Методика прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток

Ковалёв, Вячеслав Игоревич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Методика прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Методика прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток"

На правах рукописи

Ковалёв Вячеслав Игоревич

МЕТОДИКА ПРОГНОЗА НАКЛОННОЙ ПОЛЕТНОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ В ТЕМНОЕ ВРЕМЯ СУТОК

Специальность: 25.00.30 - Метеорология, климатология, агрометеорология

> Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географически^-наук

- 8 ОКТ 2009

ВОРОНЕЖ - 2009

003479310

Работа выполнена в Военном авиационном инженерном университете (г. Воронеж)

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Дорофеев Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Нахмансон Геннадий Симонович

доктор географических наук, профессор Васильев Александр Александрович

Ведущая организация: Главный гидрометеорологический центр

: Министерства обороны Российской Федерации

Защита состоится « 27 » октября 2009 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 215.007.01 при Военном авиационном инженерном университете (г. Воронеж) по адресу: 394064, г. Воронеж-64, ул. Старых Большевиков, д. 54 «а», конференц-зал университета.

С диссертацией можно ознакомиться в учебной библиотеке Военного авиационного инженерного университета (г. Воронеж).

Автореферат разослан « 10 » сентября 2009 года Ученый секретарь диссертационного совета

Закусилов В.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Безопасность и эффективность полетов авиации, когда пространственное положение и местонахождение воздушного судна определяется визуально по наземным ориентирам, а также относительно других материальных объектов и сооружений, зависит от многих факторов, обусловленных внешней средой, среди которых значительную роль играет видимость.

Дня выполнения полетов по правилам визуальных полетов (ПВП) в темное время суток необходима прогностическая информация не только о высоте нижней границы облаков (ВНГО) и метеорологической дальности видимости (МДВ), но прежде всего, о наклонной полетной дальности видимости (НПДВ) самосветящихся и несамосветящихся ориентиров (объектов). Эта объясняется тем, что согласно требований руководящих до-кумёнтов возможность выполнения полетов определяется ВНГО и (или) НПДВ.

В настоящее время отсутствуют надежные методики прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров (объектов) в темное время суток по данным наземных наблюдений.

Следовательно, научная задача работы заключается в разработке методики сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров для обеспечения полетов по ПВП в темное время суток.

Данная задача особенно актуальна для военной авиации, выполняющей полеты ночью в условиях светомаскировки, радиоэлектронного противодействия и радиомолчания, когда обнаружение и опознавание объекта (цели) возможно только визуально.

Целью работы является разработка методики сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток.

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:

1. Исследование изменчивости естественной освещеннрсти и разработка метода ее сверхкраткосрочного прогноза в типовых синоптических ситуациях в темное время суток.

. 2. Разработка метода расчета реальной горизонтальной дальности видимости (РГДВ) самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров).

3. Разработка метода расчета наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

4. Разработка методики сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

Объектом исследования является видимость в пограничном слое атмосферы доя решения задач метеорологического обеспечения авиации в темное время суток.

Предмет исследования - естественная освещенность, реальная горизонтальная дальность видимость и наклонная полетная дальность видимость самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности временной изменчивости и метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в типовых синоптических ситуациях циклона и антициклона в темное время суток.

2. Метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров).

3. Метод расчета наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

4. Методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Выявлены закономерности временной изменчивости естественной освещенности, обусловленные изменением количества баллов облачности, ее оптической плотностью и фазой Луны. Разработан метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в темное время суток. Отличительной особенностью метода является использование в качестве исходных данных количества баллов облачности различной оптической плотности для типовых синоптических ситуаций.

2. Разработан метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов с учётом естественной освещенности. Отличительной особенностью метода является: для самосветящихся объектов -расчет дальности их обнаружения и распознавания; для несамосветящихся объектов - расчет дальности видимости объектов с матовыми и глянцевыми поверхностями

- при различных типах ландшафта местности (в отличие от методов расчета, метеоро-Ч логической оптической\цальности видимости (МОДВ) и определения МДВ)м ' 3. Разработан метод расчета наклонной полетной дальности видимости самосве-

тящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток по данным естественной освещенности, прозрачности атмосферы (МОДВ) и ВНГО. Отличительной особенностью метода является: для несамосветящихся объектов - возможность расчета углов визирования по РГДВ для различных условий воздушной навигации; для самосветящихся объектов - возможность расчета углов визирования по диаграммам видимости обнаружения и распознавания при различных типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой (в отличие от методов расчета посадочной дальности видимости).

4. Разработана методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров) в темное время суток по данным наземных наблюдений за ВНГО и МОДВ (МДВ). Отличительной особенностью методики является комплексный учет основных факторов: естественной освещенности, типа ландшафта местности, распределения горизонтальной дальности видимости с высотой и условия воздушной навигации, а также использование методов сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности, расчета реальной горизонтальной дальности видимости и наклонной полетной дальности видимости (в отличие от сверхкраткосрочного прогноза посадочной дальности видимости).

Методы исследования. При исследовании использовались методы математической статистики, численного моделирования, экспертного опроса и элементы теории вероятностей.

Исходные данные: астрономические ежегодники; аэросиноптический материал; визуальные наблюдения за реальной горизонтальной дальностью видимости, метеорологической дальностью видимости, количеством и формой облаков; инструментальные измерения за высотой нижней границы облаков, метеорологической оптической дальностью видимости, естественной освещенностью; доклады экипажей воздушных разведчиков погоды о значениях наклонной полетной дальности видимости в темное время суток за 2006-2009 годы.

Достоверность результатов достигается корректной постановкой решаемых задач метеорологического обеспечения безопасности полетов в темное время суток; использованием апробированного математического аппарата; согласованием полученных результатов с экспериментальными и ранее проведенными исследованиями.

Практическая значимость. Разработанная методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток позволяет эффективно оценивать соответствие метеорологических условий выполнению полетов по правилам визуальных или приборных полетов по данным наземных метеорологических наблюдений.

Теоретическая значимость. Разработанная методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов является основой для решения задач метеорологического обеспечения авиации в темное время суток.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ВАИУ (г. Воронеж) в период с 2006 г по 2009 г, на II и III Международных научных конференциях «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» в ВГТА (г. Воронеж, 2006 и 2009 гг.), на III и IV Международных научно-практических конференциях «Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях» в ВГТУ (г. Воронеж, 2007 и 2008 гг.), на XV Всероссийской конференции «Актуальные проблемы высшего военного образования» ЕВ-ВАИУ (г. Ейск, 2007 г.), на IX и X международных конференциях «Кибернетика и высокие технологии в XXI веке» (г. Воронеж, 2008 и 2009 гг.), в XXVIII Российской школе «Наука и технология» (г. Екатеринбург, 2008 г.), на межвузовской конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации и РЭБ» (г. Воронеж, 2008 е.), на Международной конференции по авиационной и спутниковой метеорологии памяти профессора C.B. Солонина в РГГМУ (г. Санкт-Петербург, 2008 г.). ' '

Реализация результатов исследования. Основные теоретические и практические результаты, полученные в работе, используются:

- в учебном процессе на гидрометеорологическом факультете ВАИУ (г. Воронеж);

- при выполнении научно-исследовательских работ (шифр «Полет-4», шифр «Полет-5»).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Объем диссертации составляет 119 страниц, включая 214 рисунков, 25 таблиц и приложения (81 страница). Список литературных источников включает 140 наименований, в том числе 9 иностранных источников.

Исследования проводились в соответствии со структурной схемой, представленной на рисунке 1.

Анализ факторов, влияющих на дальность видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток

■Л-!-

Исследование временной изменчивости и разработка метода сверхкраткосрочного _прогноза естественной освещенности в темное время суток_

Разработка методов расчета реальной горизонтальной и наклонной полетной дальности

видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток __

Разработка методики сверхкрагкосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток

Разработка практических рекомендаций руководящему, летному составу и

_метеоспециалистам по использованию результатов исследования_

Рисунок 1 - Структурная схема диссертации Краткое содержание диссертации \

Во! введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и содержание задач, определены объект и предмет исследования, положения, выносимые на защиту, указаны методы исследования.

В первой главе «Факторы, влияющие на наклонную полетную дальность видимости несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток» проанализированы факторы, влияющие на дальность видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток, и выявлены особенности их учета при определении наклонной полетной дальности видимости.

Показано, что в отличие от дневных условий, на дальность видимости объектов в' темное время суток существенное влйяние оказывает естественная освещенность, поэтому отсутствует однозначная связь дальности видимости с прозрачностью атмосферы

Низкая естественная освещенность снижает остроту зрения, увеличивает порог контрастной чувствительности глаза, нарушает цветовое восприятие, ограничивает видимость ориентиров и создает психологическое напряжение у летчика, сказывающееся на качестве выдерживания режима полета и решения задач самолетовождения.

Дальность видимости несамосветящихся объектов в темное время суток, как и в светлое, определяется контрастом объекта на фоне местности и порогом контрастной чувствительности глаза для узнавания ориентира. Порог контрастной чувствительности глаза сильно меняется (растет) в темное время суток и зависит, в первую очередь, от естественной освещенности.

Дальность видимости самосветящихся объектов зависит от трех параметров:

— объемного показателя ослабления света в атмосфере (прозрачность атмосферы);

— силы света огня;

— порога обнаружения белого огня.

В ночное время основным параметром, определяющим НПДВ самосветя-

щихся объектов, является порог обнаружения белого огня, который также зависит от естественной освещенности.

Особое влияние на естественную освещенность в темное время суток оказывает количество баллов и форма облачности, которые обладают большой временной изменчивостью и зависят от типовой синоптической ситуации.

Элементы ландшафта местности, определяют контраст объекта (ориентира) и фона, зависят от времени года. Выделяются три типа ландшафта: первый тип (I) - местность, покрытая снежным покровом, второй тип (П) - местность с сухой растительностью, третий тип (Ш) — местность с зеленой растительностью. Взаимная смена данных типов зависит от географического района, а естественная освещенность ландшафта местности определяет контраст ¿объект-фон», что связано с физикой переизлучения несамосветящихся объектов, влияющих на порог контрастной чувствительности глаза.

Геометрические размеры наблюдаемых объектов существенно влияют на дальность видимости несамосветящихся объектов, так как самосветящиеся ориентиры воспринимаются как белый свет точечного источника.

Состояние зрения наблюдателя и геометрические размеры объектов оказывают значительное влияние на НПДВ и должны быть больше остроты зрения наблюдателя (больше 5°).

д На НПДВ несамосветящихся объектов влияет вид поверхностей, которые подразделяются на матовые (лес, горы, железные дороги и т.д.) и на глянцевые (реки, озера, ВПП после дождя и т. д).

Все вышеперечисленные факторы оказывают влияние на определение РГДВ, от которой зависит НПДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров.

Условия воздушной навигации определяются путевой скоростью (зависит от направления и скорости ветра на высоте полета) и высотой полета ВС, они учитываются при определении НПДВ углом визирования.

Психофизиологические факторы зависят от уровня подготовки летчика, его снаряжения, условий обзора из кабины ВС и учитываются временем аккомодации.

При определении НПДВ учитывается тип распределения горизонтальной дальности видимости с высотой, что связано с'учетом неоднородных свойств атмосферы.

Таким образом, анализ факторов показывает, что научная задача - разработка методики сверхкраткосрочного прогноза НПДВ в темное время суток может быть решена путем учета основных факторов при различной естественной освещенности и прозрачности атмосферы.

Во второй главе «Анализ и сверхкраткосрочный прогноз естественной освещенности в типовых синоптических ситуациях» приведены результаты анализа временной изменчивости и на их основе предложен метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в темное время суток для различных типовых синоптических ситуаций, не связанных с фронтальными разделами.

По данным измерений естественной освещенности прибором «Фон» были определены 3 класса облачности, которые определяют условия естественной освещенности в темное время суток:

1. Облака малой оптической плотности: перистые, перисто-слоистые и перисто-кучевые.

2. Облака средней оптической плотности: кучевые; слоисто-кучевые мощностью

менее 300 м; слоистые мощностью менее 100 м; высокослоистые и высококучевые.

3. Облака большой оптической плотности: кучево-дождевые; мощно-кучевые; слоистые мощностью более 100 м и слоисто-кучевые мощностью более 300 м.

При наблюдении нескольких слоев облачного покрова она отождествляется с облачностью большой оптической плотности по максимальному количеству баллов.

Для каждой фазы Луны в зависимости от количества и оптической плотности облаков установлены градации значений естественной освещенности (таблица 1).

Таблица 1 - Градации значений естественной освещенности (Е, Лк) в зависимости от фазы Луны, количества и оптической плотности облаков

* Коляхяво и оппда а<ая пшшосп. облаке® ^алой отической плотности Средней отической платности Большой отической плотности

0-2 6. 3-5 6. 6-8 6. 9-106. 0-2 6. 3-5 6. 6-8 6. 9-106. 0-2 6. 3-5 6. 6-8 6. 9-106.

Фаза Луны 1 фаза (новолуние) 0,010,001 0,010,001 0,0010,0001 0,0010,0001 0,010,001 0,010,001 0,0010,0001 0,0010,0001 0,010,001 0.010,001 0,0010,0001 0,0010,0001

2фаза 0,040,01 0,040,01 0,010,001 0,010,001 0,040,01 0,010,001 0,010,001 0,0010,0001 0,040,01 0,010,001 0,0010,0001" 0,0010,0001

Зфаза 0,140,04 0,140,04 0,040,01 0,010,001 0,140,04 0,040,01 0,010,001 0,010,001 0,140,04 0,04-. 0,01 0,01-.. 0,001 0,0010,0001

4 фаза ¡полнолуние) 0,30,14 0,30,14* 0,140,04 0,040,01 0,30,14 0,140,04 0,040,01 0,040,01 0,30,14 0,140,04 0,010,001 9,0010,0001

Анализ таблицы 1 показывает, что при малооблачной погоде (0-2 балла) естественная освещенность зависит только от фазы Луны. Следовательно, наибольшие изменения естественной освещенности наблюдается в полнолуние, а наименьшие — в новолуние и зависят от количества и оптической плотности облачного покрова.

Анализ временной изменчивости естественной освещенности проведен по повторяемости непрерывной продолжительности количества баллов облачности различной оптической плотности в темное время суток.

Исследования проводились в следующих типовых синоптических ситуациях: передняя часть циклона; центр циклона; теплый сектор циклона; тыловая часть циклона; гребень" антициклона; западная периферия антициклона и восточная периферия антициклона.

В качестве примера, на рисунке 2 представлена повторяемость непрерывной продолжительности количества баллов облачности большой и малой оптической плотности в тыловой части циклона. Анализ показывает, что в течение темного времени суток облачность в тыловой части циклона имеет тенденцию к разрушению, следовательно, естественная освещенность улучшается.

В результате проведенного исследования выявлено, что в типовых синоптических ситуациях циклона, не связанных с фронтальными разделами, облачность малой оптической плотности рассеивается через 3-5 часов, а средней и большой — через 5-7 часов, после наступления темного времени суток. В типовых синоптических ситуациях антициклона облачность малой оптической плотности рассеивается через 2-3 часа, а средней и большой — через 3-5 часов.

Это позволяет сделать вывод о том, что с течением указанного времени, после наступления темного времени суток, облачность рассеивается, а естественная освещенность улучшается.

' а) 0-2 балла; б) 3-5 баллов; в) 6-8 баллов; г) 9-10 баллов

Рисунок 2 - Повторяемость (%) непрерывной продолжительности (ч) количества баллов облачности в тыловой части циклона в осенний период

Анализ временной изменчивости естественной освещенности по данным повторяемости непрерывной продолжительности количества баллов облачности обосновывает использование модели физической экстраполяции для сверхкраткосрочного прогноза на 1 и 2 часа, а модели скользящего среднего - на 3-6 часов.

Для оценки возможности применения методов авторегрессии рассчитаны автокорреляционная и частная автокорреляционная функции количества баллов облачности в типовых синоптических ситуациях циклона и антициклона (рисунок 3).

Автокорреляционная функция Частная автокорреляционная функция

а) циклонические циркуляции; б) антициклонические циркуляции Рисунок 3 - Автокорреляционная функция и частная автокорреляционная функция временных рядов количества баллов облачности в темное время суток

Анализ рисунка 3 показывает, что автокорреляционная функция плавно затухает, а частная автокорреляционная функция имеет резкий спад через три часа. Это позволяет сделать выводы, что для прогноза рассматриваемой величины целесообразно:

- использовать модель авторегрессии третьего порядка (метод скользящего среднего);

- прогноз разрабатывать с заблаговременностью до 6 часов.

Прогноз естественной освещенности в рассматриваемых типах синоптической ситуации произведен по прогностическим значениям количества баллов облачности различной оптической плотности и соответствующих им градациям естественной освещенности.

Оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в различных синоптических ситуациях составляет: на один час - 95-98%, на два часа - 91-95%, на три часа - 85-90%, на четыре часа - 80-85%, на пять часов - 75- 80%, на шесть часов - 70-78%.

Для расчета успешности предложенного метода прогноза используется количество прогностической информации (7). Расчеты показали, что в зависимости от времени года количество прогностической информации при прогнозе на один час меняется от 0,2 до 0,3 дит, на два часа - от 0,3 до 0,5 дит, на три часа - от 0,6 до 0,9 дит, на четыре часа - от 0,9 до 0,14 дит, на пять часов - от 0,13 до 0,17 дит, на шесть часов - от 0,17 до 0,21 дит.

Следовательно, данный метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности содержит меньший элемент случайности и несет большую информацию по сравнению с инерционным прогнозом.

В третьей главе «Метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток» предложена адаптация методов Кашмидера и Аллара для расчета реаЛыюй горизонтальной дальности видимости объектов в темное время суток.

РГДВ как один из основных факторов определяющих условия видимости (углы визирования объектов на земной поверхности) в наклонном направлении зависит от прозрачности атмосферы и естественной освещенности.

Расчет проводился для глянцевых и матовых поверхностей несамосветящихся объектов при различных типах ландшафтов местности с учетом естественной освещенности.

В качестве примера, на рисунке 4 представлены расчетные значения РГДВ объектов с глянцевыми и матовыми поверхностями в темное время суток в зависимости от МОДВ при различной естественной освещенности.

1. Матовые поверхности 2. Глянцевые поверхности

а) Е=0,3-0,14 Лк; б) Е=0,04-0,01 Лк; в) Е=0,01-0,001 Лк Рисунок 4 - Зависимость РГДВ несамосветящихся объектов от МОДВ ночью при различной естественной освещенности для I типа ландшафта местности

Из рисунка 4 видно, что РГДВ в темное время суток главным образом зависит от естественной освещенности и типа поверхности объекта, чем меньше естествен-10

ная освещенность, тем меньше РГДВ. При этом дальность видимости объектов с глянцевыми поверхностями в два раза больше дальности видимости объектов с матовыми поверхностями.

Следовательно, при равных условиях РГДВ при II типе ландшафта местности меньше, чем в I типе, а в III меньше, чем во II.

Для расчета самосветящихся объектов был адаптирован метод Аллара. Отличительной особенностью адаптированного метода является то, что расчеты РГДВ производились с учетом естественной освещенности для дальности распознавания белого одиночного огня и группы огней.

В качестве примера, на рисунке 5 представлена в виде номограмм зависимость РГДВ распознавания самосветящихся объектов, (одиночного огня и групповых огней).

1. Группы огней 2. Одиночного огня

. Метеорологическая оптическая дальность видимости, м Метеорологическая оптическая дальность видимости, м

Реальная горизонтальная дальность видимости, м Реальная горизонтальная дальность видимости, м

Рисунок 5 - Номограмма определения РГДВ распознавания самосветящихся объектов от МОДВ ночью при Е= 0,14-0,04 Лк

Из рисунка 5 видно, что РГДВ распознавания одиночного огня больше РГДВ .распознавания групповых огней, потому что видимость самосветящихся объектов увеличивается с уменьшением естественной освещенности при прочих равных условиях.

' Следовательно, РГДВ обнаружения групповых "огней больше дальности обнаружения одиночных огней, а при уменьшении прозрачности атмосферы РГДВ самосветящихся объектов стремится к МОДВ.

Оценка успешности метода расчета РГДВ несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток проведена по расчетным и фактическим данным наблюдений за РГДВ. Критерии успешности (г - коэффициент корреляции между рассчитанными и фактическими значениями; а — средняя квадратическая ошибка расчета, м; - средняя абсолютная ошибка расчета, м) метода расчета РГДВ несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток приведены в таблицах 2 и 3.

Анализ таблиц 2 и 3 показывает на возможность применения полученного метода для определения РГДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров в темное время суток.

Таблица 2 - Значения критериев успешности (г, <т, ц) расчета реальной горизонтальной дальности видимости несамосветящихся объектов ночью при различной естественной освещенности

Естественная освещенность Матовые поверхности Количество случаев Глянцевые поверхности Количество случаев

г а, м ц, м г <7, М 1, м

0,3-0,14Лк 0,86 59,6 49,1 100 0,89 44,3 39,7 70

0,14-0,04 Лк 0,85 63,4 52,4 100 0,86 49,6 45,3 70

0,04-0,01Лк 0,84 65,2 53,2 100 0,85 53,8 46,5 70

0,01-0,001Лк 0,82 70,2 55,2 100 0,83 57,3 49,4 70

0,001-0,0001Лк 0,79 75,6 59,3 100 0,70 59,3 51,3 70

Таблица 3 - Значения критериев успешности (г, а, ц) расчета реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся объектов ночью при различной естественной освещенности

Естественная освещенность Одиночный огонь Количество случаев Групповой огонь Количество случаев

г (Г, м V' м г а, м , V, м

0,3^0,14Лк 0,93 121,6 106,1 100 0,97 106,7 82,1 70

0,14-0,04 Лк 0,92 140,4 114,4 100 0,95 112,2 88,8 70

0,04-0,01Лк 0,90 150,2 129,2 100 0,91 125,1 95,3 70

0,01-0,001Лк 0,88 160,5 138,2 100 0,90 132,5 99,8 70

0,001-0,0001Лк 0,85 171,2 141,3 100 0,88 139,5 106,4 70

В четвертой главе «Метод расчета наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток» предложен метод расчета НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное.время суток с учетом основных факторов, при различной естественной освещенности и прозрачности атмосферы.

НПДВ в темное время суток для заданной высоты полета рассчитывается в соответствии со следующей формулой:

е __Н ПОЛ_

* ГШ 1 / ят г/А

СОБ0-1П И' Г — / е 1 с

г Б

где Нпол - высота полета ВС, м; Ко - первоначальный, неискаженный дымкой контраст между объектом и фоном (К0<1); ВФ — истинная яркость фона, т.е. яркость, неискаженная атмосферной дымкой; Б - коэффициент, характеризующий состояние яркостного «насыщения» слоя помутнения; 8 - порог контрастной чувствительности глаза, зависит от естественной освещенности и ландшафта местности; 0 - угол визирования, град; (й — слои, характеризующие распределение горизонтальной видимости с высотой, м;

Smh - горизонтальная видимость на высоте полета, которая зависит от типа вертикального распределения горизонтальной дальности видимости с высотой, м.

Тип вертикального распределения горизонтальной дальности видимости в подоблачном слое определялся по значениям ВНГО, МОДВ и форме облачности:

- первый тип (ВНГО <150 м, 1000 м<МОДВ< 2000м) — быстрое и непрерывное ухудшение горизонтальной видимости от поверхности земли до ВНГО;

-второй тип (150 м<ВНГО <200 м, 1000 м<МОДВ< 4000м) - медленное уменьшение горизонтальной видимости вблизи земли (дымка, морось, мелкий снег, снежные зерна), а затем быстрое при приближении к ВНГО;

-третий тип (200 м<ВНГО <400 м, 1000 м<МОДВ< 8000м) - постоянная горизонтальная видимость от поверхности земли до высоты нижней границы дымки (уровня конденсации), а выше, в подоблачном слое дымки, происходит определенное ухудшение горизонтальной видимости по квадратичному закону до ВНГО;

- четвертый тип (400 м<ВНГО <800 м, 1000 м<МОДВ<ЮООО м)- равные значения горизонтальной видимости от поверхности земли до ВНГО.

- пятый тип - примерно одинаковая видимость (в отдельных случаях наблюдается улучшение до 30%) от поверхности земли до высот 100-300.

. \\ При облачности верхнего и среднего яруса или малооблачной погоде атмо-'\ cфepá'cчитaeтcя однородной, и расчеты производятся по IV типу.

В качестве примера, на рисунке 6 представлены результаты расчета НПДВ для IV типа распределения горизонтальной дальности видимости с высотой.

Метеорологическая оптическая дальность видимости, м

а) Е=0,3-0;14 Лк; б) Е=0,14-0,04Лк; в) Е= 0,04-0,01Лк; г) Е=0,01-0,001Лк; д) Е=0,001-0,0001 Лк

Рисунок 6 - Зависимость НПДВ несамосветящихся объектов с матовыми поверхностями от МОДВ при различной естественной освещенности для IV типа распределения горизонтальной дальности видимости с высотой, II тип ландшафта местности (путевая скорость - 200 км/ч, высота полета ВС - 250м, ВНГО - 450м)

Из рисунка видно, что НПДВ несамосветящихся объектов существенно зависит от естественной освещенности.

Расчетные значения НПДВ несамосветящихся объектов при путевой скорости полета менее 300 км/ч показывают, что в I - III типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой НПДВ всегда меньше 100 м, а в IV и V в зависимости от естественной освещенности и МОДВ, от 100 до 2000 м.

Метод расчета НПДВ самосветящихся объектов основан на определении диа-

грамм видимости огней ненаправленного действия при различных типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой.

При определении наклонной полетной дальности видимости групповых самосветящихся объектов решались две задачи: первая - расчет дальности обнаружения группового огня (световое пятно от группы огней) и вторая — расчет дальности распознавания объекта как группового огня. При расчете дальности обнаружения самосветящихся объектов, они рассматривались как групповые огни с учетом интерференции света.

В качестве примера, на рисунках 7 и 8 приведены графики зависимости НПДВ от МОДВ для одиночного огня и групповых огней в темное время суток.

2000

1500

1000

500

•в С

И «

« о * £

4 §"

о я щ о

а |

« Метеорологическая оптическая дальность видимость, м

а) I - Ш ТОМ; б) IV ТОМ; Рисунок 7 - Зависимость НПДВ одиночного огня от МОДВ при различных типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой (путевая скорость ВС -100 км/ч, высота полета ВС -100 м, Е=0,14-0,04 Лк)

Из рисунка 7 видно, что для I, П и 1П типов распределения горизонтальной дальности видимости с высотой НПДВ всегда меньше МОДВ. При IV и V типе распределения горизонтальной дальности видимости с высотой НПДВ больше или равна МОДВ.

1. Распознавание объекта

2. Обнаружение объекта

2500 5000 7500 ЮООО Метеорологическая оптическая дальность видимости, м

а) Е=0,001-0,0001 Лк; б) Е=0,04-0,01 Лк; в) Е=0,3-0,14 Лк Рисунок 8 — Зависимость НПДВ самосветящегося объекта от МОДВ при различной естественной освещенности (путевая скорость ВС -100 км/ч, высота полета ВС - 200 м, ВНГО - 800 м, IV тип распределения горизонтальной дальности видимости с высотой)

Из рисунка 8 ввдно, что дальность обнаружения группового самосветящегося объекта в два раза больше, чем распознавания, для различных значений естественной освещенности.

Оценка успешности производилась по данным НПДВ, полученным от специально подготовленных командиров экипажей ВС (разведчиков погоды) при выполнении полетов по ПВП и расчетными значениями НПДВ (всего 600 эпизодов).

Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС (НПДВ определялась с помощью дальномера). В таблицах 4 и 5 приведены критерии успешности расчета НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов ночью.

Таблица 4 - Значения критериев успешности (г, a, t]) расчета НПДВ несамосветящихся объектов ночью

Естественная освещенность I.1I и III ТОМ IV ТОМ VTOM

Матовые Глянцевые Матовые Глянцевые Матовые Глянцевые

г а, м >¡,M г OJ4 ЦИ г а,м г\,м г о,м 1],М г о,м tJ,M г а.м t],M

0,3-0,14 Лк 0,96 33 24 0,97 45 29 0,92 45 35 0,96 60 41 0,92 77 53 0,92 90 69

0,14-0,04 Лк 0,91 39 26 0,95 48 32 0,88 55 39 0,93 65 46 0,88 83 58 0,93 98 76

0,04-0,01 Лк 0,88 41 33 0,94 51 36 0,85 59 42 0,91 68 48 0,85 89 61 0,88 93 73

0,01-0,001 Лк 0,85 48 36 0,90 55 38 0,81 62 46 0,88 69 51 0,81 91 64 0,85 104 81

0,001-0,0001Лк 0,80 55 41 0,82 68 45 0,78 68 52 0,83 71 54 0,78 101 75 0,79 109 88

1 V ^

Таблица 5 - Значения критериев успешности (г, а, ц) расчета НПДВ самосветящихся объектов ночью

Естественная освещенность I.II и III ТОМ IV ТОМ VTOM

Одиночные Групповые , Одиночные Групповые Одиночные Групповые

г а,м tjM г OJM 1,м г о,м r¡,M г а,м г\,м г а,м IJ.M г а,м

0,3-0,14 Лк 0,94 205 180 0,92 200 171 0,96 223 193 0,95 230 181 0,93 256 208 0,91 243 201

0,14-0,04 Лк 0,90 212 184 0,89 203 176 0,95 227 198 0,93 236 187 0.91 266 216 0,87 245 207

0,04-0,01 Лк 0,88 218 188 0,84 208 179 0,94 238 204 0,90 240 193 0,88 268 221 0,86 249 210

0,01-0,001 ЛК 0,86 221 192 0,82 210 182 0,90 244 208 0,88 241 200 0,86 276 229 0,82 252 215

0,001-0,0001Лк 0,83 225 196 0,80 216 189 0,89 246 215 0,85 246 205 0,81 282 232 0,80 268 224

Из данных таблиц 4 и 5 видно, что полученные значения критериев успешности показывают на возможность использования предложенных методов расчета НПДВ.

В пятой главе «Методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся и самосветящихся объектов в темное время суток» предложена методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток путем комплексного учета основных факторов для различных условий воздушной навигации.

Методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ включает в себя адаптированные методы прогнозов ВНГО, МОДВ, естественной освещенности, расчетов РГДВ и НПДВ по данным наземных наблюдений и условий воздушной навигации для района полета.

Методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной видимости приведена в виде схемы на рисунке 9.

Оценка успешности сверхкраткосрочного прогноза НПДВ несамосветящихся и самосветящихся объектов ночью (г, a, rj) проведена по критериям успешности и приведена в таблицах 6 и 7.

Рисунок 9 — Схема сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Таблица 6 - Критерии успешности (г, а, /7) сверхкраткосрочного прогноза НПДВ несамосветящихся объектов ночью »

Заблаговремен-носгь прогноза И ТОМ III ТОМ IV ТОМ УТОМ

г ом. 4 м г ом чм г ом !)М г ом г\м

на 1 час 0,84 110,4 80,3 0,80 141,6 113,6 0,78 210,4 182,3 0,16 240,1 196,6

на 2часа 0,82 120,4 90,3 0,78 151,6 123,6 0,77 215,4 192,3 0,75 245,9 209,6

на Зчаса 0,79 128,1 91,5 0,76 159,1 136,8 0.75 221,4 197,4 0,71 250,2 217,4

на4часа 0,77 136,8 94,4 073 172,8 144,3 0.72 231,6 203,7 0,67 254,6 222,1

на 5часов 0,75 144,7 96,8 0,71 182,6 151,9 0,69 238,5 211,6 0,64 263,2 229,5

на бчасов 0,72 151,5 98,1 0,70 192,9 165,1 0,67 249,1 219,4 0,63 269,4 234,4

Таблица 7 - Критерии успешности (г, а, /7) прогноза сверхкраткосрочного НПДВ самосветящихся объектов ночью

Заблаговремен-носгь прогноза I, атом III ТОМ IV ТОМ УТОМ

г ом. Г)М г ом Ч м г ом ЧМ г ом ЧМ

на 1 час 0,83 330,4 270,3 0,85 355,6 274,6 0,88 310,4 266,5 0,86 336,9 280,3

на2часа 0,81 345,8 276,3 0,82 352,6 277,6 0,85 321,6 277,2 0,84 347,9 296,3

на Зчаса 0,78 358,1 280,5 0,79 354,1 285,8 0,83 334,1 286,1 0,81 354,2 304,5

на 4часа 0,75 366,8 299,4 0,76 367,8 298,3 0,79 352,8 296,7 0,78 369,6 315,4

на 5часов 0,71 374,7 305,8 0,74 376,6 302,9 0,76 362,6 305,2 0,76 382,2 324,8

на бчасов 0,70 381,5 310,1 0,72 383,9 309,1 0,72 372,9 317,4 0,74 393,4 335,1

Анализ значений критериев успешности (таблицы 6, 7) указывают на целесообразность использования полученной методики для прогноза НПДВ несамосветящихся объектов в темное время суток.

В заключение сформулированы основные выводы по работе.

1. Анализ временной изменчивости естественной освещенности в рассмотренных типовых синоптических ситуациях циклона и антициклона показывает, что:

- наибольшая изменчивость естественной освещенности, в зависимости от оптической плотности облаков, наблюдается в полнолуние, а наименьшая - в новолуние;

- естественная освещенность в типовых синоптических ситуациях, не связанных с фронтальными разделами, для данной оптической плотности облаков остается без изменений в течение 1-2 часов после наступления темного времени суток и достигает максимального значения через 5-6 часов;

- наименьшая естественная освещенность наблюдается в переходные периоды года в типовых синоптических ситуациях циклона, а наибольшая - в летний период в типовых синоптических ситуациях антициклона.

; Прогноз разрабатывается на 1 и 2 часа - методом физической экстраполяции, а на 3 - 6 часов методом скользящего среднего. Оправдываемость метода сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности на один час - 95-98%, на два часа - 91-95%, на три часа - 85-90%, на четыре часа - 80-85%, на пять часов - 75- 80%, на шесть часов - 70-78%, а в теплом секторе циклона и в восточной периферии антициклона от 82%, на 1 час, до 57% на 6 часов.

2. Разработан усовершенствованный метод расчета РГДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов, основанный на ее зависимости от прозрачности атмосферы и естественной освещенности. Анализ расчета РГДВ по предложенному методу показывает:

- РГДВ несамосветящихся объектов всегда меньше МОДВ и МДВ, причем при максимальной естественной освещенности она в 2 -'3 раза больше, чем при минимальной естественной освещенности;

- РГДВ несамосветящихся объектов зависит от типа ландшафта местности, который в свою очередь зависит от географической зоны, времени года и типа поверхности объекта. При равных условиях естественной освещенности, МОДВ и типа ландшафта местности РГДВ глянцевых поверхностей больше матовых поверхностей в 1,5-2,0 раза;

- РГДВ самосветящихся объектов всегда больше МОДВ, причем наилучшая видимость огней наблюдается при минимальной естественной освещенности, и она в 3 - 4 раза больше, чем при максимальной естественной освещенности;

- РГДВ распознавания одиночных огней больше, чем групповых огней в 1,2 -2,0 раза, а дальность обнаружения групповых огней больше, чем опознавание одиночного огня в 2,0 - 3,0 раза.

3. Разработан усовершенствованный метод расчета НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов, основанный на комплексном учете всех факторов, влияющих на видимость ориентиров на земной поверхности в темное время суток с борта ВС. Анализ расчета НПДВ по предложенному методу показывает:

- расчетные значения НПДВ несамосветящихся объектов всегда меньше МОДВ и МДВ при всех типах распределения реальной горизонтальной видимости с высотой и не превышают 2000 м;

- расчетные значения НПДВ самосветящихся объектов в I, П и Ш типах распределения реальной горизонтальной дальности видимости с высотой меньше, а в IV и V типе - больше или равны МОДВ;

- расчетные значения НПДВ обнаружения групповых огней больше НПДВ распознавания.

Расчетные значения НПДВ позволяют сделать вывод о невозможности выполнения визуальных полетов по ПВП над равнинной местностью для несамосветящихся объектов в I - III, а для самосветящихся — в I и II типах распределения горизонталь-, ной дальности видимости с высотой (подтверждается рекомендациями Международной организации гражданской авиации за 2008 год № 19 от 26 июня 2008 г).

4. Предложена методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и'несамосветящихся объектов (ориентиров), основанная на методах сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности, расчетов РГДВ, НПДВ и условий воздушной навигации. Она позволяет эффективно оценивать соответствие метеорологических условий выполнению визуальных полетов по ПВП в темное время суток над равнинной местностью по данным метеорологических наблюдений без проведения воздушной разведки погоды. о. >■.

Оценка успешности методики, проведенная по критериям успешности, указывает на целесообразность ее использования в оперативной работе метеоподразделений.

Таким образом, внедрение результатов работы в оперативную практику авиационных метеорологических подразделений позволит существенно повысить эффективность, безопасность и регулярность полетов авиации в темное время суток.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Ковалев В.И. Влияние путевой скорости на наклонную полетную видимость при полетах под низкими облаками/ В.И. Ковалев, В.В.Дорофеев, А.В.Степанов// Сб. науч. ст. по матер. V Всерос. науч.-практ. конф,:* Гидрометеорологическое обеспечение авиации, экологическая безопасность и мониторинг. - Воронеж: ВВВАИУ (ВИ), 2007. -Ч. II. - С. 49-52.

2. Ковалев В.И. Методика расчета высоты визуального контакта в радиационных туманах/ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук II Сб. науч. ст. по матер. V Всерос. науч.-практ. конф.: Гидрометеорологическое обеспечение авиации, экологическая безопасность и мониторинг. - Воронеж: ВВВАИУ (ВИ), 2007. - Ч. П. - С. 53-57.

3. Ковалев В.И. Определение горизонтальной и наклонной дальности видимости несамосветящихся объектов ночью при однородной прозрачности атмосферы/ В.И. Ковалев, С.В. Грабко, В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук // Сб. науч. метод, матер.: Гидрометеорологическое обеспечение, экологическая безопасность и мониторинг. - Воронеж: ВВВАИУ (ВИ), 2007. - Вып. 30. Ч. I. - С. 18-26.

4. Ковалев В.И. Видимость несамосветящихся объектов ночью/ В.И. Ковалев// Материалы П Междунар. науч. конф.: Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования. - Воронеж: ГОУ ВПО «ВГТА» 2007. - С. 96.

5. Ковалев В.И. Оценка дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток при выполнении поисково-спасательных работ/ В.И. Ковалев, С.В.

Грабко // Сб. ст. III Междунар. науч.-пракг. конф.: Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях - Воронеж: ГОУВПО ВГПУ, 2007. -Ч. I. - С. 35-44.

6. Ковалев В.И. Расчет наклонной полетной дальности видимости при выполнении поисково-спасательных работ в чрезвычайных ситуациях/ В.И. Ковалев, C.B. Грабко, А.В. Степанов// Сб. ст. Ш Междунар. науч.-пракг. конф.: Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных сшуациях. - Воронеж: ГОУВПО ВГПУ, 2007. - Ч. Ш. - С. 185-200.

7. Ковалев В.И. Определение дальности видимости самосветящихся ориентиров в ночное время суток/ В.И. Ковалев, C.B. Грабко, И.А. Жильчук// Науч.-метод. сб.: Актуальные проблемы высшего военного образования.-Ейск: ЕВАИИ, 2008-Вып. 17-С. 132-137.

8. Ковалев В.И. Расчет реальной горизонтальной и наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов ночью b условиях однородной атмосферы/ В.И. Ковалев// Сб. ст. IX конф.: Кибернетика и высокие технологии в XXI веке. - Воронеж: ВГУ, 2008. -С. 874-882.

9. Ковалев В.И. Расчет наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов ночью при различной прозрачности атмосферы/ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев// Сб. ст. IX конф.: Кибернетика и высокие технологии в XXI веке. -Воронеж: ВГУ, 2008. - С. 883-894.

10. Ковалев В.И. Определение наклонной дальности видимости несамосвега-щихся ориентиров при выполнении полетов ночью/ В.И. Ковалев// Сб. кратких сообщ. XXVÏÏI Российской школы: Наука и технология. Секция 4: Динамика и управление. -Екатеринбург: УрО РАН, 2008. - С. 27-29.

11. Ковалев В.И. Реальная дальность видимости несамосветящихся объектов ночью при полетах в однородной атмосфере/ В.И. Ковалев// Сб. науч. метод, матер.: Гидрометеорологическое обеспечение. Экологическая безопасность и мониторинг. -Воронеж: ВАИУ, 2008. - Вып. 31. Ч. 1 - С. 105-110.

12. Ковалев В.И. Анализ облачности в темное время суток в типовых синоптических ситуациях антициклона/ В.И. Ковалев, К.Е. Калагин, А.И Каренский// Сб. науч. метод, матер.: Гидрометеорологическое обеспечение. Экологическая безопасность и мониторинг. - Воронеж: ВАИУ, 2008.-Вып. 31. -Ч. I.-С. 111-115.

<' 13. Ковалев В.И. Анализ облачности в темное.время суток в типовых синоптических ситуациях циклона/ В.И. Ковалев, И.А. Цуканов// Сб. науч. метод, матер.: Гидрометеорологическое обеспечение. Экологическая безопасность и мониторинг. -Воронеж: ВАИУ, 2008. - Вып. 31. Ч. I. - С. 116-119.

14. Ковалев В.И. Прогноз наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов в темное время суток/ В.И. Ковалев// Сб. ст. Междунар. конф.: По авиационной и спутниковой метеорологии. - СПб.: РГГМУ, 2008. - С. 74-76.

15. Ковалев В.И Анализ наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов при различной прозрачности атмосферы/ В.И. Ковалев// Сб. ст. Междунар. конф.: По авиационной и спутниковой метеорологии. - СПб.: РГГМУ, 2008. - С. 162-163.

16. Ковалев В.И. Обеспечение дальности видимости ночью/ В.И. Ковалев, В.В.Дорофеев// Научно-популярный журнал «Безопасность, бизнес, наука». - Воронеж: Новый взгляд, 2008. - № 2. - С. 40-45.

17. Ковалев В.И. Влияние ландшафта местности на видимость несамосветящихся объектов в однородной атмосфере ночью/ В.И. Ковалев, В.В.Дорофеев// Вестник ВГУ, серия география, геоэкология. - Воронеж: ВГУ, 2008. -№ 2. -С. 121-125.

18. Ковалев В.И. Влияние ландшафта местности на ориентирование воздушных судов ночью при выполнении поисково-спасательных работ/ В.ШСовалев, В.В.Дорофеев, А.В.Гончаров, А.А.Дьяков // Сб. ст. VI Междунар. науч.-практ. конф.: Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях. - Воронеж: ГОУВПО ВГГТУ, 2008. - Ч. III. - С. 32-38.

19. Ковалев В.И. Влияние облачности в темное время суток на ориентирование воздушного судна при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций/ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев, Д.Е. Верещагин, И.А. Келембет// Сб. ст. VI Междунар. на-уч.-практ. конф.: Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях. - Воронеж: ГОУВПО ВГПУ, 2008. - Ч. III. - С. 39-44.

20. Ковалев В.И. Алгоритмы сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости ночью./ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев, А.Н. Маслобойщиков// Матер. III Междунар. науч. конф.: Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования. - Воронеж: ГОУ В ПО ВГТА, 2009. - С. 50.

21. Ковалев В.И. Оценка условий воздушной навигации в темное время суток/ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев, A.A. Дьяков, В.В. Аристов// Сб. ст. X конф.: Кибернетика и высокие технологии в XXI веке. - Воронеж: ВГУ, 2009. - С. 671-682.

22. Ковалев В.И. Анализ естественной освещенности в типовых синоптических ситуациях антициклона в темное время суток/ В.В. Дорофеев, В.И. Ковалев, Д.Е. Верещагин// Сб. науч.-мет. матер. XIX конф.: Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения. - Воронеж: ВАИУ, 2009. Вып. 32. Ч. 1.- С. 73-77.

23. Ковалев В.И. Влияние ландшафта местности на наклонную полётную дальность видимости в темное время суток/ В.В. Дорофеев, В.И. Ковалев, A.A. Дьяков// Сб. науч.-мет. матер. XIX конф.: Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения. - Воронеж: ВАИУ, 2009. Вып. 32. Ч. 1.- С. 78-82.

24. Ковалев В.И. Влияние облачного покрова на ориентировку воздушного судна в темное время суток'/ В.В. Дорофеев, В.И. Ковалев, И.А. Келембет// Сб. науч.-мет. Majep. XIX конф.: Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения. - Воронеж: ВАИУ, 2009. Вып. 32. Ч. 1- С. 83-86.

25. Ковалев В.И. Анализ реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся объектов в темное время суток/ В.В. Дорофеев, В.И. Ковалев, Ю.М. Корнюшин, H.A. Фисенко // Сб. науч.-мет. матер. XIX конф.: Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения. - Воронеж: ВАИУ, 2009. Вып. 32. Ч. 1.- С. 87-92.

- перечень рецензируемых научных журналов, рекомендуемых ВАК РФ, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата наук.

Подписано к печати 20.08.2009 г. Заказ № 568 Тираж 100 экз.

Издательство ВАИУ (г. Воронеж) 394064, г. Воронеж, ул. Ст. Большевиков, 54 «а»

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Ковалёв, Вячеслав Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАКЛОННУЮ ПОЛЕТНУЮ ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ НЕСАМОСВЕТЯЩИХСЯ И САМОСВЕТЯЩИХСЯ ОРИЕНТИРОВ В ТЕМНОЕ ВРЕМЯ СУТОК.

1.1. Характеристики видимости для обеспечения полетов авиации.

1.2. Обзор исследований наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

1.3. Факторы, влияющие на наклонную полетную дальность видимости в атмосфере в темное время суток.

1.3.1. Естественная освещенность.

1.3.2. Прозрачность атмосферы. Распределение горизонтальной дальности видимости с высотой. Явления погоды.

1.3.3. Оптико-физические характеристики, контраст, свойства объекта (ориентира) и ландшафт местности.

1.3.4. Скорость и высота полета воздушного судна Направление и скорость ветра.

1.3.5. Психофизиологические факторы.

1.4. Требования к информации о наклонной полетной дальности видимости при визуальных полетах в темное время суток.

ВЫВОДЫ.

2. АНАЛИЗ И СВЕРХКРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ В ТИПОВЫХ СИНОПТИЧЕСКИХ СИТУАЦИЯХ.

2.1. Повторяемость непрерывной продолжительности различного состояния неба в типовых синоптических ситуациях.

2.2. Повторяемость количества баллов облачности в типовых синоптических ситуациях в различные периоды года.

2.3. Анализ естественной освещенности в типовых синоптических ситуациях.

2.4. Сверхкраткосрочный прогноз естественной освещенности.

2.4.1. Метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в темное время суток.

2.4.2. Оценка достоверности методики сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в темное время суток.

ВЫВОДЫ.

3. МЕТОД РАСЧЕТА РЕАЛЬНОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ НЕСАМОСВЕТЯЩИХСЯ И САМОСВЕТЯЩИХСЯ ОРИЕНТИРОВ В ТЕМНОЕ ВРЕМЯ СУТОК.

3.1. Метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости несамосветящихся ориентиров в темное время суток.

3.2. Диагноз реальной горизонтальной дальности видимости несамосветящихся ориентиров в темное время суток.

3.2.1. Матовые поверхности.

3.2.2. Глянцевые поверхности.

3.2.3. Диагноз влияния ландшафта местности на реальную горизонтальную дальность видимости несамосветящихся ориентиров.

3.3. Метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся ориентиров в темное время суток.

3.4. Диагноз реальной горизонтальной дальности видимости самосветящихся ориентиров в темное время суток.

3.5. Оценка достоверности метода расчета реальной горизонтальной дальности видимости в темное время суток.

ВЫВОДЫ.

4. МЕТОД РАСЧЕТА НАКЛОННОЙ ПОЛЕТНОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ НЕСАМОСВЕТЯЩИХСЯ И САМОСВЕТЯЩИХСЯ ОРИЕНТИРОВ В ТЕМНОЕ ВРЕМЯ СУТОК.

4.1. Метод расчета наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся ориентиров в темное время суток.

4.2. Диагноз результата расчета наклонной полетной дальности видимости в различных типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой.

4.3. Метод расчета наклонной полетной дальности видимости самосветящихся ориентиров в темное время суток.

4.4. Диагноз расчета наклонной полетной дальности видимости самосветящихся ориентиров в темное время суток.

4.5. Оценка достоверности метода расчета наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся ориентиров в темное время суток.

ВЫВОДЫ.

5. МЕТОДИКА СВЕРХКРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА НАКЛОННОЙ ПОЛЕТНОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ НЕСАМОСВЕТЯЩИХСЯ И САМОСВЕТЯЩИХСЯ ОРИЕНТИРОВ В ТЕМНОЕ ВРЕМЯ СУТОК.

5.1. Методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости ориентиров в темное время суток.

5.2. Оценка достоверности методики сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости ориентиров в темное время суток

5.3. Рекомендации метеоспециалистам по оценке видимости в темное время суток.

5.4. Рекомендации по метеорологическому обеспечению для руководящего и летного состава при выполнении полетов по правилам визуальных полетов в темное время суток.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток"

Для выполнения полетов по правилам визуальных полетов (ПВП) в темное время суток необходима прогностическая информация не только о высоте нижней границы облаков (ВНГО) и метеорологической дальности видимости (МДВ), но, прежде всего, и о наклонной полетной дальности видимости (НГТДВ) (самосветящихся и несамосветящихся) ориентиров (объектов). Это объясняется тем, что согласно требований руководящих документов возможность выполнения полетов по ПВП определяется ВНГО и (или) НПДВ.

Данная задача особенно актуальна для военной авиации, выполняющей полеты ночью в условиях светомаскировки, радиоэлектронного противодействия и радиомолчания, когда обнаружение и распознавание объекта (цели) возможно только визуально.

Достижение поставленной цели связано с решением следующих задач:

1. Исследование изменчивости естественной освещенности и разработка метода ее сверхкраткосрочного прогноза в типовых синоптических ситуациях в темное время суток.

2. Разработка метода расчета реальной горизонтальной дальности видимости (РГДВ) самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров).

3. Разработка метода расчета наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

Объектом исследования является видимость в пограничном слое атмосферы для решения задач метеорологического обеспечения авиации в темное время суток.

Предмет исследования - естественная освещенность, реальная горизонтальная дальности видимость и наклонная полетная дальность видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток.

Основные положения, выносимые на защиту:

3. Метод расчета наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

4. Методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Выявлены закономерности временной изменчивости естественной освещенности, обусловленные изменением количества баллов облачности, ее оптической плотностью и фазой Луны. Разработан метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности в темное время суток. Отличительной особенностью метода является использование в качестве исходных данных общего количества баллов облачности различной оптической плотности для типовых синоптических ситуаций.

2. Разработан метод расчета реальной горизонтальной дальности видимости (РГДВ) самосветящихся и несамосветящихся объектов с учетом естественной освещенности. Отличительной особенностью является для самосветящихся объектов - расчет дальности их обнаружения и распознавания; для несамосветящихся - расчет дальности видимости объектов с матовыми и глянцевыми поверхностями при различных типах ландшафта местности (в отличие от методов расчета МОДВ и определения МДВ).

3. Разработан метод расчета наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток по данным естественной освещенности, прозрачности атмосферы (МОДВ) и ВНГО. Отличительной особенностью является для несамосветящихся объектов - возможность расчета углов визирования по РГДВ для различных условий воздушной навигации; для самосветящихся - возможность расчета углов визирования по диаграммам видимости обнаружения и распознавания при различных типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой (в отличие от методов расчета посадочной дальности видимости).

4. Разработана методика сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров) в темное время суток по данным наземных наблюдений за ВНГО и МОДВ (МДВ). Отличительной особенностью является комплексный учет основных факторов: естественная освещенность, тип ландшафта местности, распределение горизонтальной дальности видимости с высотой, условия воздушной навигации, а также использование методов сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности, расчет реальной горизонтальной дальности видимости и наклонной полетной дальности видимости (в отличие от сверхкраткосрочного прогноза посадочной дальности видимости).

Исходные данные: астрономические ежегодники; аэросиноптический материал; визуальные наблюдения за реальной горизонтальной дальностью видимости, метеорологической дальностью видимости, количеством и формой облаков; инструментальные измерения за высотой нижней границы облаков, метеорологической оптической дальностью видимости, естественной освещенности; доклады экипажей воздушных разведчиков погоды о значениях наклонной полетной дальности видимости в темное время суток за 2006-2009 годы.

Практическая значимость. Разработанная методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов в темное время суток позволяет эффективно оценивать соответствие метеорологических условий выполнению полетов по правилам визуальных или приборных полетов по данным наземных метеорологических наблюдений.

Теоретическая значимость. Разработанная методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов является основой для решения задач гидрометеорологического обеспечения авиации и других видов транспорта в темное время суток.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ВАИУ (г. Воронеж) в период с 2006 г. по 2009 г., на II и III Международных научных конференциях «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» в ВГТА (г. Воронеж, 2006 и 2009 гг.), на III и IV Международных научно-практических конференциях «Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях» в ВГТУ (г. Воронеж, 2007 и 2008 гг.), на XV Всероссийской конференции «Актуальные проблемы высшего военного образования» ЕВВАИУ (г. Ейск, 2007 г.), на IX и X международных конференциях «Кибернетика и высокие технологии в XXI веке» (г. Воронеж, 2008 и 2009 гг.), в XXVIII Российской школе «Наука и технология» (г. Екатеринбург, 2008 г.), на межвузовской конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации и РЭБ» (г. Воронеж, 2008 г.), на Международной конференции по авиационной и спутниковой метеорологии памяти профессора C.B. Солонина в РГГМУ (г. Санкт-Петербург, 2008 г.).

- в учебном процессе на гидрометеорологическом факультете ВАИУ (г. Воронеж);

- при выполнении научно-исследовательских работ (шифр «Полет-4», шифр «Полет-5).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Ковалёв, Вячеслав Игоревич

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Предложенный метод позволяет прогнозировать НПДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров в темное время суток в зависимости от естественной освещенности и условий воздушной навигации.

2. Критерии успешности сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся ориентиров показывают на возможность применения данной методики при производстве полетов в темное время суток по правилам визуальных полетов.

3. Приведены рекомендации для руководящего, летного состава и специалистов метеослужбы по определению НПДВ ориентиров в темное время суток при обеспечении полетов по ПВП. Они позволяют оценивать соответствие метеоусловий уровню подготовки пилотов ВС и определять условия воздушной навигации для обнаружения и распознавания самосветящихся ориентиров по данным наземных наблюдений за МОДВ и ВНГО.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Анализ временной изменчивости естественной освещенности в рассмотренных типовых синоптических ситуациях циклона и антициклона показывает, что: наибольшая изменчивость естественной освещенности, в зависимости от оптической плотности облаков, наблюдается в полнолуние, а наименьшая

- в новолуние; естественная освещенность в типовых синоптических ситуациях, не связанных с фронтальными разделами, для данной оптической плотности облаков остается без изменений в течение 1-2 часов после наступления темного времени суток и достигает максимального значения через 5-6 часов; наименьшая естественная освещенность наблюдается в переходные периоды года в типовых синоптических ситуациях циклона, а наибольшая

- в летний период в типовых синоптических ситуациях антициклона.

Разработан метод сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности для рассмотренных типов синоптических ситуаций, основанный на прогнозе количества баллов облачности различной оптической плотности и учитывающий фазу Луны. Прогноз разрабатывается на 1 и 2 часа - методом физической экстраполяции, а на 3 - 6 часов методом скользящего среднего. Оправды-ваемость метода сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности на один час - 95-98%, на два часа - 91-95%, на три часа - 85-90%, на четыре часа - 80-85%), на пять часов - 75- 80%, на шесть часов - 70-78%), а в теплом секторе циклона и в восточной периферии антициклона от 82%>, на 1 час, до 57%) на 6 часов.

- РГДВ несамосветящихся объектов всегда меньше МОДВ и МДВ, причем при максимальной естественной освещенности она в 2 — 3 раза больше, чем при минимальной естественной освещенности;

- РГДВ самосветящихся объектов всегда больше МОДВ, причем наибольшая видимость огней наблюдается при минимальной естественной освещенности, и она в 3 - 4 раза больше, чем при максимальной естественной освещенности;

- расчетные значения НПДВ самосветящихся объектов в I, II и III типах распределения реальной горизонтальной дальности видимости с высотой меньше, а в IV типе - больше или равны МОДВ;

- расчетные значения НПДВ обнаружения групповых огней больше НПДВ распознавания.

Расчетные значения НПДВ позволяют сделать вывод о невозможности выполнения визуальных полетов по ПВП над равнинной местностью для несамосветящихся объектов в I - III, а для самосветящихся - в I и II типах распределения горизонтальной дальности видимости с высотой (подтверждается рекомендациями Международной организации гражданской авиации за 2008 год № 19 от 26 июня 2008 г).

4. Предложена методика сверхкраткосрочного прогноза НПДВ самосветящихся и несамосветящихся объектов (ориентиров), основанная на методах сверхкраткосрочного прогноза естественной освещенности, расчетов РГДВ, НПДВ и условий воздушной навигации. Она позволяет эффективно оценивать соответствие метеорологических условий выполнению визуальных полетов по ПВП в темное время суток над равнинной местностью по данным метеорологических наблюдений без проведения воздушной разведки погоды.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Ковалёв, Вячеслав Игоревич, Б.м.

1. Астапенко П.Д. Требования к прогностической информации при обеспечении полетов гражданской авиации./ П.Д. Астапенко // Межвузовский сборник научных трудов. Л.: ОЛАГА, 1981. - С. 3-31.

2. Астапенко П.Д. Погода и полеты самолетов и вертолетов./ П.Д.Астапенко, A.M. Баранов, И.Н. Шварев Л.: Гидрометеоиздат, 1980.- 280 с.

3. Баранов A.M. Видимость в атмосфере и безопасность полетов./ A.M. Баранов. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 205 с.

4. Баранов A.M. Измерение дальности видимости за минутные интервалы времени./ A.M. Баранов.// Межвузовский тематический сборник научных трудов. Л.: Изд. ОЛАГА, 1982. - С. 85-94.

5. Баранов A.M. Авиационная метеорология./ А.М.Баранов, О.Г. Ба-гаткин// С-Пб.: Гидрометиздат, 1995. -383 с.

6. Баранов A.M. Исследование ограниченной видимости для обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации./ A.M. Баранов.// Л.: Тр. ОЛАГА, 1975, вып. 61.- С. 7-10.

7. Бартнива О.Д. Экспериментальные исследования оптических свойств приземного слоя атмосферы/ О.Д. Бартнива, E.H. Давгялло, Е.А. Полякова.// Л.: Труды ГГО, 1967, вып. 220. 244 с.

8. Березкин В.М. Дальность видимости как объект метеорологических наблюдений./ В.М. Березкин // Л.: Гидрометеоиздат 1949 г.- 98с.

9. Белогородский С.Л. Дальность видимости./ С.Л. Белогородский // Гражданская авиация.- М.: 1988, № 1- С. 36 39.

10. Белогородский С.Л. Оправдываемость авиационных прогнозов высоты облачности и видимости./ С.Л. Белогородский, Н.Н.Гусева, Т.И.Прокуронова. // СПб.: Метеорология и гидрология, 1993, №3- С. 30-45.

11. Бокс Дж. Анализ временных рядов. Прогноз и управление./ Дж. Бокс, Г. Джекинс. // М.: Мир, 1974, вып. 1. 406 с.

12. Богаткин О.Г. Анализ и прогноз погоды для авиации./ О.Г. Богат-кин, В.Д. Еникеева- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 232 с.

13. Бочарников Н.В. Дальность видимости на взлетно-посадочной полосе и ее определение./ Н.В.Бочарников, П.Я.Никишков, А.С.Солонин.-СПб.: Гидрометеоиздат, 1999. 70 с.

14. Бочарников Н.В. Метеорологическое оборудование аэродромов и его эксплуатация./ Н.В.Бочарников, Г.Б.Брылев, С.О.Гусев.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. 292 с.

15. Вавилов С.И. Глаз и солнце./ С.И. Вавилов М.:, Академия наук СССР, 1956.-128 с.

16. Васильев A.A. Метеорологические условия полетов воздушных судов на малых высотах./ А.А.Васильев// Пособие для метеорологов АМСГ, АМЦ, ЗАМЦ, ГАМС и для летного и диспетчерского состава гражданской авиации. Л.: Гидрометеоиздат. 1983. - 90 с.

17. Васильев A.A. Метеорологическое обеспечение гражданской авиации./ А.А.Васильев, М.В. Рубенштейн // Метеорология гидрология. М.: 1987,№11.-С. 22-27.

18. Гаврилов В.А. Видимость в атмосфере./ В.А.Гаврилов Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-323 с.

19. Гаврилов В. А. Прозрачность атмосферы и видимость./ В.А.Гаврилов Л.: Гидрометеоиздат, 1958. - 145с.

20. Гетман А.П. Изменение ограниченной метеорологической дальности видимости при различных синоптических условиях./ А.П.Гетман // Л.: Тр. ЛГМИ, 1986, вып. 92. С. 105-108.

21. Гершун A.A. Принципы и приемы световой маскировки./ A.A. Гершун М.: Издательство академии наук, 1943. - 160 с.

22. Гогалева Е.И. Статистическое исследование наклонной видимости при низких облаках./ Е.И.Гогалева // Л.: Тр. ГТО. 1964, вып. 153. С. 56-74.

23. Гуторов М.М. Основы светотехники и источники света./ М.М. Гуторов// Учебное пособие для ВУЗов. М.: «Энергия», 1986. - 400 с.

24. Грибанов А.И. Методы расчета видимости при направленном освещении./ А.И. Грибанов// — М.: Государственное энергетическое издательство, 1955. 145 с.

25. Дорофеев В.В. Оценка полетной видимости при выполнении полетов на предельно малых высотах./ В.В.Дорофеев, А. А.Маляр,

26. A.В.Степанов// Сборник материалов XIII Всероссийской научно — технической конференции. Иркутск.: ИВВАИУ, 2003.- С. 62-64.

27. Дорофеев В.В. Методика расчета полетной видимости./

28. B.В.Дорофеев, А.В.Степанов// Международный сборник научно-методических трудов, «Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации». Воронеж.: ВВАИИ 2003, ч. I. - С. 57-59.

29. Дорофеев В.В. Оперативные параметры наклонной видимости в сложных метеорологических условиях./ В.В.Дорофеев// Метеорология и гидрология. -М.: 2004, вып.З. С. 75 - 82.

30. Дорофеев В.В. Расчет наклонной и полетной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях вызванных пожарами./ В.В.Дорофеев// «Вестник ВГУ» серия география геоэкология.- Воронеж: ВГУ, № 1/2006. С. 121-125.

31. Дорофеев В.В. Наклонная дальность видимости./ В.В.Дорофеев. Г.С. Нахмансон // Монография Воронеж: ВАИУ 2007. - 209 с.

32. Егоров Е.А. Внимание грубая посадка./ Е.А.Егоров, В.В.Попов, Л.Н.Фицнер// Гражданская авиация. - М.: Воениздат, 1989, № 5. -С. 44 - 47.

33. Жаренков JI.А. Воздушная навигация в различных: условиях полетов./ Л.А.Жаренков, Ю.А.Матвеев, Е.П.Ремянников. -М.: Воениздат, 1985. 175 с.

34. Жильчук И.А. Повышение эффективности визуальных полетов в горной местности./ И.А.Жильчук// Сборник материалов XXIX Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж: ВВАИИ 2005. - С. 110-115.

35. Зверев A.C. Синоптическая метеорология./ A.C. Зверев Л.: Гид-рометэоиздат, 1977. - 711 с.

36. Зенкевич Д.И. Анализ условий ухудшения видимости в снегопадах и прогноз видимости в аэропорту Колпашево./ Д.И.Зенкевич. // Труды ЗапСибНИИ Госкомгидромета, 1984, вып. 64.- С. 77-84.

37. Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред./ Минск: «Наука и техника», 1969.-592 с.

38. Измерение дальности видимости на ВПП./ Восьмая серия ИКАО по аэронавигации, 1978. приложение А. 9 с.

39. Износкова Е.С. Особенности распределения ограниченной дальности видимости на территории СССР/ Е.С. Износкова, З.М. Маховер. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 38 с.

40. Информация в отношении разработки в Дании системы наклонной дальности видимости./ Восьмая серия ИКАО по аэронавигации совместно с внеочередной сессией комиссии по авиационной метеорологии. М.: ВМО, 1975. Док. 40 4/4/74. - 2 с.

41. Исаев A.A. Статистика в метеорологии и климатологии./

42. A.А.Исаев. М.: Московский университет, 1988. - 245 с.

43. Ковалев В,А. Видимость в атмосфере и ее определение./

44. B.А.Ковалев. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 215 с.

45. Ковалев В.А. Некоторые вопросы перехода от прозрачности к наклонной дальности видимости./ В.А.Ковалев. // Тр. ГГО, 1974, вып. 324. С. 117-124.

46. Ковалев В.И. Влияние путевой скорости на наклонную полетную видимость при полетах под низкими облаками./ В.В.Дорофеев, В.И. Ковалев

47. А.В.Степанов// Сборник научных статей по материалам V всероссийской научно-практической конференции «Гидрометеорологическое обеспечение авиации, экологическая безопасность и мониторинг». Воронеж: ВВВАИУ (ВИ), 2007. Часть И. - С. 49-52.

48. Ковалев В.И. Видимость несамосветящихся объектов ночью. /В.И.Ковалев// Материалы II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования». Воронеж: ГОУ ВПО «ВГТА», 2007. - С. 96.

49. Ковалев В.И. Обеспечение дальности видимости ночью./ В.В. Дорофеев, В.И. Ковалев// Научно-популярный журнал «Безопасность, бизнес, наука». Воронеж: «Новый взгляд», 2008. № 2. - С. 40-45.

50. Ковалев В.И. Влияние ландшафта местности на видимость несамосветящихся объектов в однородной атмосфере ночью «Вестник ВГУ» серия география геоэкология. Воронеж: Воронежский Государственный Университет, 2008. № 2. - С. 121-125.

51. Ковалев В.И. Алгоритмы сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости ночью./ В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев,

52. A.Н Маслобойщиков// Материалы III Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования».- Воронеж: ГОУ ВПО ВГТА, 2009. С. 50.

53. Ковалев В.И. Оценка условий воздушной навигации в темное время суток / В.И. Ковалев, В.В. Дорофеев В.В., Дъяков A.A., Аристов В.В. // Сборник статей X конференции: Кибернетика и высокие технологии в XXI веке. Воронеж: ВГУ, 2009. - С. 671-682.

54. Ковалев В.И. Анализ естественной освещенности в типовых синоптических ситуациях антициклона в темное время суток/ В.В. Дорофеев,

55. B.И. Ковалев, Д.Е. Верещагин// Сборник научно-методических материалов XIX конференции: Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения. Воронеж: ВАИУ, 2009. Вып. 32. Ч. 1- С. 73-77.

56. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения. Гигиена освещения. Свердловск: Медгиз, 1945. - 355 с.

57. Кривошеев М.И. Цветовые измерения./ М.И. Кривошеев, А.К. Кустарев -М.: Энергоатомиздат, 1990. 240 с.

58. Кузнецов Е.С. Теория негоризонтальной видимости./ Е.С. Кузнецов // Известия АН СССР, серия география и геофизика М.: Гидрометеоиздат 1943, №5.-С. 10-14.

59. Лайхтман В.И. Исследования характеристик дальности видимости с точки зрения теории выбросов./ В.И. Лайхтман, С.М. Персии. М.: Труды ГТО, вып.522. -С. 109- 123.

60. Ландстберг Г.С. Оптика./ Г.С. Ландстберг М.: «Наука». - 628с.

61. Лукьянов Д.П. Оптические адаптативные системы./ Д.П.Лукьянов, A.A. Корниенко, Б.Е. Рудницкий М.: Радиосвязь, 1989. - 240 с.

62. Маркелов В.А. Измерение наклонной дальности видимости методом равных углов./ В.А. Маркелов М.: Метеорология и гидрология, 1967, №4.-С. 63 -67.

63. Мазуров Г.Н. Метеорологические условия и полеты вертолетов. /Г.Н.Мазуров, В.Н.Нестерук С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 69 с.

64. Матвеев Л.Т. Физика атмосферы / Л.Т.Матвеев. С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 2000. - 780 с.

65. Матвеев А.Н. Оптика./ А.Н. Матвеев Учебное пособие для физ. спец. ВУЗов. -М.: Высш. Шк. 1985. -351 с.

66. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы./ Л.Т.Матвеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 751 с.

67. Матвеев JI.T. Облака и вихри — основы колебания погоды и климата./ Л.Т. Матвеев, Ю.Л. Матвеев // Монография СПб.: РГТМУ, 2005. - 327 с.

68. Материалы международного семинара по сокращению авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке./ Информационный сборник «Проблемы безопасности полетов».- М.: ВИНИТИ, 2005, № 11. С. 18-48.

69. Материалы международного семинара по сокращению авиационных происшествий при заходе на посадку и посадке./ Информационный сборник «Проблемы безопасности полетов».- М.: ВИНИТИ, 2006, №2. 53 с.

70. Майзель С.О. Свет и зрение. /М.: «Правда», 1948.- 18 с.

71. Мешков В.В. Основы светотехники. Физиологическая оптика. Ко-лометрия./ В.В. Мешков учеб. пос. для ВУЗов - М.: «Энергия», 1979. - 368 с.

72. Материалы научно исследовательских работ по авиационной метеорологии. М.: Воениздат, 1971. - 111 с.

73. Методические рекомендации метеоподразделениям авиации Вооруженных Сил СССР. М.: Воениздат, 1989. - С. 72 - 75.

74. Метеорологические измерения на аэродроме. Пособие для специалистов метеослужбы./ Под ред. A.C. Солонина - СПб.: Гидрометеоиздат, 2008.-427 с.

75. Метеорологическое оборудование аэродромов и его эксплуатация./ Институт радарной метеорологии СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. - 592 с.

76. Миннарт М.Др. Свет и цвет в природе./ М.: Государственное издательство физико- математической литературы, 1958. — 424с.

77. Минин И.Н. Оптические методы исследования и оптические характеристики атмосферы./ Межвузовский сборник JL: Ленинградский Университет. Проблемы физики атмосферы. Вып. 18 1986. - 65 с.

78. Назаренко A.B. О классификации синоптических ситуаций./ А.В.Назаренко // Межвузовский сборник научно-методических трудов. Воронеж: ВВАИИ, 2002. - С. 15-22.

79. Наставление гидрометстанциям и постам./ Метеорологические наблюдения на станциях. Л.: Гидрометеоиздат, 1985, вып.З, т. 1. - 300 с.

80. Наставление по метеорологической службе авиации ВС (НАМС-86)-М. Воениздат, 1987. 184 с.

81. Наставление по метеорологическому обеспечению гражданской авиации России (НМО ГА 95). - М.: Росгидромет, 1995. - 156 с.

82. Наставление по производству полетов в гражданской авиации СССР (НПП ГА-85). М.: Воздушный транспорт, 1985. - 254 с.

83. Новиков Б.М. Методы расчета наклонной видимости .взлетно-посадочной полосы./ Б.М. Новиков. Труды Всесоюзной конференции по вопросам метеорологического обеспечения сверхзвуковой авиации.- Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - С. 280 - 289.

84. Организация и ведение разведки погоды М.: МО СССР, 1966.84 с.

85. Организация и ведение разведки погоды и орнитологической обстановки.-М.: МО СССР, 1981.-80 с.

86. Орлов В.А. Приборы наблюдения ночью и при ограниченной видимости./ В.А. Орлов, В.И. Петров М.: Военное издательство, 1989. — 256 с.

87. Приборы и установки для метеорологических измерений на аэродроме. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 395 с.

88. Принципы построения автоматизированных систем метеорологического обеспечения авиации. — JL: Гидрометеоиздат, 1991. — 371 с.

89. Приходько М.Г. Справочник инженера-синоптика/ М.Г. При-ходько // Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 116 - 121.

90. Топорец A.C. Оптика шероховатой поверхности./ A.C. Топорец — Л.: Машиностроение, 1989. 191 с.

91. Распределение яркости в сильно рассеивающих средах / Тимофеева В.А.// Доклады академии наук М: Академия наук, 1951. № 5\18. - 21 с.

92. Рацимор М.Я. Наклонная видимость./ М.Я. Рацимор // Метод, пособие для специалистов ГАМЦ, ЗАМЦ, АМЦ и АМСГ. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 136 с.

93. Рацимор М.Я. Измерение и расчет дальности видимости на взлетно-посадочной полосе./ М.Я.Рацимор. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 24 с.

94. Рацимор М.Я. Наклонная дальность видимости. Рекомендации к ее прогнозированию./ М.Я.Рацимор // В кн.: Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации.—М.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 127 - 132.

95. Рацимор М.Я. Наклонная и вертикальная видимость в адвективном тумане./ М.Я.Рацимор. // Труды Гидромета СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-С. 14-24.

96. Рацимор М.Я. Характеристика изменчивости наклонной и горизонтальной видимости по экспериментальным данным./ М.Я.Рацимор // В кн.: Труды Всесоюзной конференции по вопросам метеорологического обеспечения.- Л.: Гидрометеоиздат, 1985. С. 284-289.

97. Российская Федерация. Закон об обеспечении единства измерения. 27.04.1993, №4871-1. -М.: Дом Советов России, 1993. 86 с.

98. Руководство по предотвращению авиационных происшествий с государственными воздушными судами Российской Федерации (РПАП-2002)./ М.: МО Воениздат, 2003. 50 с.

99. Руководство по практике наблюдений за дальностью видимости на ВПП и передаче сообщений о ней. Изд. ИКАО, 1981, док. 9328-А№/908. - 73 с.

100. Руководство по практическим работам метеорологических подразделений авиации Вооруженных Сил. М.: Воениздат, 1992 - 487 с.

101. Руководство по краткосрочным прогнозам погоды. Часть 1. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 519 с.

102. Руководство по системам метеорологических наблюдений и системы распространения информации на аэродромах. Женева, изд. ВМОД992, № 731 - 64 с.

103. Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 420 с.

104. Русин И.Н., Тараканов Г.Г. Сверхкраткосрочные прогнозы погоды./И.Н.Русин, Г.Г.Тараканов// С.Пб.: Гидрометеоиздат, 1996. - С. 282.

105. Справочник пилота и штурмана гражданской авиации. М.: Транспорт, 1988. - С. 173 - 203.

106. Специальная тема. Отчет о НИР № 24071303. Воронеж: ВАИУ, 2008.-С. 83.

107. Специальная тема. Отчет о НИР № 24071304. Воронеж: ВАИУ, 2008.-С. 106.

108. Федеральные авиационные правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации (ФАПП- 2002). М.: Воениздат, 2002. - 96 с.

109. Федеральные авиационные правила по производству полетов государственной авиации Российской Федерации (ФАШ Ш-2004). -М.: Воениздат, 2004.- 104 с.

110. Хандожко Л.А. Оптимальные погодо-хозяйственные решения./ Л.А. Хандожко СПб.: изд. РГГМУ, 1999. - 162 с.

111. Хромов С.П. Метеорологический словарь./ С.П.Хромов. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 420 с.

112. Шаронов В.В. Свет и цвет/ В.В. Шаронов М.: Государственное издание физико-математической литературы, 1961. - 311 с.

113. Шаранов В.В. Измерение и расчет видимости далеких предметов./ А.Ю.Шаранов. — М.: Гостехиздат, 1947. 42 с.

114. Шибанов Г.П. Распределение аварий по этапам полета и обеспечение безопасности при посадке./ Г.П.Шибанов. — М.: Проблемы безопасности полетов, 1986. № 8. С. 25-32.

115. Шталь В.А. Проблемы авиационной метеорологии./ В.А.Шталь. — Л.: Гидрометиздат, 1962. 102 с.

116. Шифрин К.С. Теория негоризонтальной видимости./ К.С. Шиф-рин И.Н. Минин М.: Изв. АН СССР, 1957. - 5-29 с.

117. Airline Jet Safety. Flight Int., 1971, 100, No. 3263, p. 475 - 476.

118. Airline Traffic. Vol. 1. Digest of Statistics. No. 189 A, Series T, No. 33, ICAO.

119. Burkhart K. Beitrag zur Theorie der Schragsicht.—Zeitschrift für Meteorologie, 1948, H 4/5, S. 106—110.

120. Foitzik L., Zschaek H. Messungen der Spektralen Zerstreungs Penk-tion bodennaher Luft bei guter Sent. Dunst und Nebel.— Zeitschrift für Meteorologie, 1953, Bd. 7, H 1, S. 1—19.

121. Fremning O. An investidation of the horizontal visibility under low clods in order to obtain results that can be of practical use in the air traffic/ O. Fremning // Meteorol. Annaler, Oslo. 1959. - Bd 4, N 15. - P. 401 - 430.

122. Hodkinson J. Some observations of slant visibility in fog/ J. Hodkin-son. — Met. Mag., 1963, vol. 92, N 1086, p. 15-26.

123. Horvath H. Atmospheric Visibility/ H.Horvath. Atmosph. Environ., 1981, v. 15, No. 11-15.

124. ICAO Bulletin. Vol. 19, 2008, No. 19, p. 27.

125. Mao J. Visibility and telephotometer/ J.Mao, J.Li. Adv. Atmosph. Sci., 1985, v. 2, No. 1, p. 124-128.

Информация о работе

Ковалёв, Вячеслав Игоревич
кандидата географических наук
Б.м., 2009
ВАК 25.00.30

Диссертация

Методика прогноза наклонной полетной дальности видимости в темное время суток - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы