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VAISALA的道面状态传感器的湿滑度或者湿滑系数是什么意思?是计算的?还是传感器测量的?

作者:小编 更新时间:2025-11-14 点击数:

VAISALA的道面状态传感器的湿滑度或者湿滑系数是什么意思?是计算的?还是传感器测量的?(图1)

MD30/DSC211/DSC111系列道面状态传感器并不直接“测量”湿滑系数,而是通过精确测量道面的多种物理参数,利用先进的算法模型“估算”出当前的湿滑条件。

下面我们分步详解:

1. 湿滑度/湿滑系数的含义

在航空和道路安全领域,湿滑度通常指的是摩擦系数 的倒数或一种相关表述。摩擦系数衡量的是轮胎与道面之间的抓地力。

  • 高摩擦系数:表示抓地力好,刹车距离短,飞机滑行稳定(例如:干燥的沥青道面)。

  • 低摩擦系数:表示抓地力差,刹车距离长,容易打滑、失控(例如:覆盖着黑冰的道面)。

道面状态传感器给出的“湿滑度”或“湿滑系数”是一个量化的指标,用于直观地反映跑道的安全状况。这个值通常被映射到航空业通用的跑道状态代码(RWYCC) 上,为飞行员和地勤人员提供决策依据。

2. 道面状态传感器是如何工作的?—— 测量基础

道面状态传感器本身不直接测量轮胎与道面的摩擦力(那需要一辆装有测试设备的车在跑道上实际刹车才能测得)。它的核心原理是:

综合分析道面的“状态”和“材质”,从而推断出潜在的摩擦水平。

它通过多种内置传感器直接测量以下物理参数

  1. 介电常数:这是最关键的量。不同物质(空气、水、冰、霜、雪)的介电常数差异很大。通过测量道面材料的介电常数,MD30可以非常精确地判断出:

      •     道面是干燥(低介电常数)

      •     有(中等介电常数)

      •     有(冰的介电常数与水不同)

      •     或是雪/融雪剂混合物

  2. 表面温度:精确测量道面温度。这对于判断水的相态(液态、固态)至关重要。例如,在零度以下有水存在,就意味着结冰风险。

  3. 光学传感器:用于检测和量化:

      •     水膜厚度:表面积水的深度。

      •     冰层厚度

      •     雪/雪泥的厚度

  4. 盐水浓度(导电率):通过测量道面液体的电导率,可以判断出是否使用了除冰液(醋酸钾/甲酸盐)或道路盐(NaCl),以及其浓度。这很重要,因为除冰液会降低水的冰点,改变道面状况。

3. “湿滑度/湿滑系数”是如何计算/估算的?

这是Vaisala的核心技术和算法所在。其基本逻辑流程如下:

测量 → 识别 → 建模 → 输出

  1. 数据融合:道面状态传感器将上述所有直接测量值(介电常数、温度、水膜/冰层厚度、盐水浓度)融合在一起。

  2. 道面状态识别:基于融合的数据,算法首先判断出道面的物理状态。例如:

      •     “干燥”

      •     “潮湿”(有水膜)

      •     “霜”

      •     “湿冰”(表面有液态水的冰)

      •     “干冰”

      •     “压实雪”

      •     “雪泥”

      •     “带有除冰液的潮湿道面”

  3. 基于物理模型的估算

      •     对于每一种已识别的道面状态,Vaisala都建立了一个物理模型 或经验关系库。这个模型综合了流体力学、材料科学和大量实地测试数据。

      •     模型会考虑:水膜厚度对滑水效应的影响、冰的类型(干冰比湿冰更滑)、除冰液浓度对表面摩擦的改善程度、雪/雪泥的密度和厚度等因素。

      •     算法将当前的测量参数(如:温度-1°C,水膜厚度0.2mm,检测到除冰液)代入到对应的模型中,计算出估算的摩擦系数

  4. 输出与映射

      •     计算出的估算摩擦系数会被转换成一个易于理解的湿滑度值或湿滑系数(例如,一个0到1之间的数字,或一个百分比)。

      •     更重要的是,这个值会进一步映射到国际民航组织(ICAO)推荐的跑道状态代码(RWYCC) 上(通常从1到6,6代表摩擦系数最高,条件最好)。


简而言之:您可以将道面状态传感器视为一个“道面状态分析专家”。它通过“看”(光学)、“摸”(温度)和“尝”(导电率)来判断道面“是什么”,然后根据其庞大的“知识库”(算法模型)来推断出“在这种情况下会有多滑”。 这种方法提供了连续、实时、自动化的跑道监测,大大提升了航空安全运营的效率。

Tag: 道面状态传感器 MD30 DSC211 DSC111 湿滑度 湿滑系数
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