地面人工影响天气外场实时监控的方法

尹东昊 姚继东

（1.长春市气象局，吉林长春 130000；2.吉林省气象灾害防御技术中心，吉林长春 130000）

我国一直以来受到旱灾的影响较大，据不完全统计，近几十年，每年农业平均受灾面积超过600 万hm2，直接造成的经济损失高达数百亿元。此种情况下，为有效缓解旱情影响，相关部门对防灾减灾工作给予了重点关注。为实现对空中云水资源的有效开发，我国较多地区开展了高炮人工增雨和地面火箭作业。当前我国地面人工影响天气作业人员和指挥人员采用的联络方式较为落后，指挥人员难以实现对作业车辆的实时监控，此种情况下难以有效发布作业要求。长期在此种背景下作业必然存在较强盲目性，严重影响了作业效果，需要有效开展地面人工影响天气的实时监控。基于此，本文将详细论述地面人工影响天气外场实时监控的方法，为该作业的稳定发展提供有效帮助。

1 人工影响天气外场作业操作中的主要问题

1.1 发布作业公告

人工影响天气外场作业前需要在固定区域范围内发布作业要求，公告中要涵盖地点、人工影响天气作业时间、需要注意的问题、突发事件应对方案和作业主要范围等信息[1]。

1.2 对物品存储问题的影响

在推进人工影响天气工作的过程中，需要应用炮弹、火箭弹和催化剂等专业物品，这类物品需要存储在更安全和稳定的环境中。但部分作业点在工作中并没有认识到物品储备的重要性，没有设置专门的存储地点[2]。一些地区虽然设置了专门保管房，但房间的通风效果不佳，温度和湿度要求和工作规定之间存在较大差异，存在比较明显的安全隐患。对于露天环境下存储的火箭弹、炮弹等，需要在弹药库房周围设置明显的禁烟火标志，避免与易燃易爆危险品一起储存。对实弹进行搬运过程中，更需要坚持轻拿轻放原则。此外，对于采购、使用人工影响作业设备的环节，需要专业人士负责，有效开展安全维护工作，才能保证外场操作的合理和稳定开展。

1.3 作业设施安全问题

在该项工作的开展中，最关键的组成环节之一就是人工影响天气作业中的火箭架，工作人员需要提升火箭架安全性和稳定性[3]。在人工影响作业部门工作中，需要定期进行火箭发射系统的检查，只有火箭发射系统质量满足工作要求，才能正常使用。操作工作开始前，需要对点火装置的弹簧和挡弹器进行检查，确保线路连接正确和牢靠，保证这类作业设施可以正常运转。

2 人工影响天气外场作业外场实时监控的方法

2.1 无线通信网络定位技术

无线通信网络定位技术主要指借助移动电话基站运行方式进行定位。当前我国城市和高速公路布设了较多移动电话基站，手机能够接收无线网络信号，就能够获取附近三个基站，按照无线电传输测距原理和几何相交定位原理，可以实现对手机坐标位置的快速获取[4]。

对无线通信网络定位技术进行应用的过程中，可以实现对地面人工影响天气的实时监控，在每个作业车上配置一台手机，及时向通信运营商报备无线通信网络定位业务即可。手机在工作中可以接收附近三个基站发射的无线信号，并及时将信号反馈给基站。

在实际工作中，三个基站代码和获取的信号延迟等资料信息将被直接传到数据处理中心，在数据中心的精密计算下对收集的经纬度进行分析，并在GIS地理平台上实时显示作业车辆的精确位置。此种无线通信网络定位技术的应用具备更显著的优势特点，配置方式较为简单，覆盖范围广泛，不需要在工作中增设额外设备。定位精度在工作中可能会受到网络信号的直接影响，如果是山区或是郊区等信号覆盖水平较低的地区，定位精准性也将受到不同程度影响。

2.2 GPS/GSM短消息技术

全球定位系统属于全天候、连续性的卫星无线电导航系统，在实际工作中可以提供实时的三维位置，作为一种精准的时间信息，已经在地面移动目标跟踪定位中实现了广泛应用。GSM是蜂窝通信系统基础上衍生的第二代数字通信系统，其特点优势更显著，技术实现了更成熟发展，且费用成本低廉，成为当前广泛应用的移动通行标准[5]。GPS和GSM组成了车载移动终端系统，当前我国市场应用的带有GPS功能的手机可以充分满足车载移动要求。

GPS/GSM短消息技术可以满足地面人工影响天气实时监控要求，是一项定位精准度较高的技术手段，该技术配置方式比较简单，只需要准备一台具备GPS功能的手机。在通信公司的网络技术帮助下，不需要重新进行其他设备选购，只需要定期支付短消息费用即可，短信费用成本相对低廉。当前GSM缺乏专门数据通道，命令指令繁忙状态下，易出现数据信息丢失或信息延迟问题。

2.3 GPS/GPRS技术实时监控

GPRS属于GSM二代衍生技术，该技术将分组交换信息作为基础，在TCP/IP协议中实现和现代信息技术和应用平台的信息整合，具备数据传输速度快、通信质量稳定的优势性能。使用GPS/GPRS技术过程中，地面人工影响天气实时监控工作也需要为监控中心服务器提供一个静态地址，在移动专线帮助下与主线网络进行连接。

车载终端获取GPS信息后，可以对GPRS网络服务器提出连接要求，服务器获取请求信息后，发出登录指令，车载终端在借助SM卡号帮助下，设定登录密码[6]。连接完成后，车载终端可以准确获取位置信息，发生特殊情况时可以及时将服务器信息传送到指挥中心，中心发布气象资料后，作业指令反馈给车载终端系统，实现对车辆工作的精准指挥。

该技术在实际工作中的应用可以提升定位工作精准性，在提升传输效率的基础上，实现地面人工影响天气指挥中心和车辆信息传输精准性和实时性要求，响应速度更快，能够与气象部门的工作实现无缝衔接。但是和其他技术形式相比，此种技术的费用成本较高，移动终端通信费用需要按照流量数据进行成本计算。

3 人工影响天气场外作业操作技术要点

3.1 在火箭弹发射前的注意事项

发射火箭弹前，工作人员需要对发射控制器电压和外部线路电阻值进行精准检测和分析。发射系统中最关键环节就是发射控制器，发射控制器的运行将对发射系统工作产生直接影响，需要对发射控制器可靠性进行提升。

在实际作业前还应检查控制器电池性能和电量情况，如果出现电量不足问题需要及时进行更换，不能出现新旧电池混合应用的情况，必要时应准备一份备用电池，避免工作中出现特殊情况。

对发射器控制器接口进行检查的过程中，需要保证接口状态的稳定，特别对指示灯正常运行观察，保证发射控制器使用状态的正常[7]。

3.2 发射架仰角调整的注意事项

火箭弹发射角度和射程高度存在紧密联系，实践证明，仰角角度和火箭弹发射高度呈正比。如果火箭弹的发射角度过低，难以保证火箭弹进入云层高度，此种情况下，人工影响天气的作业效果必然受到较大影响。针对火箭弹重量和发射动力要求，应将发射仰角控制在60°～70°之间，可以在发射催化剂后获取更为显著的优势效果。对发射角度进行调节的过程中，可以减少因为弹头爆炸性不佳或弹身无法引爆导致的问题。如果云层高度较低，作业人员应严格按照实际情况进行发射仰角的调整[8]。

3.3 实弹安装的注意事项

在人工影响天气工作中，作业人员应按照规定要求进行火箭弹安装，在发射架轨道上由左到右分别进行顺序安装，避免出现弹尾对人的情况，避免点火后火舌对作业人员造成烧伤风险，作业人员也需要和实弹保持安全距离。对实弹进行安装的过程中，一旦发现存在问题或其他条件不合理，应立即停止安装，第一时间进行实弹拆卸，避免因为外界因素影响造成风险问题。

3.4 作业中注意事项

获取人工影响天气作业指令后，需要在指定作业场地开展工作，操作人员对作业设备进行认真检查后，应保证作业装备始终处于良好状态。对于作业人员而言，应全程佩戴安全帽，严格遵守工作流程和工作规范要求，在具体工作中根据操作要求和工作规范进行作业调整，避免在工作中出现违规操作的情况[9]。作业场地中不允许人工影响天气作业不相关人员随意进出作业场地。

4 结语

综上所述，当前我国对地面人工影响天气实时监控投入的成本越来越大。较多技术手段并没有得到普及发展，但在无线通信网络的成熟发展背景下，人工影响天气的开展将更全面，并在实际工作中得到广泛应用和发展。研究发现当前我国操作技术存在较大发展空间，需要提升安全意识，根据项目要求和规定开展工作，实现对风险的严格控制。在对人工影响天气工作进行推广过程中，作业人员需要提升自身思想认知和操作技术，在推进人工影响天气工作健康发展基础上，有效缓解旱情对社会发展的负面影响。