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系統識別號 U0026-2307201615385600
論文名稱(中文) 即時機場低空風切偵測之分析與警訊系統探討
論文名稱(英文) System Analysis and Alert for Real Time Airport Wind Shear Detection
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 航空太空工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Aeronautics & Astronautics (on the job class)
學年度 104
學期 2
出版年 105
研究生(中文) 阮婕如
研究生(英文) Chieh-Ju Juan
電子信箱 p47031011@mail.ncku.edu.tw
學號 P47031011
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 53頁
口試委員 指導教授-林清一
指導教授-蒲金標
口試委員-盧衍良
中文關鍵字 低空風切  低空風切警告系統  氣壓跳動  風速跳動  飛航安全 
英文關鍵字 Low Level Wind Shear  Low Level Wind Shear Alert System  Wind Speed Fluctuation  Pressure Fluctuation  Aviation Safety 
學科別分類
中文摘要 低空風切對航機飛行構成嚴重的威脅,尤其在離到場階段,此時航機空速及距地面高度都接近安全的臨界值,突然遭遇風向量的變化,改變飛行姿態,若飛行員未即時修正,可能對生命及財產造成嚴重的影響。而目前由FAA所發展的第三代低空風切警告系統,可偵測機場跑道兩端向外延伸3海浬範圍的低空風切現象,但系統造價昂貴,設備維護不易,且測風台對於建置腹地取得及周遭環境有諸多限制。
本文根據松山機場低空風切系統及中央氣象局颱風資料庫,分析地面天氣情況,並使用機場自動化氣象觀測系統(AWOS)風速、風向及氣壓觀測資料,計算其跳動值及標準差,並分析每小時超過一個標準差的次數及跳動幅度,探討其與低空風切警告系統(LLWAS)發布風切警報的相關性,並將分析所得之結果,用於高雄地區小型機場低空風切現象實例探討。希望藉由研究分析之結果,於機場跑道及離到場走廊裝設微型氣壓感測器,並透過氣壓跳動現象之分析,作為小型機場建設低空風切偵測簡易系統之參考。
英文摘要 Low level wind shear has been recognized as a serious hazard to aviation safety, especially when it occurs during aircraft take-offs and landings. In these flight phases, the aircraft flight altitude and airspeed are approaching to their critical margin. The sudden variation of wind speed and wind direction may affect aircraft performance greatly. Pilots’ misjudge or retardation may bring aircraft into catastrophic states. Low level wind shear and small-scale microburst detection over the runway or within 3 nautical miles on both direction extensions may find some effective early warning signals to pilots. A simple barometric data detection system is proposed and established in Sung-Shan Airport to collect atmospheric pressure changes in real time and convert the statistical micro-changes to identify the wind burst. This thesis uses the barometric data of an established system to analyze the ground atmospheric pressure changes along runway. Based on the collected weather data, the fluctuation and standard deviation of the barometric pressure changes are calculated and detected. When the time span and frequency of the weather parameters exceed one statistics sigma, the correlated wind shear alert will be alarmed from the ground station. The analytical results demonstrate the effectiveness of the proposed detection mechanism to enforce aviation safety.
論文目次 中文摘要 I
Extended Abstract II
誌謝 VI
目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機及目的 2
1-3 論文撰寫大綱 5
第二章 文獻回顧 6
2-1 FAA第三代低空風切警告系統之歷史發展、架構及原理 6
2-2低空風切與天氣現象之關係 10
2-3風的形成與氣壓變化之關係 11
2-4小結 12
第三章 研究方法及資料來源 15
3-1 研究方法 15
3-2 松山機場資料來源 16
3-3 高雄地區小型機場資料來源 19
第四章 機場低空風切現象實例分析 22
4-1 松山機場低空風切警告 22
4-2 松山機場風速觀測值 24
4-3 高雄地區小型機場風速觀測值 27
4-4 松山機場風速跳動值 30
4-5 松山機場風向量跳動值 34
4-6 高雄地區小型機場風向量跳動值 38
4-7 松山機場氣壓跳動值 41
4-8 高雄地區小型機場氣壓跳動值 44
第五章 結論 48
參考文獻 51
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