精准为赛场天气“把脉” 四川造气象雷达设备助力亚冬会

地基遥感垂直观测系统
●采用方舱结构设计，通过集成测风激光雷达、微波辐射计等遥感设备，构建起从地面至高空不同高度的垂直大气温度、湿度、风向、风速、云等连续观测体系
●拳头产品测风激光雷达的风速探测精度在每秒0.5米以内，距离分辨率最小为15米，并且数据能实现一分钟内更新一次
强对流协同观测及应用系统
●接入黑龙江省多部天气雷达数据，对赛场周围天气输出立体网格化数据，协同不同天气雷达进行观测，从而产生更全面、高精度、广范围的天气探测数据
●探测范围达到百米级，不仅能测到当下的气象情况，还能助力预测未来发展方向和趋势
2月10日，在单板滑雪女子大跳台比赛中，熊诗芮斩获四川运动员在亚冬会历史上的首枚金牌。运动健儿披荆斩棘的赛场也是气象保障的竞技场，“四川智造”同样闪耀——高精尖气象雷达设备助力打造“分钟级、百米级”精准预报体系，为赛场天气“把脉”，为赛事保驾护航。
“根据现场保障团队传回的图像和数据来看，目前设备运行状况良好。”成都远望未来雷达科技股份有限公司(以下简称远望未来)雷达系统总设计师舒伟说。去年12月，公司将地基遥感垂直观测系统和强对流协同观测及应用系统等部署在哈尔滨，并在开幕式和赛事正式开始前，反复对设备及系统进行检测和调试，确保万无一失。
雷达系统协同发挥作用
亚冬会为何需要气象雷达保障？记者了解到，在亚冬会赛事中，雪上项目占一半以上，如高山滑雪、跳台等项目要求速度和技巧，所在竞赛场馆大多处在地形复杂的山区，易发生雨雪雾等自然现象。
“风向、风速及温湿度等气象因素变化可能会影响运动员的发挥。”舒伟说，刮风下雨对这些风力敏感项目有着极大影响，更会导致能见度骤降，给运动员安全带来极大隐患。因此，这两套雷达系统就是测赛场上的风、云、雾、温湿度等气象条件的。
在亚冬会赛场，雷达系统如何发挥作用？先看地基遥感垂直观测系统。它采用方舱结构设计，通过集成测风激光雷达、微波辐射计、毫米波测云仪、激光气溶胶雷达等遥感设备，构建起从地面至高空不同高度的垂直大气温度、湿度、风向、风速、云、气溶胶等连续观测体系。
在远望未来雷达调测中心区，记者见到拳头产品测风激光雷达。它有着白色的外壳，体积感觉比酒店里的送餐机器人大不了多少。技术人员介绍，这款设备体积约1立方米，重约100公斤，与其他动辄数吨的气象雷达相比，显得小巧轻便。
舒伟介绍了该产品工作原理：首先发射激光，当激光遇到空气中肉眼看不到的气溶胶粒子后发生反射，反射光再被雷达接收，并从中提取气溶胶粒子的运动信息，从而反演出风速、风向等内容。这些信息被即时传输给赛场上负责天气预报的工作人员，为赛事提供精准的气象支持。“该产品的风速探测精度在每秒0.5米以内，距离分辨率最小为15米，并且数据能实现一分钟内更新一次。”
除了“成团”，一台测风激光雷达还“独秀”——被部署在空中技巧和U型池的赛道上，不仅能实时准确监测不同高度的水平风，还能扫描区域内的径向风等信息。“实现从点到面监测赛场的风云变幻。”舒伟说。
再看强对流协同观测及应用系统。该系统接入黑龙江省多部天气雷达数据，对赛场周围天气输出立体网格化数据，协同不同天气雷达进行观测，从而产生更全面、高精度、广范围的天气探测数据。“探测范围达到百米级，不仅能测到当下的气象情况，还能助力预测未来发展方向和趋势，为赛事提供更准确的数据支持。”舒伟说。
众多“黑科技”保驾护航
这不是远望未来的产品首次应用在重大体育赛事中。在北京冬奥会、第十四届全国冬季运动会、成都大运会等赛场，都能看到“四川造”气象雷达设备的身影。
这些产品的研发难点在于如何确保高精度。雷达设备对温度尤为敏感，亚冬会赛场天寒地冻，低温给设备带来不小挑战。
舒伟介绍，研发之初，公司就将产品标准定在工业级，并对产品的可靠性反复进行实验室验证，再进行广泛的实际应用验证。
比如，在北方干燥气候下，空气中的气溶胶粒子浓度和分布可能不均匀，这对雷达探测能力提出考验。“我们为此在硬件、软件和算法上不断进行优化，直到取得理想的探测效果。”舒伟表示，测风激光雷达需要发射激光，但激光的波长是肉眼看不见的，对运动员没有影响。
目前，远望未来的产品在全国范围内已布网400多套，除了在重大赛事中提供保障，在人工影响天气、水文监测、应急救灾、低空气象等更多领域也发挥着重要作用。
本次亚冬会上，还有不少“黑科技”保驾护航。镭影Q20无人机化身“空中守护者”，协同镭影机库为亚冬会期间的高速交通安全提供智能化、全天候安全保障；8K技术被应用于短道速滑、花样滑冰等项目中，将运动员在赛道上的风驰电掣、冰面上的优美旋转尽收眼底。此外，还部署了5.5G网络，将传统5G网络带宽提升10倍、时延降低至1毫秒，使网络信号传输更加高效快捷。(四川日报全媒体记者 宁宁)