应对风切变的措施分析综述
1.1探测方法
红外辐射计式、微波多普勒雷达和激光多普勒雷达（LIDAR）是美国正在研
制的三机载前视式风切变探测、告警系统。
1.1.1红外系统
发展现状：湍流预报系统公司（TPS）和科罗拉多州立大学（CSU）是美国
研制红外风切变探测、告警系统的两个主要单位。
TPS的红外系统：
TPS是较早进行机载前视式红外风切变探测告警系统研制的部门。目前研制
出的第三代系统AWASIII,已被NASA采用，并装机试飞评估。TPS的第三代
前视式红外系统AWASIII也先后在赛斯纳飞机和NASA的B737飞机上装机试飞。
通过试飞发现：保持飞机航向对前视式红外系统是十分重要的，这样才能沿着预
定的飞行航迹连续地探测飞机前方的大气变化情况；在遭遇到风切变后，飞机的
滚转力矩变化比较大；红外对降雨的穿透距离还有待进一步研究；AWASIII还可
以探测晴空湍流，在高空飞行时可提前6分钟告警。
CSU的红外系统：
CSU也在研究一可以搭载在飞机上独立于地面的前视式红外风切变探测
告警系统。他们已经研制出一原型系统，并装在自己的赛斯纳TA207大气研
究试验飞机上进行试飞评估。该系统的测量精度为1公里，作用距离为10公里，
瞬时视场为2°。CSU重点研究为：风切变场的温度变化与风速之间的关系，校
准并改进福布什和米勒、福斯特、普罗克特提出的温度与风速的相关性，进而给
出一个比较真实地反映风切变场温度梯度与风速之间的关系式；寻求一个更好地
描述风切变危害飞机飞行安全的危险性评估）隹则；解决前视红外系统的测距技术,
使系统能准确地定出风切变场的位置。通过对原型系统的试飞表明：系统能）隹确
地探测出飞机前方的风切变场，并根据飞机飞行速度的大小提前1-4分钟（5-10
公里）告警。
图1.1机载红外系统
1.1.2激光多普勒雷达系统（LIDAR）
发展现状：目前国际上发展的激光雷达系统主要有两，一波长为10.6
MmCO2激光，另外一波长为2m的Ho:YAG激光，其主要研制部门是美
国的洛克希德公司和NASAo
洛克希德公司研制的机载激光风切变探测雷达（CLASS）是CO2激光系统，
该系统的总体要求是：1）在微暴产生初期探测到它：2）强调回避，而不是改出
风切变；3）以低误警率实时响应；4）在有雨和晴空时皆可使用：5）工作可靠，
维护率低。
CLASS系统探测距离为2-4公里，距离分辨率为1米/秒，提前片警时间为
20-40秒，该系统按计划应在1992年初装在NASAB737飞机上进行一年的飞行
评估.在试飞过程中,CLASS系统需测出飞机前方风切变场的径向速度，并和现状
式系统及地面多普勒雷达测出的数据进行对比。若CLASS系统的测量值和现状
式系统数据有很好的相关性，则表面CLASS系统是成功的。
技术参数技术条件
波长10
激光器类型射频波导管
脉冲能量10mJ
脉冲宽度
脉冲重复频率100Hz
探测器HgCdTe
冷却方式液氮机械式制冷
天线直径15cm
天线形式偏馈抛物面天线
扫描能力50*
信号处理器多脉冲对信号处理器
激光器寿命2000小时
表1CL