обобщения теоретических и экспериментальных исследований определено, что высота визуального контакта зависит от характера распределения МОДВ с высотой угла визирования огней приближения, пороговой освещенности, силы света огней, высоты нижней границы облаков и метеорологической дальности видимости у Земли.

3. На основании анализа явлений погоды, обуславливающих категорировашше минимумы с учетом времени суток, показано, что условия, соответствующие категоргроваинга минимума, наблюдаются, в основном, в тумане (81,9), в снегопаде (7,5%) и

при низкой облачности (10,6$).

4. Определены типовые синоптические ситуации, при которых могут быть условия, соответствующие категорированным минимумам.

Снегопады с видимостью, соответствующей категорированным минимумам, чаще всего обусловлены процессами в передней части циклона ц на теплом фронте, радиационные туманы - гребнем и южной периферией антициклона (28%), адвективные туманы -теплым сектором циклона.

5. Показано, что при заданных интенсивности огней, углах их визирования, времени суток и явлении погоды высота визуального контакта определяется МОДВ п ВНГО (ВВ).

6. Па основе анализа изменчивости горизонтальной и вертикальной видимости получено, что при метеорологическом

обеспечении посадок ВС измеренные значения МОДВ можно считать репрезентативными в течение 2-3 мшг.ут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1,5 минут в снегопаде; изморенные значения ВВ мокно считать репрезентативными в течение 15 минут з адвективном и радиационном тумане и в течение I минуты в жегоиаде.

7. Разработана новая методика диагноза высоты визуального '.онтакта для снегопада, адвективного и радиационного тумана

: учетом времени суток и типа светосигнальной системы. Средне-.вадратические ошибки расчета высоты визуального контакта е превышают ошибки радиовысотомера воздушного судна, измеря-щего высоту визуального контактами меньше ошибок расчета ВВК о ранее разработанной методике М.Я.Рацимора для адвективного умапа.

8. Впервые разработана методика сверхкраткисрочного рогноза МОДВ с заблаговрэмешюстыо 6, 9, 12, 15 минут. Оправ-юаеглооть прогностических значений на 15 минут с точностью, авной точности измерения МОДВ, составила 94,8$, что на 12$ зевышает оправдываемость инерционных прогнозов и удовле-юряет требованиям и стандартам ИКАО.

9. Епервые разработана методика сверхкраткосрочного югноза высоты визуального контакта с заблаговременностью | 15 минут при адвективном и радиационном тумане с учетом шени суток.

Оправдываемость прораостических значений ВВК с точностью, вной точности радиовысотомера, составила с заблаговремен-стью на б минут - 93,3$, на 9 минут - 92,4$, на 12 минут -,3$, на 15 минут - 90,2$.

- 22 -

Таким образом., в результате выполненного исследования изучены метеорологические условия, определяющие минимумы I, I • Ш категорий ИКАО, изменчивость метеорологической дальности видимости и высоты облаков з этих условиях. Показано, что при посадках ВС в условиях категорированиых минимумов необходима информация о ВВК. Разработаны методы диагноза и прогноз; высота визуального контакта с заблаговременпостью до 15 мин;

Внедрение результатов диссертационной работы в оперативную практику военных и гражданских авиационных метеоролог] чески станций позволит повысить качество метеорологического обеспечения посадок воздушных судов, регулярность и безопасность полетов.

Дальнейшее совершенствование методов диагноза и прогноз высоты визуального контакта возможно на основе учета дополни тельных предикторов, характеризующих состояние пограничного слоя * атмосферы, и использования более точных измерений метео рологической дальности видимости и высоты облаков.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Гусева К.К., Дорофеев В.В., Маляр A.M. Анализ услови погоды при минимумах ИКАО. - Сборник научных статей Воронежского ВВАИУ, 1993, вып. 15.

2. Боккин С.Д., Дорофеев В.В. Экспертная оценка условий посадки при минимумах I, П категории ИКАО. - У Военно-научная конференция Воронежского ВВАИУ, тезисы докладов. -Воронеж, 1992.

3. Дорофеев В.В., Маляр A.M. Организация и методика проведения воздушной разведи: погоды и полетов при метео-

минимуме I категории. - П Научно-техническая конференция Воронежского ВВЛИУ, тезисы докладов. - Воронеж, 1989.

4. Дорофеев В.В., Маляр Л.М. Воздушная разведка погоды при метеоминимуме I категории. - Сборник научных статей Воронежского ВВЛИУ, 1990, вып. 12.

5. Дорофеев В.В., Маляр Л.М. Принципы метеорологического обеспечения авиации при минимумах I, П, Ш категории. - Ш Всесоюзная конференция авиационной метеорологии, тезисы докладов. -М.: Гидрометеоиздат, 1990.

6. Дорофеев В.В., Маляр Л.М. Высота визуального контакта -аналог посадочной видимости. - Сборник научных статей Воронежского ВВЛИУ, 1991, вып. 14.

7. Дорофеев В.В., Маляр Л.М. Посадочная видимость при сниженных и категорированных минимумах. - Ш Научно-техническая конференция Воронежского ВВЛИУ, тезисы докладов. - Воронеж, 1992.

8. Дорофеев В.В., Маляр Л.М. Информация экипажей воздушных судов о посадочной видимости в условиях метеоминимума. -

г Военно-научная конференция Воронежского ВВЛИУ, тезисы укладов. - Воронен, 1992.

9. Специальная тема. Отчет о НИР JS 158 - в/ч 64190,1988.

10. Специальная тема. Отчет о НИР J& Г-48901. - Воронея-:кое ВВАИУ, 1990.

11. Специальная тема. Отчет о HHP J& Г-49114. - Воронежс-

кое ВВАИУ, 1992.

12. Специальная тема. Отчет о НИР J& 09102. - Воронен,