揪出民航機場的“隱形搗蛋鬼”

在藍天白云之間，民航飛機翱翔天際。然而，在看似平靜的空中，卻隱藏著一個“隱形搗蛋鬼”——低空風切變。它雖然看不見、摸不著，卻時常給航空安全帶來不小的挑戰。

低空風切變，簡單來說，就是在離地面約600米高度以下，風的方向或速度突然發生變化的現象。它就像空氣中的一股“暗流”，悄無聲息地改變著風的走向和速度。低空風切變主要分為垂直風切變和水平風切變，垂直風切變就像空中的“電梯”，讓飛機在爬升、著陸時遇到意想不到的阻力；水平風切變則像空中的“滑梯”，讓飛機在降落時偏離原來的航向。

低空風切變對航空安全的危害不容小覷，它可能導致飛機在起飛和著陸階段出現偏差，甚至引發事故，還可能影響飛機的穩定性和操作性，產生讓乘客感到不舒服的顛簸和失重感。

為了應對這種現象，各地的民航機場均配備了相應的設施，南京信息工程大學大氣物理學院“機不可失——飛行安全守護者”團隊研制的測風激光雷達，為航空安全進一步提供了保障。

陳逸翔是南京信息工程大學大氣物理學院在讀博士，也是團隊學生組負責人。南信大是一所以氣象學科為特色的大學，通過課堂上老師講解的專業知識，去氣象局、民航空管局實習，團隊成員逐步發現民航機場晴空條件下大范圍風場測量仍缺乏成熟產品。因此，團隊決定切入這一領域。

陳逸翔介紹，為獲取不同側重點的氣象要素，民航機場都有針對性的設施，比如風廓線雷達、天氣雷達、聲雷達、探空氣球等。這些設施中，風廓線雷達的探測距離只有兩三百米；天氣雷達適合陰雨天使用，它可以探測空中云層的動向，云層往哪飄、速度是多少，然而，一到晴空萬里時，它就像“失明”一樣；探空氣球一般一天向空中釋放兩次，早八點、晚八點各一次，一天只能獲得兩條數據，且只能獲取基礎數據，沒法保障機場繁忙的起降需求。團隊研發的測風激光雷達，其示蹤物是氣溶膠粒子，最適合晴空條件下使用。

團隊瞄準機場探測低空風切變的“痛點”，在細分領域對激光雷達的性能進行優化、提升，研制的測風激光雷達能夠探測精細風場、飛機尾流等氣象數據。

測風激光雷達涉及多學科知識，團隊成員來自光學、機械、電子、算法等不同專業，他們解決了兩個問題：一個是分辨率，民航機場現行的雷達分辨率普遍在60米到30米之間，測風激光雷達將分辨率提升至米級尺度；另一個是探測距離，團隊研發的測風激光雷達最遠能夠探測30千米。

樣機組裝、調試完成后，團隊將測風激光雷達安裝在北京大興機場、拉薩貢嘎機場、廣州白云機場、昆明長水機場試用。根據機場的反饋信息，團隊發現了測風激光雷達在軟件算法和使用體驗方面存在薄弱環節，后續他們會進行針對性的改進，力爭在用戶使用體驗上實現突破。

參加第十四屆“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽，陳逸翔收獲頗多：上臺演講不怯場了，無論評委問什么問題，他都能自如應對；對項目、產品的商業化認識更深入了。他說，之前只顧埋頭做課題，沒想過產品商業化會遇到哪些困難。有困難不要緊，最怕的是認識不到要面對什么。從這個層面來看，他覺得參加“挑戰杯”的經歷是很好的成長機會。