Pilotkenntnisse

Was genau zeigt uns XM Weather?

WxWorx on Wings, die Wetterprodukte, die XM Satellite Weather von Satelliten zu unseren Cockpits abwärts verlinkt, werden XM von WxWorx von Baron Services zur Verfügung gestellt. Die Wetterprodukte werden an zwei unterschiedlichen Sammelstellen gesammelt, einer befindet sich am Hauptsitz von WxWorx in Huntsville, Alabama, und der andere befindet sich im National Climatic Data Center (NCDC) in Asheville, North Carolina. Die beiden Sammelstellen sind Teil der Redundanz, die WxWorx sorgfältig in sein System eingebaut hat.

Um die Redundanz weiter zu steigern, werden die Wetterdaten sowohl vom Satelliten- als auch vom Hochgeschwindigkeits-Internet an die Sammelstellen geliefert. "In den meisten Fällen", erklärte Bob Baron, Gründer, CEO und Präsident von Baron Services, "haben wir doppelte Entlassungen." Sobald WxWorx die Informationen empfängt, wird der Datenstrom automatisch über eine Standleitung und zwei Internetverbindungen an XM gesendet. Wieder ist es das Ziel, keinen einzigen Ausfallpunkt zu haben. Die Übertragung geht zum Operations Center von XM Satellite Weather und wird in die Uplink-Verbindung zu beiden Satelliten eingefügt und über alle Relaisstationen auf der Erdoberfläche übertragen.

"Die Erhebung der Daten ist kontinuierlich und kann in Nanosekunden gemessen werden", sagte Baron. "Es dauert 15 Sekunden oder weniger, bis wir die Informationen verarbeitet und versendet haben. Die Verzögerung zwischen dem Versand und dem Erreichen eines Flugzeugs liegt in der Größenordnung von 20 oder 30 Sekunden. Die Verzögerung kann je nach Last etwas variieren innerhalb von 30 Sekunden ist es im Cockpit. "

Obwohl die Zeit, die die Daten benötigen, um von WxWorx zum Cockpit zu gelangen, nahezu gleichzeitig ist, handelt es sich nicht um "Echtzeit". Nexrad-Bilder (Radar der nächsten Generation) werden von einer Reihe von 141 Radargeräten aufgenommen, die über das ganze Land verteilt sind, und eines in Puerto Rico. Die Radargeräte sind Doppler-Radargeräte, die die Echointensität (Reflektivität) von Niederschlag oder anderen in dBZ gemessenen Teilchen in der Atmosphäre (Dezibel von Z, wobei Z die zum Radar zurück reflektierte Energie ist) aufzeichnen. "Reflektivität" ist also die Menge der übertragenen Leistung, die an den Radarempfänger zurückgegeben wird, und diese Intensität wird als Pegel nach Farbe dargestellt.

Es gibt zwei Arten von Nexrad-Bildern, die von jeder Radarstation erstellt werden. Ein Bild zeigt das Basisreflexionsvermögen und das andere zeigt das Verbundreflexionsvermögen. Um den Unterschied zu verstehen, muss man erkennen, dass sich die erste Umdrehung der Radarantenne um 0,5 Grad über dem Horizont befindet und der Erhöhungswinkel bei nachfolgenden Umdrehungen 13 Mal ansteigt, bevor sie auf die ursprünglichen 0,5 Grad zurückkehrt. Das Basisreflexionsbild zeigt die reflektierte Energie des Sweeps auf der niedrigsten Höhe, der Basis.

Baron zufolge dauert es für jeden 360-Grad-Durchlauf des Radars etwa 20 Sekunden, sodass das Radar etwa fünf Minuten benötigt, um einen "Volumenscan" der 14 Schichten mit den unterschiedlichen Neigungswinkeln der Antenne abzuschließen. Mit der Basisreflexion befindet sich die untersuchte Atmosphäre in der Nähe des Radarstandortes etwa 300 bis 400 Fuß über dem Boden und am anderen Ende des Strahls zwischen 20.000 und 30.000 Fuß. Das Basisreflexionsbild ist nur alle fünf Minuten verfügbar, da das Radar so lange braucht, um wieder für den neuen niedrigsten Pegel der Atmosphäre zu gelangen.

Das zusammengesetzte Nexrad-Reflexionsbild zeigt dagegen das höchste Reflexionsvermögen aller 14 Elevationsscans.

"Was wir wählen", erklärte Baron, "ist das Abrufen aller Daten, die der Radar zu bieten hat, und eine Zusammenstellung jedes Radars. Zum Beispiel zu einer bestimmten Zeit, sagen wir um 10:00 Uhr, nehmen wir es der letzte Scan, den jedes Radar durchgeführt hat, ob Basisstation, halb oben oder oben, und dann würden wir zurückgehen und die Daten, die fünf Minuten zuvor aufgezeichnet worden waren, aufnehmen und auf diese Weise einen vollständigen Überblick schaffen Atmosphäre."

Alle fünf Minuten wird ein zusammengesetztes Bild, das das letzte Wetter, das von den Radargeräten empfangen wurde, mit dem Wetter fünf Minuten zuvor kombiniert, an XM zur Aufwärtsverbindung zum Satelliten gesendet. Laut Baron hat das Bild einen positiven Effekt: "Wir verpassen nichts, weil wir das Wetter nicht unter- oder überschreiten."

Der Nachteil, sagte er, ist, dass das Bild die schlechtesten Bedingungen in der Atmosphäre zeigt und fünf Minuten zurückliegt. "Das Negative wird überbewertet, aber wir bevorzugen es, zu viel zu viel als zu wenig zu irren." WxWorx behauptet, der einzige Wetteranbieter zu sein, der die Nexrad-Daten mit eigenen Algorithmen verarbeitet. Laut Baron kann WxWorx durch die Verarbeitung der Daten selbst bessere Informationen über das Wetter liefern. Der Wetterdienst der Regierung verarbeitet die Daten am Ende des Volumenscans. "Aber wir verarbeiten sie sofort. Wenn wir die einzelnen Ebenen abrufen, betrachten wir bestimmte Dinge. Zum Beispiel: Dinge wie Hagel oder Tornados können früher verarbeitet werden, indem nicht auf das Ende des Scans gewartet wird. Wir denken, dass unsere Algorithmen besser sind, aber vielleicht ist es eine Vermutung. " Jedes der zusammengesetzten Bilder, die alle Schnitte von jedem der 142 Radargeräte des Nexrad-Arrays kombinieren, wird zu einem Mosaik zusammengefügt, das die nahtlose Darstellung eines Bildes im Cockpit ermöglicht. Die Auflösung der Anzeige besteht aus Blöcken, die zwei Quadratkilometer oder etwa eine Meile Quadratkilometer sind. Mit anderen Worten, jeglicher Niederschlag, den das Radar in diesem zwei Kilometer langen Luftraumblock erfasst, wird in seiner größten Intensität so dargestellt, dass es den gesamten Block ausfüllt.

Anomale Propagation (AP), ein Echo mit falschem Reflexionsvermögen, bei dem es sich nicht um Niederschlag handelt, das jedoch durch ungewöhnliche Brechungsgeschwindigkeiten in der Atmosphäre hervorgerufen werden kann, kann bei der Interpretation des Nexrad-Bildes ein Problem darstellen. WxWorx verwendet eine Software, um die Eliminierung von AP zu automatisieren. Laut Baron wird der größte Teil des AP durch das automatische Programm eliminiert.

"Aber es ist ein bisschen herausfordernd. Wir versuchen, es so weit wie möglich zu automatisieren, damit wir die Informationen so schnell wie möglich ins Cockpit bringen können. Dennoch gibt es Zeiten, normalerweise im Frühling oder Herbst, wenn das automatische System glaubt, dass dies der Fall ist Niederschlag, wenn es nicht ist und wir bekommen eine anomale Ausbreitung. "

Obwohl das automatische System "ziemlich gut funktioniert", müssen gelegentlich Eingriffe des WxWorx-Prognoseteams vorgenommen werden. Eine brandneue Einrichtung in Huntsville, die als "Starship-Unternehmen" bezeichnet wird, und ein neuer Prozess, der das sofortige Aufräumen des AP ermöglichen wird, ist in Arbeit. "Wir werden also keine Verzögerung beim Radarprodukt haben", sagte Baron.

Laut Baron werden die Metare kurz vor jeder Stunde sofort gesammelt und in den Datenstrom eingefügt. "Wir verschicken die Metare nach einem Zeitplan von 12 Minuten. Wir wollten, dass ein Pilot vor dem Start die Metar bekommt, und wir dachten, dass es 12 Minuten dauern würde, bis sie ihre Vorbereitungen abgeschlossen hätten. In dieser Zeit würden sie es auch tun habe zwei Radarbilder vor dem Start. " Es dauert etwa 15 Minuten, bis die Satellitenbilder auf Wallops Island digitalisiert und zur Erde zurückgeschickt werden, wo sie für die Genauigkeit massiert und anschließend verteilt werden.

"Die Neuen sind 15 Minuten alt, wenn wir sie bekommen, aber wenn sie mit einem Cockpit verbunden sind, können sie schon eine halbe Stunde alt sein, weil sie abgeholt werden", sagte Baron. Es wurde schon gesagt, aber Baron wiederholte, dass die Wetterprodukte "zur Aufklärung der Lage und nicht als taktisches Werkzeug dienen. Die Daumenregeln, die es gibt, sind die Regeln der Daumenpiloten, die noch zu befolgen sind. Sie wollen nicht schneiden Es ist zu nah an einem Gewitter. Die Regel von mindestens fünf oder zehn Meilen von einem Gewitter und von dreißig Kilometern von einer Superzelle ist immer noch ein gültiger Rat. Der Vorteil, den wir heute mit der Ausrüstung haben, ist, dass wir erkennen können, wie weit wir entfernt sind. "

Als Piloten sollten wir dankbar sein, dass, während alle über das Wetter sprechen, WxWorx etwas dagegen unternimmt.

Schau das Video: Getting Started with GTN XM Satellite Features (Januar 2020).

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