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航天技术“量身定制” 保障“十四冬”赛事顺利进行

王娟 刘伯远 陈佳佳 科技日报记者 付毅飞

2月17日,量身定制第十四届全国冬季运动会(以下简称“十四冬”)在内蒙古自治区呼伦贝尔市开幕。航天记者从中国航天科工集团获悉,技术该集团二院23所航天新气象公司投入28套自动气象站、保障2套激光测风雷达、冬赛4套手持式微智气象站,事顺保障此次赛事顺利进行。利进

据悉,量身定制这些设备以地基、航天天基、技术空基立体式监测,保障实现对风、冬赛气温、事顺能见度、利进雪温和积雪深度的量身定制精细化监测,产品数据实时传输至“十四冬”气象预报预测系统,填补了内蒙古自治区冬季山地冰雪运动精细化预报技术和产品的空白。

呼伦贝尔市扎兰屯金龙山滑雪场内安装了由航天新气象公司“量身定制”的赛事保障特种站,这是一种定制的自动气象站,具有轻量小型化、观测智能化的技术特征,可对风、气温、能见度、雪温、雪深实现精细化监测,是高山赛区立体式、多维度气象要素客观分析产品和预报产品的硬件保证。

图为“赛事保障特种站”的构成。中国航天科工二院23所供图

据该公司设计人员介绍,该特种站创新使用了多种测量技术。比如在雪温测量方面,传统的电阻测量方法,无法测量雪的表面温度,该公司基于热辐射原理设计的遥感测温仪器,通过测量雪表面红外辐射能量,计算求得雪面亮度温度,再根据目标发射率反演出雪面的真实温度。对于雪深度的测量,则采用激光相位法进行测距,用激光光束探测雪面,测算激光往返所需的时间,间接计算得到雪的深度。相较于传统观测技术手段,这种遥测方法不用接触雪面、灵敏度高、抗干扰能力强。

对高山比赛项目来说,风是影响较大的天气要素。比如高山滑雪,起点和终点之间海拔落差较大,需要了解能见度高低和刮风引起的体感温度较实际气温低的风寒效应,以便提前做足准备规避风险。跳台滑雪对比赛期间风速、风向变化要求也很高,一般要求平均风速小于4米/秒,风向变化小于90度。

该特种站使用的一款超声波测风仪,能够基于超声波时差法原理测量风速和风向,该产品的结构设计无任何机械运动部件,可以有效避免传统机械测风传感器因磨损而引起的起动风速等问题,并完全抵消温度、湿度和压力的影响,确保测量结果准确。

除了固定设备,航天新气象公司还投入4套手持式微智气象站,应用于应急救援、现场移动气象观测等。

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