基于空域自動化系統(tǒng)的若干問題與應(yīng)對措施

唐辟如　劉國強　文繼芬　崔蕾　黃鈺　張小娟　張萍

摘 ?要：為緩解日益增長的人影地面作業(yè)需求與愈發(fā)繁忙的空中交通間的矛盾、為解決人影作業(yè)申請電話占線等問題，貴州省氣象部門結(jié)合實際需求研發(fā)空域自動化系統(tǒng)。目前，該系統(tǒng)已應(yīng)用于省-市-縣三級氣象部門，且已成功接入貴陽空中交通管理局。文章通過在該系統(tǒng)使用過程中，發(fā)現(xiàn)的以下幾點問題：（1）該系統(tǒng)在作業(yè)申請量大時，易出現(xiàn)卡死、崩潰等情況;（2）系統(tǒng)在作業(yè)申請過程中缺乏某些重要指標，及重點地區(qū)作業(yè)提醒等;（3）在該系統(tǒng)投入使用后，地面作業(yè)信息上報及時率得到提高，但仍未達到100%，尤其在3-5月作業(yè)量大時易出現(xiàn)遲報、漏報等問題，提出相應(yīng)建議，以期完善空域自動化系統(tǒng)，提高人影地面應(yīng)急作業(yè)能力，提升人影應(yīng)急作業(yè)的科技水平，更好地為防災(zāi)減災(zāi)作出更大貢獻。

關(guān)鍵詞：空域自動化;穩(wěn)定性;應(yīng)急;應(yīng)對措施

中圖分類號：P48 ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）31-0130-03

Abstract： In order to alleviate the contradiction between the increasing demand for ground weather modification and the increasingly busy air traffic， and to solve the problems of applying for busy telephones for weather modification， Guizhou Meteorological Department has developed an airspace automation system based on actual needs. At present， the system has been applied to meteorological departments at provincial， municipal and county levels and has been successfully connected to Guiyang Air Traffic Management Bureau. In this paper， through the use of the system， the following problems were found： （1） The system is prone to jams and crashes when the number of job applications is large; （2） The system lacks some important indicators during the job application process and modification reminders in key areas; and（3） After the system is put into use， the reporting rate of ground weather modification information has been improved， but it has not yet reached 100%， especially when the modification volume is large from March to May. Then， this paper puts forward corresponding suggestions， for the purpose of improving the airspace automation system， the capacity of ground weather modification， and the scientific and technological level of weather modification emergency operations， so as tomake greater contributions to disaster prevention and mitigation.

Keywords： airspace automation; stability; emergency; countermeasure

1 概述

貴州地處云貴高原，多山地環(huán)繞，屬亞熱帶濕潤季風氣候，地勢復(fù)雜，多對流性天氣，冰雹、干旱等災(zāi)害頻繁[1-3]，近幾十年來，各種極端天氣都會給當?shù)卣腿嗣裨斐墒謬乐氐慕?jīng)濟損失[4-5]，面對自然災(zāi)害，我國自1958年以來開始有組織的進行人工影響天氣作業(yè)，并取得了顯著成績[6]。如今我國的人工影響天氣作業(yè)已經(jīng)從人工降水迅速擴大到防雹、消霧、消云、抑制閃電、削弱臺風等許多領(lǐng)域。隨著時代的發(fā)展，人民對人工影響天氣作業(yè)科技化和信息化水平的要求也越來越高，云南、西藏、河南、青海等省早在20世紀90年代就開始了這方面的研究開發(fā)工作，并相繼開發(fā)了符合本省特點的人工影響天氣作業(yè)決策指揮業(yè)務(wù)技術(shù)平臺，在投入業(yè)務(wù)使用后取得了一定的效果[7-10]。

目前，我省的空域自動化系統(tǒng)在系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)功能以及作業(yè)信息上報規(guī)范性等方面仍存在一定問題，本文在探討分析空域自動化系統(tǒng)存在的問題后，結(jié)合人影工作實際，提出相應(yīng)的意見建議，以期進一步規(guī)范作業(yè)信息統(tǒng)計、提高上報作業(yè)信息質(zhì)量，提升作業(yè)空域系統(tǒng)的自動化、信息化和規(guī)范化水平，提高作業(yè)安全保障，提升工作效率，盡最大努力為我省農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)安全提供氣象安全保障。

2 貴州空域自動化系統(tǒng)存在的問題

根據(jù)貴州省實際人影作業(yè)需求，我省空域自動化申報系統(tǒng)于2018年7月投入使用，在實際使用操作過程中，發(fā)現(xiàn)仍存在以下幾點問題。

2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性問題

每年3-5月份，貴州冰雹災(zāi)害較頻繁，地面人影作業(yè)申請量大，（如2019年4月25日申請作業(yè)446次）且主要集中在午后至傍晚[11]，從而導(dǎo)致系統(tǒng)在幾秒，甚至1秒內(nèi)，出現(xiàn)十幾條作業(yè)申請信息，值班人員在進行作業(yè)受理時，會出現(xiàn)系統(tǒng)卡死、崩潰等情況，既而導(dǎo)致空域申請與批復(fù)工作無法順利開展。

2.2 系統(tǒng)功能性問題

圖1為系統(tǒng)申請作業(yè)界面圖，從圖中可以看出，作業(yè)點在申請作業(yè)時，僅能看到炮站編號、地名、作業(yè)類型、作業(yè)狀態(tài)、申請時間、開始時間等，由于不同地面人影作業(yè)工具的射程是不同的（見表1），空域管制部門在批復(fù)作業(yè)申請時，無法確定實際作業(yè)工具，繼而無法準確判斷作業(yè)高度范圍，限制了空域批復(fù)，從而會導(dǎo)致原本能得批復(fù)時間的作業(yè)申請無法得到作業(yè)時間。

同時，在申請作業(yè)時沒有顯示申請作業(yè)點所屬市州、縣區(qū)，空域管制部門很難直觀的判斷該申請作業(yè)點是否為fast天眼聯(lián)防作業(yè)區(qū)以及“9+3”重點脫貧縣（見圖2）的炮站，從而影響空域管制部門的決策判斷。

圖3為作業(yè)信息導(dǎo)出報表，從圖3中可以看出，該作業(yè)報表中沒有取消作業(yè)時間，在后期進行作業(yè)點科學(xué)作業(yè)、空域批復(fù)情況統(tǒng)計以及統(tǒng)計市州隨意取消作業(yè)情況時，造成一定困難。

2.3 作業(yè)信息上報

地面人影作業(yè)信息上報是氣象情報服務(wù)工作的重要組成部分，信息上報必須遵循及時性、準確性、真實性的原則[12]，根據(jù)我省2016a-2019a及2020a1-3月的全國人工影響天氣作業(yè)信息上報質(zhì)量報，可以看出每年3-6月份的平均人影地面作業(yè)信息上報率均低于全年平均，且使用空域自動化申報系統(tǒng)前（2016-2017a）的年均人影地面作業(yè)信息上報及時率低于使用系統(tǒng)后（2018-2020a）（見圖4）。

3 存在問題的相應(yīng)建議

（1）針對系統(tǒng)在短時間內(nèi)處理多條信息崩潰等情況，建議優(yōu)化系統(tǒng)的并行算法，升級系統(tǒng)版本，如有需要可以對相應(yīng)的硬件環(huán)境提出參數(shù)要求。

（2）針對該系統(tǒng)中功能顯示等問題，第一，建議在系統(tǒng)申報界面增加作業(yè)工具欄、所屬市州縣欄、是否為fast聯(lián)防作業(yè)點欄，以便空域管制部門在接收到作業(yè)申請時能及時并直觀的了解到該作業(yè)點此次作業(yè)的射擊高度范圍、作業(yè)點需求緊急情況等，便于及時、準確地進行空域批復(fù)。第二，建議在系統(tǒng)導(dǎo)出的作業(yè)報表信息中增加取消時間列，對于信息后期處理，取消時間間隔（取消時間-申請時間）若小于等于3分鐘，則可視為市州隨意申請和取消，可用于考核市州空域申請規(guī)范性，若超過3分鐘仍未獲批復(fù)的點取消作業(yè)，一般視為作業(yè)過程已過才進行作業(yè)取消，若后期該點保護范圍內(nèi)發(fā)生災(zāi)害的，可由此找出原因。

（3）針對地面人影作業(yè)信息上報中存在的問題，從圖4中可知，在全省作業(yè)量大的時候，易出現(xiàn)作業(yè)信息的遲報與錯報等問題，值班人員在經(jīng)過通宵申請與批復(fù)人影作業(yè)后，既要統(tǒng)計作業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布作業(yè)信息短信，又要及時將作業(yè)信息上報國家局，精神負荷大，易出錯，在科技迅速發(fā)展的當代，核查信息不應(yīng)該僅建立在人工核查基礎(chǔ)之上，建議系統(tǒng)中增加作業(yè)信息遲報、錯報等核查功能，基于科技化、電子化水平，快速查找并發(fā)現(xiàn)問題，由值班人員與相關(guān)市州核查修改后，再進行作業(yè)信息上報，以提高我省地面作業(yè)信息上報準確率。

4 結(jié)束語

貴州省空域自動化系統(tǒng)自2018年中旬投入到實際人影工作中以來，取得了較好的效果，在縮短地面人影作業(yè)申請與批復(fù)信息傳遞時間的同時，解決了電話申請占線等問題，不僅減少信息傳遞的中間時耗，還提高了作業(yè)申請與批復(fù)效率。結(jié)合地面人影實際工作，在發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)仍存在的一系列問題后，探討并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施，以期進一步完善人影空域自動化系統(tǒng)，從而有效提高人影地面作業(yè)效率、規(guī)范人影地面作業(yè)信息上報，提高人影地面作業(yè)的科學(xué)性和規(guī)范性，更好地為氣象防災(zāi)減災(zāi)做出更大的貢獻。

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