大雾观测不再“雾里看花”，中南空管主导研发的机场云雾雷达通过局方验证
雾是空管气象保障的“老对手”，种类繁多、来去突然、生成迅速，在风向有利时可在几分钟内布满机场，严重妨碍航班的起飞和降落，是危及航空安全的重要天气现象之一。传统的气象雷达能看到云却看不到雾，气象预报员对雾的把握主要靠间接数据和经验，缺乏直接大范围的探测支持。
近日，广州中南民航空管技术装备工程有限公司（中南空管局设备维修中心）总体设计，联合成都中电锦江信息产业有限公司研制的714KaDP型机场云雾雷达，顺利通过了民航局空管办组织的试验验证评估，获得了在民航推广应用的许可。
该款新型机场云雾雷达经过在昆明长水机场一年多的试验验证，雷达的各项技术指标、环境适应性、软硬件功能、产品使用效果等均获得评估专家组的一致好评。未来机场云雾雷达将为机场正常运行提供准确、有效的决策参考。据悉，这是国内首家通过验证的机场云雾雷达，填补了国内该领域的空白，各项技术指标和功能应用均处于世界先进水平。
能解开“谜团”的雷达
假如“雾”是一个谜，这款名叫“714KaDP”的机场云雾雷达正是为了解谜而生。机场云雾雷达是专门针对影响民航机场运行的低云低能见度天气而设计研制的毫米波脉冲多普勒雷达，具备实现30km内的低云和雾监测和预警，能够提供云雾的基本数据等产品，为机场低云和大雾类天气的探测提供有效手段，对严重影响空管正常运行的两低天气的监测和预警能力有很大的提升。
高大上的技术描述背后，是航空气象保障从单凭气温、湿度、能见度等因素 “雾里看花”，到在直接观测实时回波“精确研判”的转变，这无疑是质的飞跃！
“现在回想起来，这个项目诞生的缘由也蛮像解谜游戏的。”机场云雾雷达项目总设计师、广州中南民航空管技术装备工程有限公司书记吴翘回想研发云雾雷达的缘由，露出了微笑。“长期以来，云雾雷达的实现存在技术难题。天气雷达都是在‘观天’，云雾等两低天气回波信号弱，移动速度慢，通常紧贴地面，地物回波干扰严重，很难实现精确探测。”
有次在昆明开会，全国很多气象专家会聚一起为昆明机场的疑难大雾预报把脉，大家讨论了各种气象要素推导方法后感叹道，“如果能直接测到那多好啊”。大家都不约而同地想到了现有雷达，如测雨雷达、激光雷达、微波辐射计、风廓线雷达。“测雾雷达对民航保障很有价值！”
作为首批民航局气象行业管理技术专家，对国内外气象雷达性能了如指掌的吴翘书记马上带领副总设计师林光等组成骨干团队开展研发。
为“未来”而生的雷达
和普通气象雷达2D显示的回波图不一样，机场云雾雷达还可以在基于地理信息系统（GIS）的3D地图上实时三维显示云雾回波。这个显示界面是如此直观，即便是没有气象基础的人也能看出个所以然来。
“直观的显示界面有利于用户准确判断雾的类型，提高对低云和大雾的预警准确性。”工程师林辉边敲代码边说，“这不仅是信息呈现方式的创新，更是贴合ICAO航空系统组块升级（ASBU）要求，有利于未来融合到各类系统中。”站在一旁的副总设计师林光插话说：“我们的研发目标，是这套雷达必须理念领先、技术领先，这样才能适应民航未来的飞速发展。”
那屏幕的背后，机场云雾雷达研发团队又是怎样攻克两低天气下雷达弱回波信号的探测，以及紧贴地面、地物杂波干扰严重等技术难题呢？
答案是每个环节都是超高的技术指标，也是“细节决定成败”的最好诠释在设计方案中，使用了大尺寸天线、高精度信号处理器和精密的天线驱动系统。研制合作伙伴成都中电锦江信息产业有限公司具备60年雷达生产制造经验，具备国际水平的研制能力，为雷达夯实了领先的硬件基础。
机场云雾雷达一改硬件前置滤波的传统做法，把信号处理数字化并后置，方便用户随时调整滤波参数，有了更强的适应性。除了使用高度、速度门限作为回波过滤，还创新融合GIS地理信息，让雷达不仅知道天在哪，更知道地在哪。雷达还针对航空用户需要开发了机场下滑道0-180度扫描模式，确保对重点空域的严密监控。正是硬件、软件的紧密结合，让云雾天气在无线电波中无所遁形。
“雷达能直接探测到上游低云与雾的生消与演变，能看到天气的实时动向，有效增强了长水机场突发低云、大雾天气的可预报性。”云南空管分局气象台预报室主任周立说，“气象保障对两低天气有了更客观的监测工具和预报方法。”就实际效益而言，利用该型雷达可以看到30KM内的云雾天气实时动态，以空间换时间，各航空用户面对恶劣天气将得到更充裕的反应时间和决策依据。
“雷达要兑现自身最佳的性能，是受到很多因素限制的。例如选址不合适的话，雷达性能会大打折扣。”林光介绍说。根据设计方案的要求，以林辉为主，专门研发了一套“基于GIS的雷达智能选址”软件，根据地形状况对选址方案进行仿真论证。“根据选址地形特点，我们会‘私人订制’，对雷达参数进行优化，确保系统性能最优化。”
而系统稳定性更是维修出身的研发团队所非常重视的。民航运行需要24小时×7天不间断的硬件支持，研发团队在设计之初就确定了使用“全固态”的硬件指标，根据自身丰富的排除故障经验，避免使用容易故障的零件。“我们还为雷达留好网络维护接口，在未来可以随时通过网络远程监控、排故，提供高质量的技术指导，这就是互联网+的理念”，林光介绍说。