——近日，首套用于科研开发的“民航气象智能观测辅助系统”率先在民航湖南空管分局的科研平台和观测平面落地，民航气象观测业务迈出了从人工到智能观测探索的第一步。
机场跑道一端大雨倾盆，另一端晴朗无云？
塔台上低云密布，不见五指，跑道上千里可辨？
天空瞬息万变，前一秒万里晴空，下一秒黑云压城，风雨雷电转化无常。这些说“变脸”就“变脸”的天气，如何被更实时、更精准地掌握，如何记录甚至追溯每一次天气过程的实况，为民航气象观测提供客观依据，一直是困扰民航气象人的一大难题。
如今，中南空管局与湖南省气象局强强联手，将中国气象局“天脸系统”引入民航，在湖南长沙黄花国际机场多点部署安装了水相态雨量雨强综合观测仪、全天空成像仪、垂直能见度观测仪、主导能见度观测仪、天气现象智能测试仪等观测系统，24小时收集海量气象数据。下一步研发团队将利用数据开展机器学习和人工对比标定，使“天脸系统”更贴合民航观测业务需求，探索实现对飞行影响较大的天气现象如低云、低能见度、雷电、降水现象、视程障碍现象等的识别。
强强联手共开发，引领民航新方向
近年来，在民航局、民航空管局大力推动“智慧空管”建设的背景下，中南空管局精准对标气象观测业务的实际运行难题和未来发展规划，积极与各大气象部门开展交流和研讨，探索合作共赢发展之路。其中，由湖南省气象局牵头研发的“天脸系统”为民航实现天气现象智能探测提供了借鉴和经验。
“天脸系统”又称天气现象智能观测仪，能够利用人工智能技术对总云量、云高、露等16项观测项目进行快速智能判识，为预报员提供科学可靠的参考资料。目前“天脸系统”已经推广到全国气象部门2400多个台站业务应用，它的出现已经有效补充并逐步替代地方气象部分人工观测项目。
中南空管局气象中心李萍书记了解到这一情况后，立即组织中南空管局和湖南空管分局相关领导和技术人员，与湖南省气象局进行了多次线上交流和实地考察。2021年初在经过严谨且细致的调研和可行性分析后，中南空管局正式将“民航气象智能观测辅助系统”作为局重点科研项目立项，并立即开展与中南管理局、湖南省气象局、湖南省气象科学研究所和相关主要技术公司的多方紧密合作。
研发团队在已经全国业务化试运行取得较好效果的“天脸系统”基础上，以“智慧气象”为着力点，进一步开展创新研发，共同开发出一套符合民航观测规范、适应民航观测场景并能在一定程度上解决民航观测难题的“民航气象智能观测辅助系统”。
“最强大脑”攻难题，协同推进赢未来
由于“天脸系统”是以地方气象为标准开发的，在此基础上要完成转化升级，难度不小。在这一过程中共同研发团队不仅需要完成已有天气现象智能识别的民航规范化改造，更要完成在目前“天脸系统”还无法实现的，但对民航观测至关重要的，例如降水强度、降水类型、强对流判识等多气象要素和天气现象展开前所未有的创新研发。
2021年下半年，首套用于科研开发的“民航气象智能观测辅助系统”硬件板块经过在湖南长沙黄花国际机场的前期选址、通电通网、设备安装、信号接入等步骤，率先在湖南空管分局的科研平台和观测平面落地，正式迈出了对民航气象观测从人工到智能观测探索的第一步。
共同研发团队成员积极克服各种困难，以“人无我有，人有我精”为目标，抱着“小心求证、大胆创新”的科研态度，将该系统初步设计成“智能观测设备+大数据融合软件”两大部分，逐个击破。这一创新将软硬件协同开展，在智能观测设备和软件辅助系统上共同完成，重点关注对飞行影响较大的气象要素的智能辅助分钟级判识，持续优化人工智能识别算法，提高识别准确率。
2022年2月16-17日，首届“民航气象智能观测辅助系统”项目研讨会在长沙举行。本次为期两天的研讨会，来自中南管理局、中南空管局、湖南空管分局、湖南省气象台、湖南省气象科学研究所的项目组成员及相关专家通过专题研讨和实地考察等方式对项目的研究内容、实施进度、项目的实施技术路线、项目的重点和难点、目前亟待解决的问题等进行了充分和广泛的讨论，并提出下一步项目推进的相关意见和建议。
2022年春夏季，项目团队将积极搭建数据模型，加快开展智能识别数据标定工作，逐步完成降水强度智能判别、积雨云状智能判别、强对流天气智能判别等多个软硬件开发工作，为项目在中南地区早日开展多地实验做可行性支撑。本次研讨会为后期硬件改造和软件开发，组建了更强大的技术团队，提供了人力物力的强有力保障。
“AI助手”落实地，提质增效启新程
“民航气象智能观测辅助系统”是一个贴近民航气象行业需求，充满前瞻性的研究型业务项目，也是民航气象与地方气象的一次具有里程碑意义的协同创新，对推动行业发展，解决当前民航气象运行困难，实现产、需结合有重大意义。
在项目建设过程中，中南空管局站在“巨人”的肩膀上，快速吸取地方气象已有的先进技术、先进经验，完成行业的技术革新，并从中培养出一批批空管科技创新人才和一支支高水平创新团队，实现“科研与人才培养”双赢。
项目针对民航气象智能观测技术的探索，就如给民航观测岗找了个“不惧劳累、安全高效可靠”的机器人助手。有了它，观测员可以通过项目联合开发的智能AI设备对云、能、天等重要航空气象要素和天气现象进行高时空分辨率的识别与记录，能有效提升民航气象观测数据的连续性、准确性和时效性，减轻人工观测任务量，减少人工观测误差。
未来项目实现业务化后，将会促进中南地区乃至整个民航气象服务提质增效，解放劳动力，为推进民航强国建设，构建高质量的民航气象服务体系提供更为精细化的数据支撑，也能加快落实“十四五”民航空管系统中强基固本工程：气象自动观测系统在空管业务中的科技创新研究与促进智能天气识别相关技术的“民航观测场景”应用落地，辅助民航观测业务成为“更安全、更高效、更智慧”的空中气象服务提供者。
（通讯员 蒋玥 莫亚楠）
