Наклонная дальность видимости в сложных метеорологических условиях (стр. 8 )

Рисунок 13 - Блок – схема алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Оценка достоверности алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости проведена по критериям успешности (таблица 18)

Таблица 18 - Критерии успешности (R, σ, η) алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Алгоритм сверхкратко-срочного прогноза	Время прогноза, ч	Критерии успешности
I оптическая модель	II оптическая модель	III оптическая модель	IV оптическая модель	V оптическая модель
R	σ, м	η, м	R	σ, м	η, м	R	σ, м	η, м	R	σ, м	η, м	R	σ, м	η, м
1	0,78	183,4	149,2	0,75	196,5	156,8	0,69	375,1	300,1	0,59	742,4	594,3	0,58	811,7	649,5
2	0,74	186,4	148,7	0,72	210,3	168,2	0,65	410,3	328,1	0,56	815,2	651,8	0,54	853,4	682,6
3	0,70	189,3	150,2	0,68	216,2	172,8	0,61	436,5	350,2	0,54	911,3	728,4	0,50	986,1	788,9

Критериев успешности позволяют использовать алгоритма для прогноза наклонной полетной видимости для обеспечения визуальных полётов под низкими облаками.

Разработанная методика впервые решает проблему определения и сверх краткосрочного прогноза НПДВ для оценки соответствия погодных условий эксплуатационным минимумам при визуальных полётах под низкими облаками с учётом всех влияющих факторов.

Седьмая глава «Расчет и сверхкраткосрочный прогноз наклонной дальности видимости самосветящихся объектов с глиссады снижения». Предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости самосветящихся объектов как посадочных характеристик видимости с глиссады снижения огней светотехнических систем в туманах и при низких облаках. Проведены анализ факторов влияющих на посадочные характеристики видимости, оценка успешности методики расчета и сверх краткосрочного прогноза.

Методика расчета и сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости реализована на расчётах диаграммам видимости огней не направленного действия светотехнических систем (ОВИ, ОСИ, ОМИ) для четырёх типов распределения видимости с высотой по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ.

ПХВ (ВВК ВО ВПП) имеют сложную многофакторную зависимость, которую можно представить в виде 3.

ПХВ = f (ТОМ, S0, BB, I0, E0, φ, V, U, dd), (3)

где: ТОМ - тип распределения МОДВ с высотой, S0 - МОДВ , BB – вертикальная видимость (по прибору), I0 - интенсивность огней светотехнической системы, E0 - пороговая освещенность, φ- угол визирования наиболее удаленного огня, V – воздушная скорость ВС, U–скорость ветра, dd- направление ветра.

В результате проведенного исследования было рассчитаны диаграммы видимости огней ненаправленного действия для четырех основных типов распределения горизонтальной видимости с высотой (рисунок 14).

Рисунок 14 - Диаграммы видимости огня ненаправленного действия при различных типах распределении прозрачности с высотой

I, II, III, IV- ТОМ, В1, В2, В3- высота визуального контакта, В4 - высота обнаружения ВПП и высота визуального контакта, ВВ - вертикальная видимость (по прибору), φ1, φ2, φ3, φ4 - углы визирования наиболее удаленного огня.

Рисунок 15 - Зависимость ВВК(м) с огнями Рисунок 16 - Зависимость ВВК(м) с огнями

приближения от видимости ОВИ для раз - приближения от видимости ОВИ в различное

личных значений силы света (ВВ=100м, ночь, время суток (ВВ=100 м, I ТОМ, I=20000кд)

I ТОМ, 6-I=20000кд, 5-I=6000кд, 4-I=2000кд)

Видимость ОВИ, м Видимость ОВИ, м

Рисунок 17 - Зависимость ВО ВПП(м) от Рисунок 18 - Зависимость ВО ВПП(м) от

видимости ОВИ для различной силы света видимости ОВИ для различной силы света

(ВВ=100м, ночь, I ТОМ, 6-I=20000кд, (ВВ=100м, ночь, III ТОМ, 6-I=10000кд,

5-I=6000кд,4-I=2000кд) 5-I=3000кд, 4-I=1000кд)

0° 30° 60° 90°

90 89 88 87 86

Видимость ОВИ, м

II тип I тип

III тип

Рисунок 19 - Зависимость ВО ВПП(м) от Рисунок 20 - Зависимость ВВК от скоро -

видимости ОВИ в зависимости от типа вер - сти и направления ветра(β), относи-

тикального распределения МДВ тельно ВПП (I ТОМ, ВВ= 80м, ночь,

(ВВ=60м, ночь, I=20000кд) видимость ОВИ=800м, Vпос=100км/ч)

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия (ОВИ, ОСИ, ОМИ) рассчитанные по данным инструментальных измерений ВНГО (ВВ) и МОДВ штатными техническими средствами метеослужбы впервые позволяют получить количественную оценку распределения горизонтальной видимости с высотой и решить проблему определения и сверх краткосрочного прогноза ПХВ.

Влияние основных факторов на ПХВ (ВВК, ВО ВПП) рисунок 17-22 показывает:

-использование различной силы света огней светотехнической системы позволяет увеличить ПХВ (ВВК и ВО ВПП) до 30%;

-при одних и тех же значениях видимости ОВИ днем ПХВ будут больше, это связано с тем, что сами метеорологические условия (МОДВ) в дневное время будут значительно лучше;

-влияние силы света огней светотехнической системы на ПХВ сильнее проявляется в III типе распределения горизонтальной видимости с высотой;

-наименьшие значения ПХВ наблюдаются в I типе, наибольшие в III;

-увеличение путевой скорости приводит к уменьшению ПХВ;

-увеличение встречной составляющей ветра приводит к увеличению ПХВ.

Наиболее опасным типом распределения видимости с высотой при посадке является IV, так как ему характерно скачкообразная динамика видимости и визуальные иллюзии. Данный тип наблюдается при радиационных туманах 2-го рода, тонкой просвечивающейся облачности приподнятого тумана и дымов различного происхождения через которые просматривается земля.

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия при IV типе вертикального распределения видимости представлена на рисунке 21.

Рисунок 21 - Диаграммы видимости огней (Р) ненаправленного действия при IV типе распределения горизонтальной видимости с высотой.

где: Р1-Р3 – диаграммы видимости огней с номером 1…3,; φ1,2 - угол визирования наиболее удаленного от пилота огня в 150 м цепочке; φкр - предельный угол визирования; lвиз - длина визируемой цепочки огней, ограниченной φкр и φ,; ВОО- высота обнаружения огня; ВВК1- высота визуального контакта; ВПВК- высота потери визуального контакта; ВВК2- высота установления повторного визуального контакта; ВВ- вертикальная видимость (по прибору);ВГТ- верхняя граница тумана.

Методика впервые позволяет рассчитать в IV типе высоту визуального контакта ВВК1, высоту потери визуального контакта ВПВК, высоту установления повторного визуального контакта ВВК2 рисунок 22 а также высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП1), высоту потери ВО ВПП (ВП ВО ВПП), повторную высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП2) рисунок 23.

Динамика видимости скачкообразная, от ВВК1 до ВПВК и от ВО ВПП1 до ВП ВО ВПП - отрицательная, далее положительная. Такая динамика обуславливает визуальные иллюзии на глиссаде снижения.

ВВК1 ВПВК ВВК2   Рисунок 22 - Зависимость высоты визуального контакта (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV тип, ВВ=100 м, I=2000кд, ночь)

ВО ВПП1 ВП ВОВПП ВО ВПП2   Рисунок 23 - Зависимость высоты обнаружения ВПП (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV тип, ВВ=200 М, I=20000кд, день)

Рабочие графики для расчета ПХВ учитывающие все влияющие факторы (в качестве примера для I типа) представленные на рисунках 24 и 25.

100 м 80м 60м 40м

Видимость ОВИ, м Видимость ОВИ, м

100 м 80м 60м 40м

Рисунок 24 - График для определения ВВК по Рисунок 25 - График для определения ВВК

видимости ОВИ и измеренному значению по видимости ОВИ и измеренному

ВВ (1 тип, ночь, I=6000кд, Vпос=250км/ч, значению ВВ (1 тип, день, I=20000кд,

U=3 м/с,β=60°) Vпос=250км/ч, U=3 м/с, β=60°)

Оценка достоверности методики расчета ПХВ с глиссады снижения была проведена по критериям успешности представленным в таблице 19, 20. Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС выполнявшим посадку в туманах. Для сравнения в таблице 19 приведены критерии успешности расчета ВВК по методике ГМЦ.

Таблица 19 - Значения критериев успешности расчета ВВК и ВО ВПП

	I тип	II тип	III тип
Расчет ВВК	Расчет ВО ВПП	Расчет ВВК	Расчет ВО ВПП	Расчет ВО ВПП
Критерии успешности	R	s, м	η, м	R	s, м	η, м	R	s, м	η, м	R	s, м	η, м	R	s, м	η, м
По предложенной методике	0,96	3,9	3,2	0,97	3,2	2,6	0,95	5,7	4,8	0,96	4,4	3,3	0,95	10,4	8,6
По методике ГМЦ	0,90	4,9	4,2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Критерии успешности подтверждают достоверность методики расчёта ПХВ.