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　　北航博士論文寫(xiě)作篇一

　　航空器的雷擊防護(hù)

　　摘要：多年來(lái)，民用航空器遭遇雷擊事件頻頻發(fā)生，而且季節(jié)性強(qiáng)，事故率高，極大的影響了飛行安全。目前，無(wú)論是飛行還是地面維修，都總結(jié)了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，力圖將這些不安全事件發(fā)生的可能性和破壞性降到最低。

　　關(guān)鍵詞：氣象雷達(dá);雷擊;

　　1.雷擊的原理

　　高空中有好多股氣流在不斷地運(yùn)動(dòng)。這些氣流方向不同，速度也不相同。氣流的運(yùn)動(dòng)使空氣中的積云有的向上沖，有的向下降。云和云之間的磨擦使云帶上不同種的電荷。由于同種電荷相排斥，因此正電荷或負(fù)電荷聚集到云的兩端。空氣流動(dòng)越快、云層越厚，帶的電荷就越多。積云所帶的電荷達(dá)到一定程度，就會(huì)穿過(guò)空氣放電，使兩種電荷中和。

　　2.飛機(jī)空中是如何遭遇雷擊的

　　雷擊時(shí)，飛機(jī)充當(dāng)?shù)膶?shí)際上是雷電的一段導(dǎo)體，雷電從其入口進(jìn)入，出口出去，入口一般是雷達(dá)罩，翼尖等突出位置，出口一般在翼尖等位置，所以尖端突出的位置一般是雷擊出口。正常情況下，只要飛機(jī)表面各區(qū)域?qū)щ娦阅芰己?，彼此間搭接狀況理想，那么就一般不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)燒毀，而飛機(jī)上的電子設(shè)備都有雷擊保護(hù)功能，也是不容易損壞的。

　　3.飛行中如何盡可能防止被雷擊

　　防雷擊最主要的方法還是繞過(guò)雷雨區(qū)飛行，這個(gè)主要就是依靠飛行員對(duì)雷達(dá)的使用技巧。下面就來(lái)討論一些操作技巧，以便及早正確的發(fā)現(xiàn)并遠(yuǎn)離雷區(qū)。

　　3.1.正確對(duì)待路徑衰減修正警告(PAC ALERT)：

　　相互干涉的降水形成衰減區(qū)，即所謂的雷達(dá)陰影區(qū)，PAC ALERT功能就會(huì)在最外面的距離圈處標(biāo)出一段黃色的弧，提醒飛行員存在衰減條件。只要增益設(shè)定在CAL位置，而且飛機(jī)距離雷雨區(qū)小于80海里，PAC ALERT就處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)與雷達(dá)波束干涉的降水很大時(shí)，雷達(dá)的衰減會(huì)很?chē)?yán)重，導(dǎo)致沒(méi)有足夠的能量穿過(guò)天氣，沒(méi)能探測(cè)到背后的目標(biāo)就反射回了飛機(jī)，當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，降雨后邊的天氣就被遮蔽住了，這部分被遮蔽的區(qū)域叫做雷達(dá)陰影區(qū)。

　　3.2.對(duì)增益調(diào)節(jié)的使用：

　　校正(CAL)是將雷達(dá)靈敏度設(shè)定在標(biāo)準(zhǔn)校正的反射水平上，這是正常操作時(shí)推薦的設(shè)定。如果需要的話(huà)，可以從CAL位順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)高增益，增大雷達(dá)靈敏度，也可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)低增益，降低雷達(dá)靈敏度。MAX增益相當(dāng)于增加了約一個(gè)半顏色等級(jí)，MIN增益相當(dāng)于減少了約一個(gè)半顏色等級(jí)。

　　3.3.人工俯仰調(diào)節(jié)：

　　首先推薦使用自動(dòng)位方式，在自動(dòng)位，雷達(dá)天線(xiàn)俯仰自動(dòng)控制。人工俯仰調(diào)節(jié)每個(gè)人的操作習(xí)慣以及不同的雷達(dá)系統(tǒng)都有稍許差異，下面是COLLINS雷達(dá)使用手冊(cè)對(duì)于人工位俯仰控制的操作建議。

　　―爬升俯仰設(shè)定：俯仰設(shè)定為7°就使得雷達(dá)掃描方向沿著飛行航跡，可以防止飛機(jī)穿越雷暴，同時(shí)還可消除地面雜波。

　　―下降俯仰設(shè)定：飛機(jī)下降到10.000英尺以下時(shí)，如果機(jī)組很忙碌，則+5°的俯仰設(shè)定是最佳的折衷。但是，這樣也有可能飛入在航跡下面生成并處在雷達(dá)波束以下的雷暴。所以，另一種10.000英尺以下的備用俯仰設(shè)定方法是，先設(shè)定為+2 °，然后隨著飛機(jī)的不斷下降逐步提高到+5°，這樣可以消除大部分地面雜波，并防止來(lái)自航跡下的雷暴威脅。

　　―低空俯仰設(shè)定(10，000英尺以下)：在10.000英尺高度以下時(shí)，推薦俯仰設(shè)定在+2 °至+7°之間，+5°是一個(gè)很好的折衷選擇。

　　―中空俯仰設(shè)定(10，000�25，000英尺)：一般原則是將俯仰設(shè)定在使少量的地面回波顯示在屏幕外緣上。

　　―高空俯仰設(shè)定(25，000英尺以上)：在陸地上空飛行，160海里范圍內(nèi)時(shí)，調(diào)整俯仰，使最外距離圈處出現(xiàn)一些地面雜波，保持這種狀態(tài)就能保證天線(xiàn)總是指向雷暴的反射部分。

　　3.4.顯示距離的選擇：

　　雷達(dá)波束在距離飛機(jī)80海里的范圍內(nèi)能量相當(dāng)集中，對(duì)于80海里以外區(qū)域，由于波束有了較大的發(fā)散，因此雷達(dá)應(yīng)主要用于對(duì)大局天氣的準(zhǔn)備及規(guī)避。另外，由于波束衰減的原因，兩個(gè)完全相同的雷雨，距離近的比距離遠(yuǎn)的雷雨顯示的強(qiáng)度要大，現(xiàn)在大多數(shù)飛機(jī)雷達(dá)使用了STC技術(shù)，就可以對(duì)衰減進(jìn)行補(bǔ)償，從而對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行精確的觀測(cè)和顯示。這樣，距離飛機(jī)80海里以?xún)?nèi)的目標(biāo)可以被精確地顯示(精確的顏色級(jí))，同時(shí)目標(biāo)的強(qiáng)度不會(huì)隨著離飛機(jī)距離的縮小而增大。靈敏度時(shí)間控制(STC)主要用于距飛機(jī)80海里內(nèi)的波束衰減補(bǔ)償，因此，推薦對(duì)天氣目標(biāo)的評(píng)估應(yīng)在距離飛機(jī)80海里以?xún)?nèi)，對(duì)于80海里以外，雷達(dá)的主要作用應(yīng)是參考性的天氣分析。

　　4.維修人員的地面檢查：

　　雷擊一般在兩處地方造成損傷，第一處就是雷擊點(diǎn)，第二處則是釋放電流的地方。

　　4.1.常見(jiàn)的雷擊點(diǎn)：

　　4.1.1.雷擊或電流釋放往往發(fā)生在后緣襟翼和下后機(jī)身部位。天線(xiàn)、水平安定面、垂直安定面、機(jī)翼的后邊緣也是易被雷擊損傷的部位。

　　4.1.2.在金屬結(jié)構(gòu)上，雷擊一般會(huì)造成燒蝕的小圓孔。這些小圓孔可能聚集在一起也可能獨(dú)立存在于一個(gè)較大的區(qū)域內(nèi)。蒙皮褪色或被燒過(guò)的痕跡也是曾經(jīng)受到雷擊的表現(xiàn)。

　　4.1.3.在復(fù)合結(jié)構(gòu)上，表漆掉色是損傷的表現(xiàn)。也可能表現(xiàn)為燒蝕、穿孔、分層。在復(fù)合結(jié)構(gòu)上有一些損傷是看不到的。這些損傷可以擴(kuò)展到那些可見(jiàn)的損傷部位?；鸹『蜔齻圹E也可能發(fā)生在支撐結(jié)構(gòu)的連接部位。

　　4.1.4.飛機(jī)外表一般首先受到損傷。比如雷達(dá)罩、發(fā)動(dòng)機(jī)、大翼尖端、安定面尖端、升降舵、前緣縫翼尾部、后緣襟翼的整流錐、外部燈組件等等。另外一些伸出機(jī)身的部件也是易受損傷的部位，比如起落架、污水排放口和皮托管等。

　　4.1.5.雷擊可以引起電源系統(tǒng)和外部燈光導(dǎo)線(xiàn)故障。盡管電源系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上是抗雷擊的，不過(guò)一些嚴(yán)重的雷擊還是可以對(duì)其造成嚴(yán)重破壞、

　　4.1.6.雷擊經(jīng)常伴隨著靜電的釋放，那么檢查放電刷的同時(shí)也要檢查機(jī)體表面。

　　4.2.雷擊后的應(yīng)對(duì)措施：

　　4.2.1.首先應(yīng)當(dāng)確認(rèn)是否真的遭遇雷擊。飛機(jī)落地后，地面維修人員應(yīng)和飛行人員充分溝通以了解飛機(jī)是否飛經(jīng)雷雨區(qū)，這是維護(hù)人員判明飛機(jī)是否遭受雷擊的重要手段。

　　4.2.2.查找雷擊點(diǎn)，重點(diǎn)檢查相關(guān)區(qū)域。如果判明飛機(jī)已遭受雷擊，參照相應(yīng)手冊(cè)，對(duì)相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試檢查，然后再根據(jù)結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)對(duì)發(fā)現(xiàn)的雷擊損傷部位進(jìn)行修復(fù)和處理。

　　4.2.3.對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的搭接點(diǎn)(搭地線(xiàn))進(jìn)行檢查測(cè)量，確保連接可靠，防患于未然。理想

　　狀況下，整個(gè)飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)是一個(gè)大的等勢(shì)體，如果某些搭接處接地不可靠，在有大電流經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)與其他結(jié)構(gòu)處形成電勢(shì)差，這種地方顯然更容易在雷擊時(shí)受到?jīng)_擊損傷。大多數(shù)搭接是通過(guò)機(jī)身上的鉚釘或螺釘實(shí)現(xiàn)的，另外一些搭接依靠材料類(lèi)型、結(jié)合緊密度、物理結(jié)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　北航博士論文寫(xiě)作篇二

　　淺談航空攝影測(cè)量

　　摘要：本文對(duì)航空攝影測(cè)量的概念、內(nèi)容及航空攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用作了簡(jiǎn)要闡述。

　　關(guān)鍵詞：航空攝影測(cè)量;1:10000地形圖;外業(yè)內(nèi)業(yè)

　　中圖分類(lèi)號(hào)：P216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

　　引言：

　　攝影測(cè)量為一門(mén)透過(guò)記錄、量測(cè)、判釋、像片影像或輻射電磁波的形態(tài)或其他現(xiàn)象，以獲得物體及環(huán)境之可靠信息的藝術(shù)、科學(xué)及技術(shù)。由于相關(guān)軟硬件技術(shù)的進(jìn)步，攝影測(cè)量已成為地圖編繪與地形圖制作最準(zhǔn)確及行之有效的方法。

　　1航空攝影測(cè)量

　　航空攝影測(cè)量指的是地形攝影測(cè)量，從航攝飛機(jī)上對(duì)地面進(jìn)行影，再利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地面被攝的各種地物、地貌的空間位置進(jìn)行測(cè)定，以一定的比例尺并按圖式符號(hào)將其繪制成各種地圖產(chǎn)品，它是攝影測(cè)量的一個(gè)重要分支。航空攝影測(cè)量是我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)繪的重要組成部分，同時(shí)航測(cè)法成圖是測(cè)制國(guó)家基本比例尺地形圖的最基本手段。航空攝影測(cè)量的主要任務(wù)是測(cè)制各種比列尺地形圖和影像地圖、建立地形數(shù)據(jù)庫(kù)，并為各種地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　2 現(xiàn)代航空攝影測(cè)量主要內(nèi)容

　　航空攝影測(cè)量是通過(guò)搭載精密攝影機(jī)的飛行器對(duì)地面進(jìn)行像片拍攝，作業(yè)過(guò)程分為飛行航空攝影(外業(yè))及工作站影像處理(內(nèi)業(yè))兩大部分。

　　2.1飛行航空攝影(外業(yè))

　　2.1.1像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。像片控制點(diǎn)一般是航攝前在地面上布設(shè)的標(biāo)志點(diǎn)，也可選用像片上的明顯地物點(diǎn)(如道路交叉點(diǎn)等)，用普通測(cè)量方法測(cè)定其平面坐標(biāo)和高程。

　　2.1.2像片調(diào)繪。是圖像判讀、調(diào)查和繪注等工作的總稱(chēng)。在像片上通過(guò)判讀，用規(guī)定的地形圖符號(hào)繪注地物、地貌等要素，測(cè)繪沒(méi)有影像的和新增的重要地物，注記通過(guò)調(diào)查所得的地名等，通過(guò)像片調(diào)繪所得到的像片稱(chēng)為調(diào)繪片。調(diào)繪工作可分為室內(nèi)野外和兩者相結(jié)合的3種方法。

　　2.1.3航空攝影測(cè)量參數(shù)設(shè)計(jì)。如航帶、航高等的設(shè)計(jì)。

　　2.1.4航攝過(guò)程?？罩袛z影及導(dǎo)航等工作。

　　2.2 工作站影像處理(內(nèi)業(yè))

　　2.2.1測(cè)圖控制點(diǎn)的加密。整個(gè)流程又細(xì)分為創(chuàng)建工程、加入原始航空影像生成影像金字塔、輸入航空影像拍攝的相關(guān)參數(shù)、點(diǎn)位量測(cè)及空中三角測(cè)量等。

　　2.2.2空三成果制作。

　　主要是制作數(shù)字地形模型，制作正射影像及鑲嵌數(shù)字地形模型及正射影像。

　　3航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

　　21世紀(jì)以前，我國(guó)的1:10000地形圖生產(chǎn)多采用白紙測(cè)圖等常規(guī)模式，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品形式單一。但隨著航空攝影技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越被凸顯出來(lái)，逐漸被人們認(rèn)同和采用到20世紀(jì)90年代，我國(guó)的1:10000比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪基本采用了此方法。航空攝影測(cè)量的發(fā)展改變了中小比例尺測(cè)圖的歷史，尤其是1:10000地形圖的生產(chǎn)模式，其技術(shù)的完善發(fā)展也改變了1:10000地形圖的產(chǎn)品種類(lèi)，提高了生產(chǎn)效率。

　　3.1航空攝影測(cè)量的軟硬件技術(shù)發(fā)展

　　隨著航空攝影硬件設(shè)備的改進(jìn)和發(fā)展，如IMU/POS系統(tǒng)的技術(shù)完善，航攝儀DMC、掃描式數(shù)字成像設(shè)備(ADS40，ADS80等)的應(yīng)用，LIDAR攝影傾斜攝影等技術(shù)的出現(xiàn)，讓攝影測(cè)量的應(yīng)用空間越來(lái)越廣闊。這些新技術(shù)的出現(xiàn)，給測(cè)繪手段帶來(lái)了巨大的改變，如從點(diǎn)狀中心投影向線(xiàn)狀中心投影的轉(zhuǎn)變，3維立體建模更加簡(jiǎn)單等，但同時(shí)對(duì)軟件技術(shù)提出了更高的要求。航攝技術(shù)軟件也日新月異，以前我們多采用外國(guó)軟件，現(xiàn)在我們的國(guó)產(chǎn)軟件也十分豐富。如Geoway是北京吉威時(shí)代軟件技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的一組專(zhuān)業(yè)而全面的空間數(shù)據(jù)處理軟件，套件為4D(DLG，DRG，DEM，DOM)基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品提供從數(shù)據(jù)采集、加工到產(chǎn)品制作和包裝的全套生產(chǎn)軟件。MapGIS是中地?cái)?shù)碼集團(tuán)的產(chǎn)品，是中國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地理信息系統(tǒng)，是全球惟一的搭建式GIS數(shù)據(jù)中心集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遙感處理與GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空間真三維一體化的GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)。IMU導(dǎo)航、GPS慣性單點(diǎn)定位、定向技術(shù)在航空攝影測(cè)量中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了使用外業(yè)稀少像控點(diǎn)，就能達(dá)到規(guī)定的精度要求，較傳統(tǒng)攝影測(cè)量可以節(jié)約85%的時(shí)間，95%的人力資源投入。但由于此方法生產(chǎn)費(fèi)用巨大，應(yīng)用普及還需要一定的時(shí)間。因此，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用情況，如何提高像控點(diǎn)及測(cè)量效率仍是目前研究的目標(biāo)。

　　3.2 航空攝影測(cè)量的發(fā)展方向

　　目前，航空攝影測(cè)量的發(fā)展方向主要有以下幾個(gè)方面:

　　3.2.1 ADS80數(shù)碼相機(jī)等航空攝影硬件設(shè)備的應(yīng)用推廣，航空攝影測(cè)量將全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與數(shù)字化。

　　3.2.2 隨著數(shù)碼影像的出現(xiàn)，像控點(diǎn)布設(shè)數(shù)量將大大減少，外業(yè)逐漸脫離繁重的工作，逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效化。

　　3.2.3航攝軟件的不斷完善發(fā)展，航空攝影測(cè)量的生產(chǎn)工藝流程將日趨簡(jiǎn)單，流暢。

　　3.2.4傾斜攝影等技術(shù)帶來(lái)的3維立體成圖方法的改變，使航空攝影測(cè)量的發(fā)展空間更加廣闊。

　　4 航空攝影測(cè)量的應(yīng)用

　　航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，已滲透到國(guó)土、規(guī)劃、勘探、公路、鐵路、水利、防災(zāi)等行業(yè)。

　　2005年，安徽省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院在青弋江分洪道工程中運(yùn)用航空攝影測(cè)量技術(shù)，大大減少了外業(yè)工作，提高了勞動(dòng)效率，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成，成圖速度快且成本低，不受氣候和季節(jié)的限制。隨著技術(shù)的發(fā)展與完善，內(nèi)外業(yè)一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其應(yīng)用也日趨廣泛和成熟。

　　2007年7月全面啟動(dòng)的全國(guó)第二次土地調(diào)查中，著重遵循充分利用的原則，利用航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為生產(chǎn)任務(wù)的順利完成提供了重要的技術(shù)保障。

　　2008年的汶川地震救援中，應(yīng)用實(shí)時(shí)拍攝的航空攝影影像圖了解災(zāi)區(qū)情況，為抗震救災(zāi)決策指揮提供及時(shí)決策依據(jù)，災(zāi)后，四川全省進(jìn)行了1:10000航測(cè)法成圖的全覆蓋。

　　2011年1月我國(guó)南極科考隊(duì)成功采用航空攝影測(cè)量技術(shù)完成了南極埃默里冰架的航拍任務(wù)，為我國(guó)對(duì)南極地形及相關(guān)研究提供了科學(xué)準(zhǔn)確的資料，實(shí)現(xiàn)了航空攝影技術(shù)在南極極端環(huán)境下的應(yīng)用，完成我國(guó)在南極中山站首次航測(cè)成圖產(chǎn)品，1:10000DLG，DEM，DOM產(chǎn)品及中山站的模擬動(dòng)畫(huà)。

　　諸如此類(lèi)的應(yīng)用仍然延續(xù)著，在不斷的探索實(shí)踐中，各類(lèi)新技術(shù)相繼產(chǎn)生，都為航空攝影測(cè)量的發(fā)展和完善提供了技術(shù)保障。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)通信技術(shù)的發(fā)展，航測(cè)技術(shù)由模擬測(cè)繪向數(shù)字測(cè)繪轉(zhuǎn)變，由計(jì)算機(jī)代替 “人眼”，邁向信息化測(cè)繪時(shí)代。航空攝影測(cè)量已成為當(dāng)前大比例尺地圖繪制技術(shù)中的熱門(mén)話(huà)題，各種航空攝影新技術(shù)一定會(huì)逐步完善。