南 航 增 强 型 气 象 情 报 系 统 的 建 设 与 初 步 成 果 1 于 敦 南 方 航 空 公 司 运 行 指 挥 中 心, 广 东 省 广 州 市 白 云 机 场 南 航 综 合 楼 510406 摘 要 : 为 满 足 航 空 公 司 日 益 发 展 的 气 象 服 务 需 求, 民 航 局 飞 标 司 通 过 调 研 指 定 南 航 为 航 空 承 运 人 建 设 增 强 型 气 象 情 报 系 统 ( 简 称 EWINS) 的 试 点 单 位 本 文 介 绍 了 南 航 EWINS 的 建 设 思 路 和 目 前 的 建 设 情 况, 展 示 了 EWINS 建 设 的 初 步 成 果 关 键 词 : 南 航 ; 增 强 型 ; 气 象 情 报 系 统 1 引 言 天 气 对 飞 行 的 影 响 很 大, 在 飞 行 安 全 方 面, 造 成 飞 行 安 全 事 故 和 事 故 征 候 的 原 因 中, 天 气 占 了 大 约 1/3 左 右, 并 且 呈 上 升 趋 势 ; 在 航 班 正 常 方 面, 近 年 来 我 国 航 空 公 司 出 现 大 面 积 延 误 的 情 况, 大 多 是 天 气 原 因 所 造 成 的 随 着 航 空 公 司 的 快 速 发 展, 机 队 规 模 不 断 扩 大, 极 端 天 气 的 日 益 增 多, 航 空 公 司 对 气 象 服 务 的 要 求 也 越 来 越 高, 传 统 的 空 管 气 象 服 务 无 法 满 足 运 行 的 需 求 民 航 局 于 2010 年 10 月 26 日 下 发 了 航 空 承 运 人 增 强 型 气 象 情 报 系 统 运 行 批 准 指 南 的 咨 询 通 告, 鼓 励 大 型 航 空 承 运 人 建 立 能 满 足 其 运 行 需 求 的 增 强 型 气 象 情 报 系 统 (EWINS) 民 航 局 飞 标 司 对 我 国 航 空 公 司 气 象 情 报 系 统 建 设 进 行 了 多 年 的 调 研, 指 定 南 方 航 空 公 司 作 为 我 国 航 空 承 运 人 建 设 增 强 型 气 象 情 报 系 统 的 试 点 单 位, 如 图 1 所 示 图 1 增 强 型 气 象 情 报 系 统 理 念 1 于 敦 (1979.4-), 男, 中 级 气 象 工 程 师, 主 要 研 究 方 向 航 空 气 象 保 障
2 EWINS 的 概 念 EWINS 是 指 经 局 方 批 准 的 航 空 承 运 人 气 象 情 报 系 统 的 一 种, 除 了 具 有 收 集 分 析 和 使 用 航 空 气 象 情 报 的 功 能 外, 还 有 制 作 特 定 的 气 象 预 报 的 资 格 EWINS 必 须 包 括 符 合 CCAR 121.101(b) 款 要 求 的 危 险 天 气 实 况 报 告 与 预 报 系 统 使 用 经 批 准 的 EWINS 的 航 空 承 运 人, 可 以 授 权 合 格 的 航 空 气 象 预 报 员 制 定 特 定 的 飞 行 动 态 预 报, 还 可 以 根 据 EWINS 提 供 的 气 象 情 报 修 改 航 空 气 象 预 报, 并 能 通 过 发 布 飞 行 动 态 预 报 的 方 式 对 危 险 天 气 进 行 必 要 的 修 订 3 EWINS 的 优 势 3.1 可 以 合 法 使 用 公 司 认 可 的 气 象 公 司 提 供 的 机 场 资 料 来 保 障 飞 行 运 行, 弥 补 飞 行 运 行 气 象 资 料 不 足 的 问 题 3.2 能 综 合 利 用 各 气 象 公 司 的 先 进 技 术 和 产 品, 制 作 更 精 确 的 的 天 气 预 报 产 品, 从 而 提 高 运 行 控 制 能 力 3.3 能 在 最 短 的 时 间 内 满 足 公 司 在 气 象 方 面 的 新 需 求 3.4 能 更 有 效 的 将 气 象 信 息 和 产 品 与 飞 行 运 行 各 工 作 系 统 结 合, 提 高 飞 行 运 行 保 障 工 作 的 效 率 4 南 航 建 设 EWINS 的 思 路 目 前, 南 航 的 EWINS 建 设, 重 点 从 气 象 产 品 设 备 系 统 和 人 员 这 三 个 方 面 来 展 开 并 引 申 出 培 训 质 量 保 障 程 序 和 手 册 等 相 关 工 作 去 保 障 这 三 个 重 点 工 作 三 个 方 面 是 相 互 联 系 的, 气 象 产 品 需 要 由 人 员 来 制 作 发 布, 人 员 要 通 过 使 用 系 统 才 能 更 好 更 快 的 完 成 气 象 产 品 的 制 作, 系 统 能 自 动 生 成 一 些 初 级 产 品 4.1 气 象 产 品 气 象 产 品 是 EWINS 建 设 的 核 心, 也 是 EWINS 建 设 的 目 的 简 单 的 说, 就 是 通 过 制 作 各 种 气 象 产 品 来 满 足 运 行 的 需 求 例 如 告 警 服 务 广 州 白 云 机 场 雷 雨 警 报 各 类 预 警 产 品 ( 台 风 火 山 灰 等 ) 区 域 预 报 轻 冰 预 报 的 预 报 产 品 例 如 当 飞 机 有 MEL 故 障 保 留 时, 不 能 在 有 积 冰 的 条 件 下 飞 行, 气 象 室 能 制 作 轻 冰 预 报, 判 断 航 站 和 航 路 上 是 否 有 积 冰, 提 供 决 策, 判 断 是 否 适 合 飞 行 4.2 设 备 系 统
设 备 系 统 是 实 现 EWINS 的 必 备 条 件 ( 如 图 2 所 示 ) 首 先, 建 设 EWINS 必 须 要 有 足 够 的 数 据 源, 这 包 括 官 方 气 象 机 构 气 象 服 务 公 司 有 资 质 的 互 联 网 航 空 气 象 信 息 提 供 商 等 南 航 目 前 引 进 的 数 据 源 有 中 南 气 象 中 心 的 局 方 数 据 美 国 WSI 日 本 WNI 新 西 兰 MetService 等 ; 第 二, 要 建 设 气 象 数 据 库, 通 过 数 据 库 能 对 各 种 气 象 信 息 进 行 处 理, 并 生 成 一 些 初 级 产 品 或 系 统 化 产 品 例 如 精 细 化 告 警 自 动 发 送 危 险 天 气 统 计 分 析 功 能 等, 并 通 过 对 接 其 他 系 统 和 平 台 或 服 务 器, 发 布 给 用 户 所 使 用 第 三, 在 气 象 数 据 库 的 基 础 上, 建 立 各 种 预 报 产 品 的 制 作 平 台 和 自 动 评 分 方 法, 这 样 有 助 于 气 象 产 品 的 规 范 化, 提 高 准 确 性, 降 低 错 误 率 图 2 气 象 数 据 库 的 设 计 4.3 人 员 人 员 通 过 使 用 系 统, 制 作 和 发 布 气 象 产 品 这 要 求 必 须 包 括 足 够 的 具 有 制 作 预 报 资 格 的 航 空 气 象 预 报 员 或 飞 行 签 派 员, 目 前 南 航 气 象 室 人 员 有 12 人, 其 中 6 人 有 双 执 照 ( 预 报 员 执 照 签 派 员 执 照 ), 后 续 将 进 一 步 招 收 有 专 业 气 象 教 育 背 景 的 人, 扩 大 队 伍, 并 逐 步 建 立 EWINS 人 员 资 质 管 理 体 系, 通 过 职 业 通 道 划 分 为 高 级 资 深 中 级 初 级 助 理 气 象 工 程 师 五 个 层 级 层 级 越 高, 资 质 要 求 也 相 应 越 高, 并 且 有 年 限 的 要 求
4.4 质 量 保 障 程 序 气 象 产 品 设 备 系 统 和 人 员 是 EWINS 建 设 的 三 个 重 点 质 量 保 障 程 序 则 是 保 障 这 三 个 重 点 正 常 运 作 的 方 法 在 气 象 产 品 方 面, 通 过 工 作 质 量 监 控 和 各 类 气 象 产 品 的 质 量 评 定 方 法, 使 制 作 的 气 象 产 品 达 到 一 个 合 格 的 标 准, 例 如 准 确 率 在 80% 以 上 设 备 系 统 方 面, 要 有 足 够 多 的 互 为 备 份 的 数 据 源 互 为 备 份 的 服 务 器 以 及 要 有 紧 急 情 况 下 的 工 作 程 序 人 员 方 面, 要 建 立 完 善 的 EWINS 人 员 资 质 管 理 体 系, 并 通 过 各 类 培 训 ( 复 训 补 充 培 训 等 ) 达 到 管 理 体 系 的 要 求, 同 时 也 对 人 员 进 行 定 期 的 考 核, 考 核 合 格 方 可 上 岗 5. 南 航 EWINS 建 设 推 进 计 划 目 前 南 航 已 完 成 的 工 作, 系 统 方 面, 已 完 成 精 细 化 天 气 告 警 自 动 发 送 ACARS 天 气 台 风 预 报 发 布 系 统 的 开 发 ; 产 品 方 面, 建 立 了 工 作 质 量 考 核 方 法, 制 定 了 各 类 的 危 险 天 气 预 报 产 品 的 发 布 流 程 与 相 应 的 质 量 评 定 方 法 ; 人 员 方 面, 建 立 了 初 始 的 工 作 手 册 流 程 手 册 ; 制 定 了 EWINS 培 训 大 纲 后 期 工 作, 预 计 在 2013-2014 年 完 成 的 有, 建 立 南 航 气 象 数 据 库 开 发 各 类 气 象 业 务 操 作 平 台 开 发 飞 行 气 象 跟 踪 系 统 和 编 写 EWINS 手 册 等 工 作 预 计 在 2015-2017 年 完 成 的 包 括 引 进 更 丰 富 的 气 象 数 据 源, 对 接 各 类 运 行 业 务 系 统, 如 飞 行 计 划 系 统 航 班 动 态 系 统 等 6. 现 阶 段 南 航 EWINS 所 取 得 的 成 果 目 前 南 航 EWINS 建 设 所 取 得 的 成 果 主 要 有 : 精 细 化 告 警 ACARS 自 动 发 送 危 险 天 气 台 风 预 警 发 布 平 台 以 及 各 类 预 警 产 品 和 评 分 办 法 6.1 精 细 化 告 警 如 图 3 所 示, 数 据 源 中 的 危 险 天 气 有 很 多, 对 于 签 派 员 来 讲, 信 息 太 多, 无 法 一 一 细 看 而 很 多 的 危 险 天 气 与 当 班 签 派 员 无 关 例 如 有 机 场 天 气 不 够 标 准, 但 公 司 无 航 班 ; 或 公 司 有 航 班 但 签 派 员 所 签 派 放 行 的 航 班 与 该 机 场 没 有 关 系 因 此 过 滤 掉 无 关 的 信 息 十 分 重 要 目 前 南 航 已 实 现 精 细 化 告 警, 通 过 结 合 机 场 标 准 数 据 库 机 型 机 组 情 况 分 子 公 司 划 分 席 位 划 分 等 进 行 层 层 过 滤 筛 选, 最 后 显 示 在 签 派 员 的 只 有 一 小 块 的 危 险 天 气 目 前 南 航 的 精 细 化 告 警 有 机 场 告 警 和 航 班 告 警 两 种 可 以 对 机 场 实 况 和 预 报
进 行 解 析, 然 后 告 警 告 警 根 据 实 况 风 向 自 动 选 择 跑 道, 结 合 机 场 标 准 数 据 库, 在 所 选 跑 到 里 的 ILS VOR NDB 目 视 盘 旋 等 标 准 里 选 择 最 低 的 标 准 进 行 告 警 航 班 告 警 则 除 了 与 机 场 标 准 数 据 库 相 结 合 以 外, 还 和 飞 机 机 型 和 机 组 类 型 相 结 合 目 前 告 警 分 为 红 黄 蓝 三 个 等 级 红 色 表 示 不 满 足 运 行 标 准, 黄 色 表 示 不 满 足 新 机 长 标 准, 蓝 色 表 示 不 满 足 备 降 标 准 图 3 精 细 化 告 警 功 能 6.2 ACARS 自 动 发 送 天 气 信 息 飞 机 起 飞 后 至 着 陆 前, 当 目 的 地 机 场 有 特 选 报 实 况 和 预 报 的 更 正 报 订 正 报 等, 立 即 发 送 上 飞 机 飞 机 着 陆 前 的 1 小 时 ( 如 航 程 1 小 时 以 内 的 航 班 则 着 陆 前 30 分 钟 ), 发 送 目 的 地 当 前 的 实 况 和 预 报 上 飞 机 空 中 的 飞 机 也 可 以 通 过 ACARS 下 发 查 询 天 气, 这 样 机 组 在 空 中 可 以 随 时 随 地 的 查 询 所 想 了 解 的 机 场 天 气 状 况 6.3 台 风 预 警 发 布 系 统 目 前 南 航 平 台 化 的 一 个 预 警 产 品, 该 平 台 可 以 自 动 读 取 台 风 报 文, 生 成 台 风 预 警 的 基 本 描 述 信 息 ; 通 过 对 机 场 预 报 的 风 速 解 析, 可 以 自 动 分 解 成 侧 风 和 顺 逆 风 的 分 量 然 后 根 据 人 工 判 断 对 机 场 影 响 的 程 度 目 前 南 航 将 影 响 程 度 分 为 红 黄 蓝 三 个 级 别, 红 色 大 于 50% 黄 色 30%~50% 蓝 色 小 于 30% 最 终 得 出 产 品
如 图 4 平 台 化 的 预 警 产 品, 制 作 快 速 便 捷, 同 时 也 产 品 也 规 范 化, 不 会 漏 发 要 素, 也 有 利 于 后 续 自 动 评 分 的 开 发 图 4 台 风 预 警 发 布 平 台 6.4 其 他 产 品 其 他 产 品 还 有 白 云 机 场 雷 雨 警 报 区 域 预 报 轻 冰 预 报 火 山 灰 预 警 等 预 告 类 产 品 目 前 这 些 产 品 的 发 布 指 引 和 评 分 方 法 已 基 本 制 定, 但 尚 未 平 台 化 白 云 机 场 雷 雨 警 报 相 比 于 空 管 气 象 的 警 报 更 精 细, 影 响 区 域 分 为 起 降 区 域 五 边 区 域 和 关 键 的 导 航 点 同 时 更 贴 近 运 行, 通 过 ACARS 将 警 报 发 送 给 天 上 飞 机, 通 过 重 点 提 示 告 知 当 班 的 签 派 员, 通 过 运 行 网 发 布 给 分 子 公 司 和 其 他 部 门, 通 过 短 信 平 台 发 送 给 值 班 领 导 除 了 预 警 类 气 象 产 品 外, 还 有 飞 行 动 态 预 报 产 品 如 轻 冰 预 报 颠 簸 分 析 故 障 保 留 的 天 气 分 析 等 等 这 些 飞 行 动 态 预 报 产 品, 满 足 了 在 特 定 条 件 下 的 运 行 需 求 例 如, 当 飞 机 有 MEL 故 障 气 象 雷 达 不 工 作 时, 是 不 是 一 定 不 能 运 行 呢? 气 象 室 通 过 分 析 航 站 和 航 路 天 气, 判 断 是 否 满 足 目 视 飞 行 条 件, 判 断 是 否 有 影 响 飞 行 的 重 要 天 气, 如 CB 积 冰 等, 然 后 得 出 该 类 飞 行 动 态 预 报 产 品, 作 为 运 行 决 策 的 支 持, 如 图 5, 图 6
图 5 航 路 与 各 类 图 形 叠 加 图 6 火 山 灰 叠 加 与 浓 度 图 7 结 语 作 为 试 点 单 位, 南 航 的 增 强 型 气 象 情 报 系 统 的 建 设 取 得 了 初 步 成 果, 对 空 管
的 气 象 服 务 做 了 有 益 的 补 充, 提 供 了 飞 行 运 行 所 需 的 飞 行 动 态 产 品, 为 应 对 恶 劣 天 气 提 供 了 决 策 支 持 但 仍 未 达 到 咨 询 通 告 的 要 求, 后 续 南 航 将 逐 步 建 立 气 象 数 据 库 开 发 各 类 气 象 业 务 的 操 作 平 台 建 立 EWINS 手 册, 最 终 完 成 EWINS 的 建 设, 为 飞 行 运 行 的 安 全 正 常 和 高 效 提 供 优 质 的 气 象 服 务 参 考 文 献 [1] 航 空 承 运 人 增 强 型 气 象 情 报 系 统 运 行 批 准 指 南 咨 询 通 告 2010.10