一架数码相机和气象传感器部署在阿拉斯加山口的拉杆塔上
一架数码相机和气象传感器部署在阿拉斯加山口的拉杆塔上

美国联邦航空管理局(FAA)的主要目标之一是在全国范围内减少飞机事故。阿拉斯加地势崎岖,气象条件波动迅速,当地旅行依赖航空,因此通用航空事故的发生率有增加的风险。阿拉斯加人口只占美国人口的0.2%,但据估计,其人均飞行员数量是美国其他地区的6倍,飞机数量是美国其他地区的16倍1阿拉斯加每年的通用航空飞行小时数为99.5万小时,约为美国总小时数的3%。2001年1月1日至2006年1月10日期间,美国共有6990起通用航空事故,其中454起(6.5%)发生在阿拉斯加。2

在全州范围内,通用航空飞行员和小型商业公司一直在称赞气象摄像机的使用有助于降低事故率。这些摄像机提供了接近实时的气象条件的图像,对VFR飞行员的飞行计划至关重要。因此,飞行员请求阿拉斯加参议员史蒂文斯帮助获得联邦资金,以便在阿拉斯加的山口安装气象摄像机。参议员帮助通过了一项法案,为美国联邦航空局提供资金,在阿拉斯加的山口安装更多的相机,这样我们就不会继续在几个山口增加飞机的墓地。

气象摄像机(WCAMS)的目的是帮助飞行员做决策。通过查看位于山口的WCAMs的图像,飞行员可以在起飞前决定是否尝试VFR飞行,因此降低了在恶劣天气下飞行的风险。摄像头提供了飞行前天气简报的视觉效果,为飞行员提供了关键位置的具体信息。

目前,克拉克山口有三个摄像头。在建设计划中,联邦航空局提议在克拉克湖关口和美林关口、雷雨关口和/或松鸡关口安装额外的装置。通常情况下,每个地点会安装两到四个摄像头,以便评估途中的天气状况。每10分钟拍摄一次,并在联邦航空局网站上公布。每个地点的网页包括按视图方向命名的剖面图、地形图和多幅相机图像(例如,北、南、东、西)。这些页面还包括一个“晴天”的图像,以与描述当前情况的图像形成对比。

美国联邦航空局目前正在对2005年秋季安装的铱星卫星设备进行现场测试。测试装置是对CC640数码相机、坎贝尔科学数据采集设备的性能和铱通信链路的可用性进行评估。测试配置在远程通过站点上有一个2.4K的调制解调器和一个使用Loggernet的LNcmd.exe链接到测试平台的额外调制解调器,以检索存储在CR1000上的图像。Loggernet任务每10分钟与远程设备联系,获取最新的图像、天气数据和设备数据。目前,该数据位于FAA测试服务器上。美国联邦航空局还将从2006年春季开始对甚小孔径终端通信链路进行现场测试。

FAA对CC640、CR1000和其他设备的低温性能感到满意。对加热器的需求减少,以及设备的低能耗,减少了对额外电池、太阳能电池板和风力发电机的需求。该系统由四块85瓦的太阳能电池板供电,通过充电调节器连接到一块200安培小时的玻璃垫电池。大部分的电力预算都分配给了铱星发射机,这就创造了这样一种可能性,即具有较低功耗通信形式的站点可以配备更适度的电力供应设备。

为了进一步帮助节约能源,CR1000被编程与一个算法来计算公民暮光。公民黄昏是指日出和日落之前的一段时间,此时太阳的中心低于地平线6度。在良好的天气条件下,民用黄昏照明充足,可以清楚地分辨出地面物体。数据记录仪使用该算法的输出来切断夜间不需要的设备的电源。

由于设备的位置在狭窄的山口,阳光能见度有限,温度极低,坎贝尔科学的设备可能会成为远程、独立的相机安装的标准。
1https://www.census.gov/quickfacts/qfd/states/0200.html
2http://www.ntsb.gov/Pages/default.aspx

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案例研究总结

应用程序

监视阿拉斯加的山口

位置

美国阿拉斯加

产品使用

CC640 CS615-L

贡献者

R.J.瓦萨尔

参与组织

联邦航空局,洛克希德·马丁公司集成与测试

测量参数

数码照片、风速、风向、相对湿度、气温、气压、露点(计算)

控制设备

铱卫星调制解调器


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