- одновременное закрытие всех аэропортов по типам распределения горизонтальной видимости соответствует I, II, IV типам и не превышает -5 % в осенне-зимний и - 3 % в весенне-летний период.

Временная изменчивость вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой исследована по данным инструментальных измерений ВНГО и МОДВ аэропорта 1 категории Воронеж. В качестве примера рассмотрим временную изменчивость в тёплом секторе циклона при мороси таблица 13.

Таблица 13 - Характеристики временной изменчивости (,,) вертикального распределения горизонтальной видимости в теплом секторе циклона при мороси

Характеристики изменчивости	Длительность явления (в часах)
	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0-60, м	267	290	304	313	320	325	329	332	335	337
60-120, м	1067	1160	1216	1253	1280	1300	1316	1328	1338	1347
120-з, м	1333	1450	1520	1567	1600	1625	1644	1660	1673	1683
0-60, м	47	57	59	57	56	54	52	50	48	47
60-120, м	189	230	234	229	222	214	207	200	193	187
120-з, м	236	287	293	287	278	268	259	250	242	234
	0,18	0,2	0,19	0,18	0,18	0,17	0,16	0,15	0,14	0,14

где: _{0-60 -} среднее значение горизонтальной видимости в слое 0-60 м. от основания облаков; _{60-120 -} среднее значение горизонтальной видимости в слое 60 м. - 120 м. от основания облаков; _120-з среднее значение горизонтальной видимости в слое 120 м. - до земли от основания облаков; _{0-60 60-120 120-з} соответствующие среднеквадратические отклонения по слоям; коэффициент вариации.

Изменчивость распределения горизонтальной видимости с высотой в СМУ обусловленных моросью является средней, причем наибольшая изменчивость наблюдается при 4 часовой длительности явления, затем изменчивость постепенно уменьшается и достигает наименьших значений при длительности явления 11-12 часов.

Основными типами туманов над равниной и холмистой местностью являются адвективные, радиационные и фронтальные, которым соответствуют четыре типа вертикального распределения МДВ с высотой рисунок 9.

В адвективных туманах наблюдается быстрое, непрерывное уменьшение горизонтальной видимости от поверхности земли до измеренных значений ВВ или плотной части тумана, что соответствует I типу рисунок 9.

В радиационном тумане наблюдается 4 типа распределения горизонтальной видимости с высотой, которые определяются стадией развития тумана:

- радиационный туман 1 стадии развития (приземный туман) соответствует увеличение горизонтальной видимости с высотой (III тип);

- радиационный туман 2 стадии развития через 2-3 часа после его образования, когда верхняя граница достигает 20-30 м. МДВ с высотой уменьшается до середины слоя, а затем увеличивается (IV тип);

- радиационный туман 3 стадии развития минимальна МДВ с высотой уменьшается, как и в адвективном тумане (I тип);

в радиационных туманах c верхней границей 100-300 м. при мороси и редком снеге наблюдается примерно одинаковая видимость от земли до верхней границы тумана (II тип).

Во фронтальных туманах наблюдается быстрое непрерывное уменьшение горизонтальной видимости с высотой, что соответствует I типу распределения.

В адвективных и фронтальных туманах с глиссады снижения наблюдается положительная динамика видимости, под которой понимается: постоянное увеличение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до приземления. В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП. Она наблюдается в I и II типе.

В радиационном тумане 1 стадии развития наблюдается отрицательная, под которой понимается: постоянное уменьшение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до приземления. В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП. Она наблюдается в III типе вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой.

В радиационном тумане 2 стадии развития наблюдается скачкообразная под которой понимается: уменьшение видимости наземных ориентиров (огней светосигнальной системы) с глиссады снижения до середины слоя тумана, а затем увеличение до приземления. В момент приземления видимость соответствует видимости на ВПП. Она наблюдается в IV типе. В радиационном тумане 3 стадии развития наблюдается положительная динамика видимости.

Для туманов горной местности основными типами распределения горизонтальной видимости с высотой является I, II, III.

Рисунок 8 - Типы вертикального распределение горизонтальной МОДВ в туманах

Типы вертикального распределения МДВ и их временные характеристики изменчивости позволяют решить проблему оценки условий видимости в наклоном направлениях при различных явлениях погоды.

Шестая глава "Расчет и сверхкраткосрочный прогноз наклонной дальности видимости не самосветящихся объектов". Предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости при полётах под низкими облаками днём для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой. Проведены анализ наклонной дальности видимости для различных типов распределения горизонтальной видимости с высотой и оценка успешности предложенных методик.

Методика расчета наклонной полетной дальности видимости с высоты полета реализована путем комплексного использования основных положений теории негоризонтальной видимости и опыта воздушной навигации визуальных полетов для пяти основных типов распределения горизонтальной видимости с высотой в различных явлениях погоды.

Наклонная полетная дальность видимость для заданной высоты полета рассчитывается в соответствии со следующей формулой:

, (5)

где: H_ПОЛ - высота полета ВС, м; K₀ - первоначальный, не искаженный дымкой контраст между объектом и фоном (); B_Ф - истинная яркость фона, т. е. яркость, не искаженная атмосферной дымкой; Б - коэффициент, характеризующий состояние яркостного "насыщения" слоя помутнения; - порог контрастной чувствительности глаза; и - угол визирования, °; dh - слои, характеризующие распределение горизонтальной видимости с высотой, м; S_mh - горизонтальная видимость на высоте H_ПОЛ, м и зависит от ВНГО и МДВ; L_ЯВЛ - коэффициенты (L _дымка=1, L _дождь=0,91, L _снег = 0,84, L _морось=0,8).

При расчете по формуле 5 интегрирование для I и II оптических моделей производится от поверхности земли до H_ПОЛ, в III оптической модели - от поверхности земли до уровня конденсации (H_УК) и от уровня конденсации до H_ПОЛ. (если H_ПОЛ меньше H_УК - от поверхности земли до H_ПОЛ.). В IV оптической модели видимость одинакова на всех высотах и равна горизонтальной видимости у земли. В V оптической модели интегрирование производится от поверхности земли до верхней границы тумана или дымки. Над верхней границей - значительное, часто скачкообразное увеличение горизонтальной видимости до 10 км.

Определение оптических моделей производится по характеру физического процесса, происходящего в атмосфере, типа синоптической ситуации, данных вертикального зондирования атмосферы и измеренных метеовеличин.

Влияние путевой скорости (скорости ВС, направления, скорости ветра и угла сноса - б) и высоты полета ВС на наклонную полетную дальность видимости в формуле 5 учитывается углом визирования, который определяется по формуле:

, (6)

где: t - среднее время аккомодации (в среднем 2,5 с), затрачиваемое на обнаружение большинства объектов (ориентиров); W - путевая скорость полета ВС, м/с; H пол - высота полета ВС, м; - минимальный угол визирования зависящий от типа вертикального распределения МДВ и скорости полёта ВС, ⁰; б - угол сноса, ⁰.

Расчётные значения НПДВ во всех 5 типах меньше МДВ.

В качестве примера представлены результаты расчета наклонной полетной дальностью видимости в I и II типе на рисунках 9, 10.

Рисунок 9 - Зависимость наклонной полетной дальности видимости от МДВ в I типе (ВНГО = 100 м, K = 0,6, =1,5, H пол = 50 м, б=0є) для различных явлений погоды при путевой скорости 300 км/ч

Рисунок 10 - Зависимость наклонной полетной дальности видимости от МДВ во II типе (ВНГО = 200 м, K = 0,6, =1,5, H пол = 150 м, б=0є) для различных явлений погоды при путевой скорости 300 км/ч

Наклонная полетная дальность видимость (рисунок 9, 10) меньше МДВ, при этом наименьшее ее значение наблюдается в мороси при I типе распределения МДВ с высотой, а наибольшее - в дымке при II типе. С увеличением скорости полета наклонная полетная видимость уменьшается.

Предложенная методика позволяет рассчитывать и посадочную видимость, как частный случай наклонной полетной дальности видимости несамосветящихся объектов. Для этого в формуле 5 необходимо H _ПОЛ заменить высотой визуального обнаружения ВПП (H _ВВО), которая рассчитывается по полуэмпирической формуле:

, (8)

где: - угол наклона глиссады снижения (2°45').

Расчет посадочной видимости представлен в качестве примера на рисунке 11, 12.

Рисунок 11 - Зависимость посадочной видимости от МДВ в I типе (ВНГО = 100 м, K = 0,6, =1,5) для различных явлений погоды при скорости захода на посадку 300 км/ч

Рисунок 12 - Зависимость посадочной видимости от МДВ во II типе (ВНГО = 200 м, K = 0,6, =1,5) для различных явлений погоды при скорости захода на посадку 300 км/ч

Влияние основных факторов на посадочную видимость аналогичен их влиянию на наклонную полетную видимость.

Достоверность методики расчета наклонной полетной дальности видимости с высоты полета проведена по критериям успешности. Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС таблица 14.

Значения критериев успешности показывают возможность использования методики для расчета наклонной полетной видимости не самосветящихся объектов.

Таблица 14 - Критерии успешности (R, у, з) расчета наклонной полетной дальности видимости

Методика расчета наклонной полетной видимости	Критерии успешности
	I оптическая модель	II оптическая модель	III оптическая модель	IV оптическая модель	V оптическая модель
	R	у,м	з,м	R	у,м	з,м	R	у,м	з,м	R	у,м	з,м	R	у,м	з,м
	0,79	182,4	145,7	0,77	191,1	152,6	0,71	372,3	298,5	0,61	736,4	590,3	0,60	798,4	638,1

В таблице 15 приведены критерии успешности методики расчета для частного случая наклонной полетной видимости - посадочной видимости.

Методика позволяет рассчитать наклонную полетную дальность видимости с высоты полета в зависимости от ВНГО, МДВ, распределения горизонтальной видимости с высотой, углов визирования, контраста объекта (ориентира) и фона, освещенности, состояния зрения наблюдателя, скорости и высоты полета ВС, скорости ветра на высоте полета, характера подстилающей поверхности.

Таблица 15 - Критерии успешности (R, у, з) расчета посадочной видимости

Методика расчета наклонной полетной видимости	Критерии успешности
	I оптическая модель	II оптическая модель	III оптическая модель	IV оптическая модель	V оптическая модель
	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м
По предложенной методике	0,78	178,6	143,1	0,75	185,3	147,8	0,69	324,7	260,7	0,59	653,2	522,4	0,58	787,1	628,9
по методике Гоголевой	0,74	193,6	153,7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
По номограммам (Рук. по практ. работам)	0,76	190,3	152,4	0,73	203,2	163,3	0,69	397,3	320,2	0,56	1436,4	1061,1	-	-	-

Сверхкраткосрочный прогноз наклонной полетной дальности видимости, в соответствии с требованиями стандартов Международной организации гражданской авиации (ИКАО), разрабатывается с заблаговременностью до 3 ч.

Для учета возможных внезапных ухудшений наклонной полетной видимости используются статистические характеристики временной изменчивости ВНГО и МДВ в типовых синоптических ситуациях (таблицы 16, 17).

Таблица 16 - Значение характеристик временной изменчивости высоты нижней границы облаков (, у, с_v) в типовых синоптических ситуациях циклона для светлого времени суток (зимний период, снег)

Тип син. ситуации	Характеристики изменчивости	0	30	60	90	120	150	180
Тыл Zn	ВНГО	, м	341	345	348	344	342	345	347
		у, м	75	83	87	79	72	69	62
		сv	0,22	0,24	0,25	0,23	0,21	0,20	0,18
Передняя часть Zn	ВНГО	,м	410	395	381	372	360	354	346
		у,м	160	209	229	219	208	181	149
		сv	0,39	0,53	0,60	0,59	0,58	0,51	0,43
Теплый сектор Zn	ВНГО	,м	253	278	311	292	283	256	240
		у,м	83	97	115	105	104	82	74
		сv	0,33	0,35	0,37	0,36	0,34	0,32	0,31
Центр Zn	ВНГО	,м	247	263	298	283	274	251	235
		у,м	86	97	122	105	96	85	75
		cv	0,35	0,37	0,41	0,37	0,35	0,34	0,32

Таблица 17 - Значение характеристик временной изменчивости метеорологической дальности видимости (, у, с_v) в типовых синоптических ситуациях циклона для светлого времени суток (зимний период, снег)

Тип син. ситуации	Характеристики изменчивости	0	30	60	90	120	150	180
Тыл Zn	МДВ	,м	3531	3624	3825	3731	3621	3537	3632
		у,м	918	1087	1224	1082	978	884	835
		сv	0,26	0,30	0,32	0,29	0,27	0,25	0,23
Передняя часть Zn	МДВ	,м	5104	4687	4214	3956	3785	3512	3210
		у,м	2144	2015	1896	1622	1363	1264	1124
		сv	0,42	0,43	0,45	0,41	0,36	0,36	0,35
Теплый сектор Zn	МДВ	,м	2563	2838	3257	3078	2894	2685	2356
		у,м	846	993	1205	1108	1013	886	754
		сv	0,33	0,35	0,37	0,36	0,35	0,33	0,32
Центр Zn	МДВ	,м	2435	2645	3126	2969	2768	2496	2123
		у,м	755	873	1125	1039	913	774	616
		cv	0,31	0,33	0,36	0,35	0,33	0,31	0,29

Сверхкраткосрочный прогноз наклонной полетной видимости является прогнозом II рода и производится по алгоритму, представленному на рисунке 13. Оценка достоверности алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости проведена по критериям успешности (таблица 18).

Таблица 18 - Критерии успешности (R, у, з) алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Алгоритм сверхкратко-срочного прогноза	Время прогноза, ч	Критерии успешности
		I оптическая модель	II оптическая модель	III оптическая модель	IV оптическая модель	V оптическая модель
		R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м	R	у, м	з, м
	1	0,78	183,4	149,2	0,75	196,5	156,8	0,69	375,1	300,1	0,59	742,4	594,3	0,58	811,7	649,5
	2	0,74	186,4	148,7	0,72	210,3	168,2	0,65	410,3	328,1	0,56	815,2	651,8	0,54	853,4	682,6
	3	0,70	189,3	150,2	0,68	216,2	172,8	0,61	436,5	350,2	0,54	911,3	728,4	0,50	986,1	788,9

Рисунок 13 - Блок-схема алгоритма сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости

Критериев успешности позволяют использовать алгоритма для прогноза наклонной полетной видимости для обеспечения визуальных полётов под низкими облаками.

Разработанная методика впервые решает проблему определения и сверх краткосрочного прогноза НПДВ для оценки соответствия погодных условий эксплуатационным минимумам при визуальных полётах под низкими облаками с учётом всех влияющих факторов.

Седьмая глава "Расчет и сверхкраткосрочный прогноз наклонной дальности видимости самосветящихся объектов с глиссады снижения". Предложена методика расчёта и сверхкраткосрочного прогноза наклонной дальности видимости самосветящихся объектов как посадочных характеристик видимости с глиссады снижения огней светотехнических систем в туманах и при низких облаках. Проведены анализ факторов влияющих на посадочные характеристики видимости, оценка успешности методики расчета и сверх краткосрочного прогноза.

Методика расчета и сверхкраткосрочного прогноза посадочных характеристик видимости реализована на расчётах диаграммам видимости огней не направленного действия светотехнических систем (ОВИ, ОСИ, ОМИ) для четырёх типов распределения видимости с высотой по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ.

ПХВ (ВВК ВО ВПП) имеют сложную многофакторную зависимость, которую можно представить в виде 3.

ПХВ = f (ТОМ, S₀, BB, I₀, E₀, ц, V, U, dd), (3)

где: ТОМ- тип распределения МОДВ с высотой, S₀ - МОДВ, BB - вертикальная видимость (по прибору), I₀ -интенсивность огней светотехнической системы, E₀ -пороговая освещенность, ц- угол визирования наиболее удаленного огня, V - воздушная скорость ВС, U-скорость ветра, dd- направление ветра.

Рисунок 14 - Диаграммы видимости огня ненаправленного действия при различных типах распределении прозрачности с высотой I, II, III, IV- ТОМ, В 1, В 2, В 3- высота визуального контакта, В 4 - высота обнаружения ВПП и высота визуального контакта, ВВ- вертикальная видимость (по прибору), ц1, ц2, ц3, ц4 - углы визирования наиболее удаленного огня

В результате проведенного исследования было рассчитаны диаграммы видимости огней ненаправленного действия для четырех основных типов распределения горизонтальной видимости с высотой (рисунок 14).

Рисунок 15 - Зависимость ВВК(м) с огнями приближения от видимости ОВИ для раз личных значений силы света (ВВ=100м, ночь, I ТОМ, 6-I=20000кд, 5-I=6000кд, 4-I=2000кд)

Рисунок 16 - Зависимость ВВК(м) с огнями приближения от видимости ОВИ в различное время суток (ВВ=100 м, I ТОМ, I=20000кд)

Рисунок 17 - Зависимость ВО ВПП(м) от видимости ОВИ для различной силы света (ВВ=100 м, ночь, I ТОМ, 6-I=20000кд, 5-I=6000 кд, 4-I=2000кд)

Рисунок 18 - Зависимость ВО ВПП(м) от видимости ОВИ для различной силы света (ВВ=100 м, ночь, III ТОМ, 6-I=10000кд, 5-I=3000 кд, 4-I=1000кд)



Рисунок 19 - Зависимость ВО ВПП(м) от видимости ОВИ в зависимости от типа вертикального распределения МДВ (ВВ=60м, ночь, I=20000кд)

Рисунок 20 - Зависимость ВВК от скорости и направления ветра(в), относительно ВПП (I ТОМ, ВВ= 80м, ночь, видимость ОВИ=800м, V_пос=100 км/ч)

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия (ОВИ, ОСИ, ОМИ) рассчитанные по данным инструментальных измерений ВНГО (ВВ) и МОДВ штатными техническими средствами метеослужбы впервые позволяют получить количественную оценку распределения горизонтальной видимости с высотой и решить проблему определения и сверх краткосрочного прогноза ПХВ.

Влияние основных факторов на ПХВ (ВВК, ВО ВПП) рисунок 17-22 показывает:

- использование различной силы света огней светотехнической системы позволяет увеличить ПХВ (ВВК и ВО ВПП) до 30 %;

- при одних и тех же значениях видимости ОВИ днем ПХВ будут больше, это связано с тем, что сами метеорологические условия (МОДВ) в дневное время будут значительно лучше;

- влияние силы света огней светотехнической системы на ПХВ сильнее проявляется в III типе распределения горизонтальной видимости с высотой;

- наименьшие значения ПХВ наблюдаются в I типе, наибольшие в III;

- увеличение путевой скорости приводит к уменьшению ПХВ;

- увеличение встречной составляющей ветра приводит к увеличению ПХВ.

Наиболее опасным типом распределения видимости с высотой при посадке является IV, так как ему характерно скачкообразная динамика видимости и визуальные иллюзии. Данный тип наблюдается при радиационных туманах 2-го рода, тонкой просвечивающейся облачности приподнятого тумана и дымов различного происхождения через которые просматривается земля.

Диаграмма видимости огней ненаправленного действия при IV типе вертикального распределения видимости представлена на рисунке 21.

Методика впервые позволяет рассчитать в IV типе высоту визуального контакта ВВК 1, высоту потери визуального контакта ВПВК, высоту установления повторного визуального контакта ВВК 2 рисунок 22 а также высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП ₁), высоту потери ВО ВПП (ВП ВО ВПП), повторную высоту обнаружения ВПП (ВО ВПП ₂) рисунок 23.

Рисунок 21 - Диаграммы видимости огней (Р) ненаправленного действия при IV типе распределения горизонтальной видимости с высотой, где: Р1-Р 3 - диаграммы видимости огней с номером 1…3; ц_1,2 - угол визирования наиболее удаленного от пилота огня в 150 м цепочке; ц_кр - предельный угол визирования; l_виз - длина визируемой цепочки огней, ограниченной ц_кр и ц,; ВОО- высота обнаружения огня; ВВК 1- высота визуального контакта; ВПВК- высота потери визуального контакта; ВВК 2- высота установления повторного визуального контакта; ВВ- вертикальная видимость (по прибору);ВГТ- верхняя граница тумана

Динамика видимости скачкообразная, от ВВК 1 до ВПВК и от ВО ВПП 1 до ВП ВО ВПП - отрицательная, далее положительная. Такая динамика обуславливает визуальные иллюзии на глиссаде снижения.

Рисунок 22 - Зависимость высоты визуального контакта (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV тип, ВВ=100 м, I=2000кд, ночь)

Рисунок 23 - Зависимость высоты обнаружения ВПП (м) от дальности видимости ОВИ(м) (IV тип, ВВ=200 М, I=20000кд, день)

Рабочие графики для расчета ПХВ учитывающие все влияющие факторы (в качестве примера для I типа) представленные на рисунках 24 и 25.

Рисунок 24 - График для определения ВВК по видимости ОВИ и измеренному значению ВВ (1 тип, ночь, I=6000кд, Vпос=250км/ч, U=3 м/с,в=60°)

Рисунок 25 - График для определения ВВК по видимости ОВИ и измеренному значению ВВ (1 тип, день, I=20000кд, Vпос=250км/ч, U=3 м/с, в=60°)

Оценка достоверности методики расчета ПХВ с глиссады снижения была проведена по критериям успешности представленным в таблице 19, 20. Расчетные значения сравнивались с данными, полученными от экипажей ВС выполнявшим посадку в туманах. Для сравнения в таблице 19 приведены критерии успешности расчета ВВК по методике ГМЦ.

Таблица 19 - Значения критериев успешности расчета ВВК и ВО ВПП

	I тип	II тип	III тип
	Расчет ВВК	Расчет ВО ВПП	Расчет ВВК	Расчет ВО ВПП	Расчет ВО ВПП
Критерии успешности	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м
По предложенной методике	0,96	3,9	3,2	0,97	3,2	2,6	0,95	5,7	4,8	0,96	4,4	3,3	0,95	10,4	8,6
По методике ГМЦ	0,90	4,9	4,2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Критерии успешности подтверждают достоверность методики расчёта ПХВ.

Алгоритм сверхкраткосрочного прогноза ПХВ с глиссады снижения представлен в виде блок-схемы на рисунке 26.

Таблица 20 - Значения критериев успешности расчета ВВК и ВО ВПП в IV типе распределения горизонтальной видимости с высотой

ВВК 1	ВПК	ВВК 2	ВО ВПП 1	ВП ВО ВПП	ВО ВПП 2
R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м
0,96	3,9	3,2	0,93	5,3	4,2	0,9	6,5	5,1	0,97	3,2	2,6	0,94	3,5	2,9	0,92	5,3	4,2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 26 - Блок-схема наукастинга ПХВ с глиссады снижения

Прогноз ПХВ выполняется в режиме текущего прогнозирования.

Характеристики изменчивости позволяют прогнозировать предельные минимальные значения ПХВ.

Значения критериев успешности сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП представлены в таблице 21.

Таблица 21 - Значения критериев успешности сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП

ПХВ	Заблаговременность прогноза, мин.
	3	6	9	12
	Критерии успешности
	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м
ВВК	0,93	3,9	3,0	0,93	4,1	3,3	0,92	4,4	3,5	0,92	4,7	3,8
ВО ВПП	0,94	3,2	2,6	0,93	4,1	3,2	0,93	4,2	3,3	0,92	4,7	3,6
ПХВ	Заблаговременность прогноза, мин.
	15	30	45	60
	Критерии успешности
	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м	R	, м	з, м
ВВК	0,91	5,3	4,2	0,79	5,7	4,5	0,77	6,9	5,7	0,72	9,3	7,5
ВО ВПП	0,92	5,1	4,1	0,8	5,4	4,4	0,78	6,6	5,3	0,73	9,0	7,2

Предложенная методика позволяет впервые решить проблему определения и сверхкраткосрочного прогноза ПХВ самосветящихся ориентиров с глиссады снижения для оценки метеорологических условий минимуму по ВПР (МВС) и предупредить экипаж ВС о визуальных иллюзиях на глиссаде снижения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сформулированы основные выводы по работе.

На основание проведённых исследований решена научная проблема определения и прогноза наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях как оперативных параметров видимости не самосветящихся объектов и самосветящихся ориентиров (огней светотехнических систем малой, средней и высокой интенсивности), в интересах обеспечению безопасности, регулярности и эффективности полётов авиации.

Основные результаты исследования, полученные в работе, сводятся к следующему:

1. Определена необходимая совокупность оперативных параметров наклонной дальности видимости для обеспечения полётов в сложных метеорологических условиях:

- наклонная полётная дальность видимости (НПДВ)

- посадочная видимость,

- высота визуального контакта (ВВК),

- высота обнаружения ВПП (ВО ВПП),

- динамика видимости

2. Установлено что:

- пространственно-временные характеристики зон сложных метеорологических условий (СМУ) соответствуют масштабам мезомасштабных атмосферных процессов (, , );

- изменчивость ВНГО и МДВ (основных характеристик СМУ) зависят от типа синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток;

- количественные связи между относительным превышением рельефа местности и ВНГО, МДВ, как основных факторов, определяющих НДВ, зависят от синоптической ситуации сезона и характера подстилающей поверхности.

3. Определено, что в явлениях погоды, при МДВ менее 1000 м (туман 82 %, низкая облачность 10 %, снегопад 8 %) над равнинной и холмистой местностью:

- измеренные значения МОДВ репрезентативны в течение 2-3 минут, в адвективном и радиационном тумане и в течение 1,5 минут - в снегопаде;

- измеренные значения ВНГО (ВВ) репрезентативны в течение 15 минут в адвективном и радиационном тумане и в течение 1 минуты в снегопаде.

4. Выявлены:

- типовые синоптические ситуации по барическому рельефу (на уровне 500 гПа, 850 гПа), благоприятные для образования адвективных и внутримассовых туманов в горной местности;

- волнообразный характер временных распределений средней минимальной горизонтальной видимости в горных туманах различной интенсивности;

- наибольшая изменчивость МОДВ в туманах сильной интенсивности;

- наибольшая изменчивость вертикальной видимости в радиационном и фронтальном туманах.

5. Показана целесообразность использования автокорреляционных функций для уточнения прогноза длительности туманов после его образования и видимости в них.

6. Установлено, что в СМУ:

- существенное различие условий видимости с глиссады снижения и при визуальных полётах под низкими облаками при равных значениях МДВ обусловлено типами (оптическими моделями) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой под слоистой и слоисто-кучевой облачностью и в туманах.

- типы (оптические модели) вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой обладают большой пространственной и временной изменчивостью, зависящей от синоптической ситуации, характера подстилающей поверхности, времени года и суток.

7. Впервые предложена формула для расчёта наклонной полётной дальности видимости не самосветящихся объектов при различных типах вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой, под слоистыми и слоисто дождевыми облаками и в туманах слабой интенсивности.

8. Результаты оценки достоверности определения наклонной полетной дальности видимости (по данным экипажей ВС) показывают:

- не допустимо отожествления наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками (ВНГО менее 600 м) с горизонтальной;

- возможность использования методики определения и сверхкраткосрочного прогноза наклонной полетной дальности видимости под низкими облаками для оценки соответствия метеорологических условий выполнению визуальных полетов над неосвещенной территорией.

- оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза НПДВ для визуальных полётов под низкими облаками с заблаговременностью 1 час 68-78 %, 2 часа 64-74 % и 3 часа 60-70 %.

9. Впервые предложена методика определения и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения над равниной, холмистой и горной местностью, позволяющая оценивать соответствие метеорологических условий эксплуатационному минимуму по ВПР (МВС) и посадочной видимости:

- днём для не самосветящихся объектов - ориентиров и самосветящихся при МДВ менее 2000 м.,

- ночью для самосветящихся объектов ориентиров.

10. Разработана методика определения оперативных параметров наклонной дальности видимости с глиссады снижения при минимумах самосветящихся ориентиров, реализованная для четырех типов вертикального распределения горизонтальной видимости с высотой на диаграммах видимости огней приближения светотехнического оборудования малой, средней и высокой интенсивности, с учётом влияющих факторов по данным инструментальных измерений МОДВ и ВВ штатными техническими средствами метеослужбы. Впервые предложенная методика позволяет определять и прогнозировать высоты на которых наблюдается визуальные иллюзии

11. Результаты исследований оценки достоверности оперативных параметров НДВ с глиссады снижения (ВВК и ВО ВПП) по данным экипажей ВС показывают:

- на недопустимость отожествления ВНГО (ВВ) с ВПР, и видимости на ВПП с посадочной видимостью;

- оправдываемость сверхкраткосрочного прогноза ВВК и ВО ВПП для обеспечения посадки более 90 % с заблаговременностью 3, 6, 9, 12, 15 минут, и более 70 % - 60 минут.

12. Методика диагноза и сверхкраткосрочного прогноза оперативных параметров наклонной дальности видимости в сложных метеорологических условиях использует количественные данные об изменчивости ВНГО (ВВ), МДВ в типовых синоптических ситуациях за короткие интервалы времени (1, 3, 15, 30 минут), требующиеся для обеспечения полётов, и позволяет определять и прогнозировать их возможные предельные минимальные значения. Для прогноза и предупреждения о возможных резких изменениях оперативных параметров наклонной дальности видимости.

Внедрение результатов работы в оперативную практику военных, гражданских авиационных метеорологических станций позволит повысить качество метеорологического обеспечения, и следовательно эффективность и безопасность полётов в СМУ.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дорофеев В.В. Организация и методика проведения воздушной разведки погоды и полетов при метеоминимуме I категории. / В.В. Дорофеев., Маляр А.М. - Учебное пособие. Воронежское ВВАИУ,1990. - С. 146.

2. Дорофеев В.В. Принципы метеорологического обеспечения авиации при минимумах I, II, III категории. / В.В. Дорофеев, А.М. Маляр. - Воздушный транспорт. Реферативный журнал, серия 9. - Москва ВИНИТИ-1990. - 18 с.

3. Дорофеев В.В. Воздушная разведка погоды при минимуме I категории. / В.В. Дорофеев, О.В. Петухов - Сборник статей вып. 13. Воронежское ВВАИУ,1990. - С. 36-39.

4. Дорофеев В.В. Определение высоты визуального контакта при минимумах I, II категории. / В.В. Дорофеев, Маляр А.М. - Учебное пособие. Воронежское ВВАИУ,1991. - 51 с.

5. Дорофеев В.В. Высота визуального контакта аналог посадочной видимости. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Сборник статей ВВВАИУ 1991, вып.14. - С. 36-39.

6. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз высоты визуального контакта при минимумах I, II категории ИКАО. / В.В. Дорофеев, А.М. Маляр. - Учебное пособие. Воронежское ВВАИУ,1992. - 19 с.

7. Дорофеев В.В. Анализ условий погоды при минимумах ИКАО. / Н.Н. Гусева, В.В. Дорофеев, А.М. Маляр. Сборник научных статей Воронежского ВВАИУ, 1993, вып. № 15. - С. 65-69.

8. Дорофеев В.В. Анализ условий погоды при минимумах ИКАО в аэропорту Домодедово. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Сборник статей Воронежского ВВАИУ 1993, вып.15. - С. 65-69.

9. Дорофеев В.В. Изменчивость горизонтальной дальности видимости в снегопадах. / В.В. Дорофеев, А.М. Маляр. - Воронежское ВВАИУ, 1994 Вып.15. - С. 14-19.

10. Дорофеев В.В. Изменчивость метеорологической дальности видимости в адвективном тумане. / В.В. Дорофеев, О.И. Турищев. - Сборник статей ВВВАИУ №19 часть 1 1996. - С. 43-49.

11. Дорофеев В.В. Экспертная оценка условий посадки при минимумах I, II, III категории ИКАО. / В.В. Дорофеев - Всероссийская научная конференция по современным методам подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации, сборник статей. Воронеж. 1998. - С. 69-75.

12. Дорофеев В.В. Диагноз наклонной видимости в сложных метеоусловиях. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Сборник статей военно-научного общества Воронежского ВАИИ N 21 1998. - С. 24-30.

13. Дорофеев В.В. Анализ оптических моделей в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 1998, № 21. - С. 31-34.

14. Дорофеев В.В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в зоне теплого фронта. / Р.В. Авдеев, В.В. Дорофеев, А.А. Маляр Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 1998, № 22. - С. 37-40.

15. Дорофеев В.В. Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном тумане. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 1999, № 22. - С. 22-25.

16. Дорофеев В.В. Исследование временной изменчивости распределения горизонтальной видимости с высотой в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 1999 Вып. 22. - С. 37-40.

17. Дорофеев В.В. Основные направления метеорологического обеспечения авиации ВС. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - XXIII научно-техническая конференция молодых научных сотрудников "Поддержание боевой готовности вооружения и боевой техники в условиях реформирования ВС РФ". - М.: 1999. - С. 50-55.

18. Дорофеев В.В. Пространственно временные характеристики сложных метеорологических условий. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ,1999 Вып. 22. - С. 46-49.

19. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз горизонтальной и вертикальной видимости в радиационном тумане. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 2000, № 23. - С. 40-42.

20. Дорофеев В.В. Методика расчета посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, Н.А. Козин, И.А. Жильчук. - Межвузовский сборник научно-методических материалов ВВАИИ, 2000, №22. - С. 42-44.

21. Дорофеев В.В. Диагноз временной изменчивости горизонтальной и вертикальной дальности видимости в радиационном тумане. / В.В. Дорофеев, Н.А. Козин, А.А. Маляр. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 2000, № 23. - С. 63-66.

22. Дорофеев В.В. Диагноз характеристик видимости с глиссады снижения в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр. - Межвузовский сборник научно-методических трудов ВВАИИ, 2000 часть 1. - С. 98-102.

23. Дорофеев В.В. Экспериментальная оценка посадочных характеристик видимости в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, Н.А. Козин, И.А. Жильчук. - Межвузовский сборник научно-методических материалов ВВАИИ, 2000, №22. - С. 39-41.

24. Дорофеев В.В. Исследование изменчивости градаций горизонтальной видимости в адвективном Дорофеев В.В. тумане. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов, П.Н. Шульгин. - Сборник научных статей ВВАИИ 2000. - С. 22-25.

25. Дорофеев В.В. Прогноз посадочных характеристик видимости в радиационном тумане. / В.В. Дорофеев, С.П. Бочкин, А.В. Степанов. - Межвузовский сборник научно методических материалов ВВАИИ 2000. - С. 63-66.

26. Дорофеев В.В. Анализ суточного хода типовых оптических моделей видимости. / В.В. Дорофеев, И.В. Андреев-Межвузовский сборник научно- методических материалов ВВАИИ 2000. - С. 30-35.

27. Дорофеев В.В. Сверхкраткосрочный прогноз продолжительности радиационного тумана и видимости в нем. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук, А.В. Степанов. Межвузовский сборник научно-методических материалов ВВАИИ, 2001, №24. - С. 36-39.

28. Дорофеев В.В. Прогноз горизонтальной видимости в районе аэродрома. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук, А.В. Степанов. Межвузовский сборник научно-методических материалов ВВАИИ, 2002, №25. - С. 57-62.

29. Дорофеев В.В. Учет изменчивости видимости в туманах при разработке авиационных прогнозов. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук Международный сборник научных трудов "Человек и общество: на рубеже тысячелетий". Вып. № 12. - Воронеж, 2002. - С. 65-69.

30. Дорофеев В.В. Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр А.В. Степанов. - Международный сборник научных трудов "Человек и общество: на рубеже тысячелетий". Вып. № 12. - Воронеж, 2002. - С. 53-55.

31. Дорофеев В.В. Динамика изменчивости видимости в туманах различной продолжительности. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Международный сборник научных трудов "Человек и общество:на рубеже тысячелетий" Вып. 12 Воронеж 2002. - С. 53-55.

32. Дорофеев В.В. Расчет высоты визуального контакта и высоты обнаружения взлетно - посадочной полосы в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук, А.В Степанов. - Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции. - Иркутск 2003- С. 53-55.

33. Дорофеев В.В. Посадочные характеристики видимости в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук, А.В. Степанов. - Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции. - Иркутск 2003. - С. 54-56.

34. Дорофеев В.В. Требования, предъявляемые к метеоинформации при минимумах I, II категории ИКАО. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции. - Иркутск 2003. - С. 87-90.

35. Дорофеев В.В. Оценка полетной видимости при выполнении полетов на предельно малых высотах. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции. - Иркутск 2003. - С. 62-64.

36. Дорофеев В.В. К вопросу оценки соответствия метеоусловий минимумам ИКАО. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник материалов XIII Всероссийской научно - технической конференции. - Иркутск 2003. - С. 65-67.

37. Дорофеев В.В. Концепция метеорологического обеспечения полетов в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев. - Сборник материалов XIII Всероссийская научно - техническая конференция г. Иркутск 2003. - С. 80-85.

38. Дорофеев В.В. Методика расчета полетной видимости. / В.В. Дорофеев, А.В. Степанов. - Международный сборник научно-методических трудов, ч. I "Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации". - Воронеж, 2003. - С. 57-59.

39. Дорофеев В.В. К вопросу обеспечения летного состава объективной информацией об условиях видимости с глиссады снижения. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, И.А. Жильчук. - Международный сборник научно-методических трудов, ч. I "Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации". - Воронеж, 2003. - С. 75-76.

40. Дорофеев В.В. Требования, предъявляемые к метеоинформации при минимумах I, II категории ИКАО. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, И.А. Жильчук. - Международный сборник научно-методических трудов, ч. I "Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации". - Воронеж, 2003. - С. 87-90.

41. Дорофеев В.В. Оценка эксплуатационных минимумов при неточном заходе на посадку. / В.В. Дорофеев. - Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции "Совершенствование наземного обеспечения авиации" г. Воронеж, 2003. - С. 20-23.

42. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при посадке в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев. - Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции "Совершенствование наземного обеспечения авиации" г. Воронеж, 2003. - С. 40-43.

43. Дорофеев В.В. Автоматизация захода на посадку и фактор безопасности при выполнении посадок. / В.В. Дорофеев, А.А. Маляр, А.В. Степанов. - Сборник научных статей Воронежского ВАИИ, 2003, № 25. -С. 12-14.

44. Дорофеев В.В. Анализ вертикальной видимости в туманах горного климата. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук. Международный сборник научно-методических трудов, ч. I "Современные методы подготовки специалистов и совершенствование систем и средств наземного обеспечения авиации". - Воронеж, 2003. -С. 7-10.

45. Дорофеев В.В. Оперативные параметры наклонной видимости в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев. - Научно - технический журнал "Метеорология и гидрология" г. Москва, 2004. - С. 75-82.

46. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при полетах на малых и предельно малых высотах в однородной атмосфере. / В.В. Дорофеев. - Материалы XI Международной научно-технической конференции "Радиолокация навигация связь" г. Воронеж, 2005. - С. 2053-2060.

47. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при полетах под низкими облаками. / В.В. Дорофеев. - Материалы XI Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" г. Воронеж, 2005. - С. 2061-2068.

48. Дорофеев В.В. Особенности воздушной навигации при посадке в сложных метеорологических условиях. / В.В. Дорофеев. - Материалы VI Международной научно-технической конференции "Кибернетика и высокие технология XXI века" г. Воронеж, 2005. - С. 688-694.

49. Дорофеев В.В. Расчет наклонной и полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях, вызванных наводнениями. / В.В. Дорофеев. - "Вестник ВГУ" серия география геоэкология № 2/2005. - С. 121-125.

50. Дорофеев В.В. Прогноз катастрофических ситуаций и расчет наклонной и полётной видимости для выполнения поисково-спасательных работ при наводнениях. / В.В. Дорофеев. - "Вестник ВГТУ" Том 1, № 7 г. Воронеж, 2005. - С. 45-48.

51. Дорофеев В.В. Диагноз наклонной дальности видимости при визуальных полётах под низкими облаками. / В.В. Дорофеев. Г.С. Нахмансон-Материалы VI1 Международной научно-технической конференции "Кибернетика и высокие технологии XXI века" Том 1 г. Воронеж, 2006. - С. 438-446.

52. Дорофеев В.В. Расчет наклонной и полётной видимости для аэровизуальной оценки геоэкологической обстановки при чрезвычайных ситуациях, вызванных пожарами. / В.В. Дорофеев. - "Вестник ВГУ" серия география геоэкология № 1/2006. - с. 121-125.

53. Дорофеев В.В. Расчет посадочных характеристик видимости в радиационных туманах. / В.В. Дорофеев, И.А. Жильчук, В.И. Ковалев. - Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции "Совершенствование наземного обеспечения авиации и современные аспекты РЭБ в тренажерах и тренажерных системах" г. Воронеж, 2006. - С. 49-51.

54. Дорофеев В.В. Влияние путевой скорости на наклонную полетную видимость при полетах под низкими облаками. / В.В. Дорофеев, А.В. Степанов, В.И. Ковалев. - Сборник материалов Всероссийской научно - практической конференции "Совершенствование наземного обеспечения авиации и современные аспекты РЭБ в тренажерах и тренажерных системах" г. Воронеж, 2006 - С. 90-92.

55. Дорофеев В.В. Наклонная дальность видимости. / В.В. Дорофеев, Г.С. Нахмансон-Монография. Вороне...