无人机台风探测实况监控系统设计研究
2020年电子技术应用第10期
张东明1，张雪芬2，郭 然2，王志诚1
1.浙江省大气探测技术保障中心，浙江 杭州310018；2.中国气象局气象探测中心，北京100081
摘要： 无人机探测台风(含热带气旋)是我国国家气象发展战略的重要组成部分之一。在海洋一期的任务目标中，明确指出要完成下投探空的机载飞行、海洋高空下投、数据接收和处理等全数据链的验证试验，为今后业务化观测台风奠定技术基础。无人机实况监控系统结合移动式地面站、气象、卫星网络等资源，为无人机、无人飞艇等设备的实况飞行提供基于WebGIS的三维监控展示，为地面控制中心调度提供决策支持服务。系统主要包括处理展示当前无人机状态、当前的飞行天气现象、飞机覆盖范围、典型示范区数据，并对所有的飞机探测计划、飞机探测计划完成情况等资料进行管理。
中图分类号： TN95；TP212
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191279
中文引用格式： 张东明，张雪芬，郭然，等. 无人机台风探测实况监控系统设计研究[J].电子技术应用，2020，46(10)：83-87.
英文引用格式： Zhang Dongming，Zhang Xuefen，Guo Ran，et al. Design and research of UAV typhoon detection live monitoring system[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：83-87.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191279
中文引用格式： 张东明，张雪芬，郭然，等. 无人机台风探测实况监控系统设计研究[J].电子技术应用，2020，46(10)：83-87.
英文引用格式： Zhang Dongming，Zhang Xuefen，Guo Ran，et al. Design and research of UAV typhoon detection live monitoring system[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(10)：83-87.
Design and research of UAV typhoon detection live monitoring system
Zhang Dongming1，Zhang Xuefen2，Guo Ran2，Wang Zhicheng1
1.Zhejiang Atmospheric Detection Technology Support Center， Hangzhou 310018，China； 2.CMA Meteorological Observation Centre，Beijing 100081，China
Abstract： UAV detection of typhoons(including tropical cyclones) is one of the important components of China′s national meteorological development strategy. In the mission objectives of the first phase of the ocean, it is clearly pointed out that it is necessary to complete the verification test of the full data link of airborne flight, ocean high-altitude drop, data reception and processing, which will lay the technical foundation for the future operational typhoon. The UAV live monitoring system combines mobile ground stations, meteorological and satellite networks to provide three-dimensional monitoring and display based on WebGIS for live flight of unmanned aerial vehicles and unmanned airships, and provides decision support services for ground control center dispatching. The system mainly includes the data management of displaying the current status of the UAV, the current flight weather phenomenon, the coverage of the aircraft, the data of the typical demonstration area, also manages information on all aircraft detection plans and the completion of aircraft detection plans.
Key words : UAV detection typhoon；live monitoring system；WebGIS；3D monitoring
0 引言
我国是世界上受热带气旋影响最为严重的国家之一，平均每年我国登陆台风7～8个，给我国造成巨大经济损失和严重人员伤亡[1]。从1990年以来，台风路径预报误差约降低了50%，主要归功于中尺度和天气尺度数值预报和资料同化技术的进步，但同期热带气旋强度预报精度改善却非常有限，台风的狂风和暴雨客观预报仍不具有明显的业务能力[2]。其原因与对台风内部精细结构及其影响强度变化机制了解的缺乏密切相关。研究表明，台风垂直结构观测(特别是预报敏感区的目标观测)资料的同化可减少数值模式对台风强度预报误差的10%～20%及以上。显然，台风内部结构观测资料的匮乏,已成为当今制约台风定位定强精度、台风结构变化及其对路径和强度影响的机理认识、台风数值模式(路径和强度变化)预报能力等进一步提高的主要瓶颈[3]。
无人机的发展经过三次浪潮[4]，如今无人机正广泛地应用于多个领域，如防火减灾、搜索营救、资源勘探、气象探测等方面。国外NASA使用高空长航时无人机“全球鹰(Global Hawk)”初步建立无人机平台下投探空观测的台风精细结构探测体系[5]。中国气象局气象探测中心依托“海洋气象综合保障一期工程”项目，初步建设基于高空长航时大型无人机的下投探空技术能力及无人机气象观测任务地面气象保障能力，初步探索国家级无人机气象观测业务模式及现场作业流程[6-7]。
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作者信息:
张东明1，张雪芬2，郭 然2，王志诚1
(1.浙江省大气探测技术保障中心，浙江 杭州310018；2.中国气象局气象探测中心，北京100081)
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