摘 要:順著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展和實(shí)施,我國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已超過歐洲各國和美國,成為世界第一,但同時(shí)其對空管監(jiān)視設(shè)備的影響卻逐漸浮現(xiàn),針對這方面的影響展開研究,尋求減少影響甚至消除影響的方法對航空安全十分重要。文章通過資料收集,原理分析和現(xiàn)場調(diào)研,針對風(fēng)力發(fā)電場給民航監(jiān)視設(shè)備造成影響的原因進(jìn)行了深入探討和歸類總結(jié),并根據(jù)造成影響的原因,參考國外的處理方法,提出了減少影響的參考方案,對提高空管監(jiān)視設(shè)備的有效服務(wù),保障民航空管的安全運(yùn)行具有重要意義。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電場;空管監(jiān)視設(shè)備;雷達(dá)信號處理;自適應(yīng)雜波濾波器
引言
中新網(wǎng)2008年2月4日綜合報(bào)道,英國國防部明確反對能源部提出的風(fēng)力發(fā)電站修建計(jì)劃,稱英國沿海風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的旋轉(zhuǎn)渦輪,已經(jīng)嚴(yán)重影響到了空軍雷達(dá)的正常工作,使得英國的防空能力出現(xiàn)極大的漏洞。
美國《軍事與宇航技術(shù)》2009年11月報(bào)道,風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)是美國為了減少對燃料的需求一種重要手段之一,然而這些巨大的多葉片結(jié)構(gòu)對國家雷達(dá)系統(tǒng)對敵飛機(jī)和惡劣天氣探測造成了極大地影響。風(fēng)電場在雷達(dá)屏幕上對雷達(dá)雜波造成了巨大的阻礙,這些雜波隱瞞對友方和敵方飛機(jī)的軍事空中監(jiān)視和也干擾了民用的空中交通管制,同時(shí)使對潛在的毀滅性暴風(fēng)等天氣的探測和告警變得更為復(fù)雜。
近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對能源的需求也正與日俱增,風(fēng)能作為綠色能源而備受關(guān)注,國內(nèi)多個(gè)風(fēng)能充裕地區(qū)都建起了風(fēng)力發(fā)電場,然而這些風(fēng)力發(fā)電場多建于高處或海邊沿線,這對我國空管監(jiān)視設(shè)備也造成了一些影響,也為將來空管監(jiān)視設(shè)備的布點(diǎn)增加了困難。
因此通過風(fēng)力發(fā)電場對空管監(jiān)視設(shè)備的影響進(jìn)行研究,從而減少干擾,為空管空中監(jiān)視提供準(zhǔn)確有效的信息,為將來空中監(jiān)視設(shè)備規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)都將具有十分重要的意義。
1 我國監(jiān)視設(shè)備的組成與發(fā)展政策
2010年,中國民航運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量已居世界第二位,我國已成為名副其實(shí)的民航大國。隨著經(jīng)濟(jì)、科技及安全高速運(yùn)輸?shù)男枨蟮目焖僭鲩L,我國民航事業(yè)將向民航強(qiáng)國進(jìn)軍。高速發(fā)展的民航事業(yè)要求有更高效率的空中交通管制保障,雙重甚至多重雷達(dá)覆蓋已在多條繁忙航路上應(yīng)用。雷達(dá)已成為民航高效運(yùn)輸不可或缺的有力保障。
而目前我國民航應(yīng)用于空中交通管理的監(jiān)視技術(shù)主要有空管一次監(jiān)視雷達(dá)(PSR)、空管二次監(jiān)視雷達(dá)(SSR)、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(ADS)和多點(diǎn)定位(MLAT)及場面監(jiān)視雷達(dá)等。按照監(jiān)視技術(shù)的工作原理,國際民航組織(ICAO)將監(jiān)視技術(shù)分為獨(dú)立非協(xié)同式監(jiān)視、獨(dú)立協(xié)同式監(jiān)視和非獨(dú)立協(xié)同式監(jiān)視[1]。
我國民航空管行業(yè)在中南地區(qū)現(xiàn)擁有各種型號的航管雷達(dá)共30多部,它們分布在各個(gè)關(guān)鍵區(qū)域,有效覆蓋了主要航路和航線,隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展,航班量不斷增長和飛行密度相應(yīng)增大,管制員對航管雷達(dá)的依賴性也與日俱增,這樣對保障雷達(dá)目標(biāo)信息的正常提出了越來越高的要求。
2010月11月2日,中國民航局頒發(fā)了《中國民航監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用政策》(AC-115-TM-2010-01),該政策首次規(guī)定了我國民航監(jiān)視技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向,明確指出了我國民航監(jiān)視技術(shù)的總體策略,即基于中國民航運(yùn)輸航空運(yùn)行需求和監(jiān)視技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,可用于空中交通服務(wù)的監(jiān)視技術(shù)主要有空管監(jiān)視雷達(dá)、自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視和多點(diǎn)定位,未來不排除使用新出現(xiàn)的監(jiān)視技術(shù)。可見,在一段較長時(shí)期內(nèi),我國民航空管監(jiān)視手段都將是以地基監(jiān)視設(shè)備為主的雷達(dá)或類雷達(dá)監(jiān)視設(shè)備,故其信號的可靠性和可用性仍然十分重要。
2 我國風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀與發(fā)展
隨著能源與環(huán)境問題的日益突出,世界各國正在把更多目光投向可再生能源,其中風(fēng)能因其自身優(yōu)勢,作為可再生能源的重要類別,在地球上是最古老、最重要的能源之一,具有巨大蘊(yùn)藏量、可再生、分布廣、無污染的特性,成為全球普遍歡迎的清潔能源,風(fēng)力發(fā)電成為目前最具規(guī)?;_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源發(fā)電方式。
我國是世界上風(fēng)力資源占有率最高的國家,也是世界上最早利用風(fēng)能的國家之一,據(jù)資料統(tǒng)計(jì),我國10m高度層風(fēng)能資源總量為3226GW,其中陸上可開采風(fēng)能總量為253GW,加上海上風(fēng)力資源,我國可利用風(fēng)力資源近1000GW。如果風(fēng)力資源開發(fā)率達(dá)到60%,僅風(fēng)能發(fā)電一項(xiàng)就可支撐我國目前的全部電力需求。
中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正在突飛猛進(jìn):2009年當(dāng)年的裝機(jī)容量已超過歐洲各國,名列世界第二。2010年將新增1892.7萬kW,超越美國,成為世界第一。2011年裝機(jī)總量到達(dá)驚人的62364MW。在圖1中可以看出,中國風(fēng)電正經(jīng)歷一個(gè)跨越式發(fā)展。
中國的風(fēng)電資源不僅豐富,而且分布基本均勻。東南沿海及其島嶼、青藏高原、西北、華北、新疆、內(nèi)蒙古和東北部分地區(qū)都屬于風(fēng)能儲(chǔ)藏量比較豐富的地區(qū),而甘肅、山東、蘇北、皖北等地區(qū)也有相當(dāng)大比例的風(fēng)能資源可以有效利用,參見圖2。
經(jīng)過連續(xù)多年的快速發(fā)展,目前我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)不僅在規(guī)模上處于世界領(lǐng)先地位,在技術(shù)實(shí)力上也具備了趕超世界先進(jìn)水平的基礎(chǔ)。未來,如果能繼續(xù)依托國內(nèi)穩(wěn)定的市場拉動(dòng),我國風(fēng)電將引領(lǐng)全球行業(yè)發(fā)展[2]。
3 風(fēng)力發(fā)電場對我國空管現(xiàn)有監(jiān)視設(shè)備的影響與原因分析
隨著我國風(fēng)力發(fā)電場的快速建設(shè),風(fēng)力發(fā)電機(jī)對我國也同樣在快速發(fā)展的空管監(jiān)視設(shè)備的影響正在加大。經(jīng)參考國內(nèi)外資料及研究統(tǒng)計(jì),風(fēng)力發(fā)電場對空管監(jiān)視設(shè)備的影響主要有以下幾個(gè)方面:
第一,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片對雷達(dá)可造成反射干擾。目前我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造,雖然這些材料不是電磁波的良好反射體,但對于高靈敏度的航管一次和二次雷達(dá)來說(航管一次雷達(dá)靈敏度為-90~-100dBm,航管二次雷達(dá)靈敏度為-85dBm),都足以引起反射干擾,且有些大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片尺寸非常巨大,如1500kW風(fēng)機(jī)葉片長度一般在35-40米左右,不同廠家型號,長度略有不同。假設(shè)雷達(dá)對目標(biāo)的入射波功率通量為Pf,其度量單位為W/m2,目標(biāo)的雷達(dá)有效截面積為σ,而從目標(biāo)反射回雷達(dá)的總功率為Pre,則有:Pre=Pf*σ
考慮發(fā)射鏈和天線等的損耗Lt及天線增益G,則反射回雷達(dá)的功率通量:
從上式可知35-40m的葉面在一定距離內(nèi)對S波段的一次雷達(dá)航管雷達(dá)來說,其反射的功率可以超過雷達(dá)的信號錄取門限,從而對雷達(dá)造成干擾。同樣通過反射航管二次雷達(dá)的詢問信號或飛機(jī)的應(yīng)答信號,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉面也會(huì)對航管二次雷達(dá)產(chǎn)生同步串?dāng)_。
另外,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐鐵塔就更是航管雷達(dá)的“優(yōu)良”反射體,鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,又要有足夠的強(qiáng)度。鐵塔高度視地面障礙物對風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內(nèi),其圓柱形的結(jié)構(gòu)同樣適用雷達(dá)截面反射公式,只是金屬材質(zhì)使其雷達(dá)等效截面積所反射的能量更大。
可見,若航管雷達(dá)離風(fēng)力發(fā)電場較近,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳葉和支撐鐵塔都會(huì)對雷達(dá)造成反射,從而出現(xiàn)假目標(biāo)干擾。
第二,風(fēng)力發(fā)電場對航管雷達(dá)還存在著多普勒效應(yīng)的干擾。這也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)造成射頻反射干擾影響問題的顯著代表。我們知道航管一次雷達(dá)對動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)測主要是通過識別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)相對雷達(dá)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的脈沖回波多普勒頻移來實(shí)現(xiàn)的。而旋轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)渦輪葉片能產(chǎn)生相同的多普勒回波頻率偏移。因此,航管一次雷達(dá)將自動(dòng)把風(fēng)力渦輪機(jī)識別成真正的飛機(jī)。這可能導(dǎo)致許多錯(cuò)誤的航跡產(chǎn)生,從而在空中交通管制席位上顯示錯(cuò)誤的目標(biāo)報(bào)告[3]。
圖3給出了風(fēng)力渦輪機(jī)多普勒頻移特性圖[4],從圖上我們不難發(fā)現(xiàn)這時(shí)間軸上,其產(chǎn)生的多普勒頻移都很有規(guī)律,這樣,對航管一次雷達(dá)來說,自適應(yīng)濾波器提取的頻移目標(biāo)信號在每個(gè)接收周期內(nèi)都能穩(wěn)定收到,雷達(dá)錄取器的動(dòng)目標(biāo)檢測將把該信號作為真實(shí)的目標(biāo)進(jìn)行輸出,從而在空中交通管制席位上將顯示錯(cuò)誤的飛行物報(bào)告。
第三,風(fēng)力發(fā)電場對航管一次雷達(dá)還會(huì)造成距離旁瓣效應(yīng)的影響。目前航管一次雷達(dá)多使用脈沖壓縮技術(shù),脈沖壓縮雷達(dá)能有效地解決常規(guī)脈沖雷達(dá)中增大探測距離與提高距離分辨率的矛盾。但脈沖壓縮雷達(dá)同時(shí)也存在著旁瓣抑制難度大的缺點(diǎn)。因?yàn)樵谛盘柈a(chǎn)生和處理過程中的任何失真,都將增大旁瓣高度。在多目標(biāo)環(huán)境中,脈沖壓縮信號的旁瓣會(huì)埋沒附近較小目標(biāo)的主信號,引起目標(biāo)丟失。為了提高分辨多目標(biāo)的能力,必須采用旁瓣抑制或簡稱加權(quán)技術(shù)。對于線性調(diào)頻信號,考慮到信號波形和頻譜的關(guān)系與天線激勵(lì)和遠(yuǎn)場的關(guān)系具有本質(zhì)上的共性,人們應(yīng)用天線設(shè)計(jì)中的旁瓣抑制理論,提出多爾夫一切比雪夫函數(shù)作為最佳加權(quán)函數(shù)。但是這種理想的加權(quán)函數(shù)是難以實(shí)現(xiàn)的。我們只能在旁瓣抑制、主瓣加寬、信噪比損失、旁瓣衰減速度以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)難易等幾方面折衷考慮[5]。
風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)的巨大葉面和支撐塔都是很好的反射面,離雷達(dá)一定距離內(nèi),其反射的強(qiáng)回波將會(huì)被航管一次雷達(dá)旁瓣所接收,這將引起采用脈沖壓縮技術(shù)的雷達(dá)出現(xiàn)無法抑制的旁瓣接收,從而出現(xiàn)假目標(biāo)。
第四,風(fēng)力發(fā)電場對航管雷達(dá)還存在著遮擋的影響。我們知道為獲得較大的風(fēng)力,這些風(fēng)力發(fā)電場多建于高山高處或海邊沿線,而航管雷達(dá)為獲得較好的陸上或海面覆蓋也多建于高山或沿海地區(qū),若雷達(dá)距離風(fēng)力發(fā)電場較近,且處于相近的水平面上,則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的巨大葉面和支撐鐵塔將對雷達(dá)形成遮擋。
4 應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電場干擾影響的方法探討
通過研究與分析,我們基本了解了風(fēng)力發(fā)電場對航管雷達(dá)造成干擾的主要因素,為有效減少,甚至消除干擾提供了研究的方向。我認(rèn)為減少乃至消除干擾應(yīng)從兩個(gè)方向入手,即從雷達(dá)應(yīng)用與改進(jìn)方向入手和從風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)與改進(jìn)入手。
從雷達(dá)應(yīng)用與改進(jìn)方面,經(jīng)研究和參考國外案例,我認(rèn)為有以下方法:
(1)若是現(xiàn)有航管監(jiān)視設(shè)備受到風(fēng)力發(fā)電場的干擾,而在干擾區(qū)域內(nèi)沒有我們所需要監(jiān)視的航路、航線和飛行區(qū)域,則可通過在航管監(jiān)視設(shè)備上設(shè)置該區(qū)域的靜默區(qū)來抑制干擾信號的接收與輸出?,F(xiàn)我國民航所使用的一次雷達(dá)、二次雷達(dá)、ADS-B及多點(diǎn)定位系統(tǒng)都具有該項(xiàng)功能,也是我國民航相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定必須具備的功能之一。但這一方法的先決條件是對該區(qū)域無需監(jiān)視,且對將來的發(fā)展應(yīng)用存在不利因素,故不是一個(gè)真正的解決方案。
(2)通過研究應(yīng)用新技術(shù)提高航管監(jiān)視設(shè)備的監(jiān)測性能,減少風(fēng)力發(fā)電機(jī)渦輪葉片對航管監(jiān)視設(shè)備的影響。目前世界各國的雷達(dá)研究生產(chǎn)機(jī)構(gòu)都投入了大量人力物力進(jìn)行研究,并取得了一定的進(jìn)展。
a.通過處理來自多個(gè)接收波束的數(shù)據(jù)來提高檢測概率。例如,在傳統(tǒng)的一次雷達(dá)設(shè)計(jì)中,雷達(dá)信號處理就使用高、低波束的轉(zhuǎn)換來進(jìn)行近距離和遠(yuǎn)距離信號的接收,這樣有利于地面雜波抑制。雷聲公司已經(jīng)證明,通過在雷達(dá)全作用距離上對兩個(gè)波束接收信號的處理,并優(yōu)化組合兩個(gè)數(shù)據(jù)流信息可以實(shí)現(xiàn)性能的顯著提升,尤其是在高地物回波區(qū)域[3]。
b.開展當(dāng)?shù)乩走_(dá)雜波環(huán)境下的實(shí)時(shí)特性的研究。首先利用一次雷達(dá)不斷動(dòng)態(tài)產(chǎn)生新的空間雜波地圖。這張雷達(dá)回波地圖反映了在一定范圍內(nèi)的任何距離方位單元上的靜止物體,利用當(dāng)時(shí)的雜波水平在一個(gè)給定的區(qū)域建立檢測閾值,當(dāng)檢測閾值被突破,則意味著一個(gè)高可能性的目標(biāo)正位于該給定區(qū)域內(nèi)。雷神公司通過升級和擴(kuò)展該技術(shù),不僅從靜物的雜波中,而且從移動(dòng)物體的雜波中(如風(fēng)力渦輪機(jī)葉片)檢測到了目標(biāo)。這主要是在風(fēng)力發(fā)電場中設(shè)立多個(gè)檢測單元,并配置其動(dòng)態(tài)的檢測門限,從而大大降低了渦輪葉片造成的假目標(biāo)檢測,提高了動(dòng)目標(biāo)的檢測概率。
c.通過計(jì)算設(shè)置更好的檢測閾值從而提高目標(biāo)的檢測概率。其中的部分計(jì)算是在一個(gè)距離方位單元中估算一個(gè)檢測閾值。該檢測閥值不僅包含此單元最近的雜波水平(如上面提到的),而且還包含該單元附近區(qū)域?qū)崟r(shí)噪聲和雜波水平。這估算的檢測閾值主要應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)所在的距離方位單元中,從渦輪返回的信號將把檢測閾值偏置為一個(gè)較高的水平。這樣將降低雷達(dá)在風(fēng)機(jī)附近區(qū)域的靈敏度,從而減少假目標(biāo)的產(chǎn)生,但同時(shí)也將失去在這些區(qū)域中小目標(biāo)的識別能力。然而這與靜默該區(qū)域的技術(shù)不同的是,雷達(dá)仍能檢測較強(qiáng)的回波信號,即仍能檢測出較大的飛行目標(biāo)。
d.另外還可通過雷達(dá)的后端處理對干擾進(jìn)行的緩解。從廣泛的強(qiáng)雜波背景下的小目標(biāo)跟蹤經(jīng)驗(yàn)以及對海上超視距的探測應(yīng)用,雷聲公司開發(fā)了一套復(fù)雜的目標(biāo)跟蹤軟件,使其成為針對風(fēng)力干擾的最后一道防線?;诂F(xiàn)場的實(shí)時(shí)雷達(dá)目標(biāo)檢測和關(guān)于雷達(dá)環(huán)境的信息應(yīng)用,目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)在高雜波和高風(fēng)輪機(jī)的活動(dòng)區(qū)域仍能智能地進(jìn)行目標(biāo)識別,并能通過修改處理算法來最大可能地保持真正的目標(biāo)和抑制假目標(biāo)。例如有一套一次雷達(dá)比較接近于風(fēng)力發(fā)電機(jī),這可能導(dǎo)致一次雷達(dá)的需要更多的信息(例如后續(xù)的雷達(dá)掃描所提供的信息)以輸出一個(gè)有效的目標(biāo),或縮小這一目標(biāo)回波檢測窗。目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)還能為每個(gè)跟蹤目標(biāo)同時(shí)保持其目標(biāo)特性的多個(gè)模型(如位置、速度等),并根據(jù)誤差的測量,結(jié)合對這些模型的輸出結(jié)果的統(tǒng)計(jì),以最優(yōu)方式來產(chǎn)生一個(gè)更準(zhǔn)確的目標(biāo)輸出。這種通過估計(jì)目標(biāo)的位置和速度從而判斷目標(biāo)的真實(shí)性的方法比傳統(tǒng)的跟蹤算法在減弱風(fēng)力發(fā)電機(jī)的干擾方面具有更好的效果。
(3)為避免風(fēng)力發(fā)電場的影響,在航管監(jiān)視設(shè)備的安裝布點(diǎn)上也可采取一些必要的措施。根據(jù)2014年民航局發(fā)布的《MH/T 4003.2-2014民用航空通信導(dǎo)航監(jiān)視臺(tái)(站)設(shè)置場地規(guī)范 第1部分:監(jiān)視》中的4.2.5條就有相關(guān)規(guī)定——“在空管近程一次監(jiān)視雷達(dá)的通視范圍內(nèi)不應(yīng)有大型旋轉(zhuǎn)反射物體,如風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)等?!倍鴮展苓h(yuǎn)程一次監(jiān)視雷達(dá)在5.2.5條中也有相同的規(guī)定。在6.2.6條中對二次雷達(dá)也作出了相關(guān)規(guī)定——“在空管二次監(jiān)視雷達(dá)16千米范圍內(nèi)不宜有大型旋轉(zhuǎn)反射物體,如風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)等”。這一規(guī)定是從降低和避免風(fēng)力發(fā)電場對雷達(dá)等監(jiān)視設(shè)備所造成的影響出發(fā),通過增加雷達(dá)與風(fēng)力發(fā)電場的距離來達(dá)到目的的,為日后新增雷達(dá)的場地選址提出了規(guī)定和依據(jù)。
(4)隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用,航管監(jiān)視設(shè)備也邁入了一個(gè)新的時(shí)代,一些專門針對降低或消除風(fēng)力發(fā)電場干擾的技術(shù)正應(yīng)用于航管監(jiān)視設(shè)備中。故對已有監(jiān)視設(shè)備進(jìn)行升級,使其具有降低或消除風(fēng)力發(fā)電場干擾的能力將是一項(xiàng)可行的方案。同時(shí)選用具有降低或消除風(fēng)力發(fā)電場干擾能力的新型的監(jiān)視設(shè)備,安裝于距離風(fēng)力發(fā)電場較近但又為了滿足覆蓋要求的地方也將是一個(gè)可行的方案。目前世界一些國家正在研究新的雷達(dá)技術(shù),其中包括使用更短的詢問脈沖寬度,更高的脈沖重復(fù)頻率,本振相干技術(shù)以及多接收波瓣等。從上面的分析我們可知道這些都是減少或消除風(fēng)力發(fā)電渦輪干擾的有效方法。例如丹麥的TERMA雷達(dá)公司就生產(chǎn)了一款X波段的一次雷達(dá)。其通過使用以上的技術(shù)就成功地在一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場中識別出了穿梭飛行的測試直升機(jī)。可見民航可通過使用一些新的監(jiān)視技術(shù)或設(shè)備也能減少或消除風(fēng)力發(fā)電渦輪干擾。
另外,通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)加以改進(jìn)也能減少或消除其對民航航管監(jiān)視設(shè)備的干擾。
目前,世界上一些國家正在開展新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究,其中包括了渦輪葉片的改進(jìn),英國奎奈蒂克(QinetiQ)公司和丹麥風(fēng)力渦輪機(jī)制造商維斯塔斯花費(fèi)了5年時(shí)間,聯(lián)手研發(fā)了一種“隱形渦輪機(jī)”。該渦輪機(jī)表面涂有能夠吸收雷達(dá)電磁波的涂層,該產(chǎn)品的誕生讓許多因“雷達(dá)干擾”問題被擱置的風(fēng)力發(fā)電廠重獲新生,同時(shí)也為民航監(jiān)視設(shè)備的正常運(yùn)行提供的保障。
如前所述,還有的公司正用對雷達(dá)電磁波反射較低的碳纖維來制作風(fēng)力發(fā)電機(jī)的渦輪葉片,從而降低對民航監(jiān)視設(shè)備的影響。
另外,關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的支撐鐵塔也可通過對雷達(dá)方向的特殊賦形來減少其對雷達(dá)的發(fā)射干擾。
同樣,為不干擾民航監(jiān)視設(shè)備的正常運(yùn)行,新建風(fēng)力發(fā)電場與民航監(jiān)視設(shè)備間保持一段有效距離也是一個(gè)可行的降低干擾的方法。
5 進(jìn)一步深入研究的意義
目前,風(fēng)力發(fā)電作為新能源正被廣泛應(yīng)用與發(fā)展,而國際上對其干擾民航監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行也開展了廣泛的研究。我國一方面風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量也已是世界第一,而另一方面民航的年運(yùn)輸量也但世界第二位,可見風(fēng)力發(fā)電對民航監(jiān)視設(shè)備的影響問題已提到了一個(gè)新的高度。但是,我國在如何減少甚至消除風(fēng)力發(fā)電場對民航監(jiān)視設(shè)備干擾的研究方面卻鳳毛麟角。因此繼續(xù)深入研究風(fēng)力發(fā)電場對民航監(jiān)視設(shè)備干擾的解決辦法也迫在眉睫,為了綠色能源的開發(fā)與發(fā)展,為了保障民航的安全運(yùn)行,深入開展風(fēng)力發(fā)電場對民航監(jiān)視設(shè)備干擾解決辦法的研究意義重大。
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