民航自動氣象觀測系統(tǒng)（AWOS）原理及維護

王國強

【摘 要】民航自動氣象觀測系統(tǒng)（AWOS）是指安裝在機場跑道附近的一套傳感器系統(tǒng)，它通過測量、收集和傳輸來為航空器的起降提供客觀、可靠、準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)。本文以芬蘭VAISALA公司生產(chǎn)的的MIDAS600機型為例，對民航自動氣象觀測系統(tǒng)的原理及日常維護進行了總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】民航；自動氣象觀測系統(tǒng)（AWOS）；維護

0 引言

隨著民航氣象建設(shè)的不斷發(fā)展，目前全國大多數(shù)主要民航機場都配備了由芬蘭VAISALA公司生產(chǎn)的自動氣象觀測系統(tǒng)（AWOS）。該系統(tǒng)的主要功能是將通過分布在機場跑道一側(cè)的各要素傳感器所采集的氣象要素傳輸至中央數(shù)據(jù)單元（CDU）進行處理，然后通過網(wǎng)絡(luò)把實時氣象資料傳送給各類用戶（如管制塔臺、預(yù)報、觀測、機場指揮中心、航空公司運行控制中心等），為這些用戶的決策提供氣象數(shù)據(jù)的支持。芬蘭VAISALA公司生產(chǎn)的的MIDAS600機型為民航機場常見配置機型，本文從該設(shè)備原理、組成以及常見維護程序角度進行闡述，以期對設(shè)備維護人員提供一些參考。

1 系統(tǒng)原理及組成

機場氣象自動觀測系統(tǒng)由MILOS500、MIDAS600、風(fēng)系統(tǒng)WAT15、大氣透射儀、云高儀組成。

1）MILOS500是一套測量、收集和預(yù)處理天氣數(shù)據(jù)可獨立應(yīng)用系統(tǒng)，能自動采集濕度、溫度、氣壓、降水等傳感器的數(shù)據(jù)，再以調(diào)制解調(diào)方式向MIDAS主機發(fā)送數(shù)據(jù)。

2）MIDAS600與各傳感器以點對點FSK方式通信，具有傳感器數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計算處理、編報、發(fā)報、AFTN、故障判斷告警、氣象數(shù)據(jù)顯示輸出等功能。而且在主機可查詢某個傳感器的工作參數(shù)和發(fā)出控制命令，方便的了解傳感器的工作狀態(tài)和故障的可能部位，為快速查明故障和排除故障提供了良好的條件。

3）風(fēng)系統(tǒng)WAT15采用FSK方式，可獨立的完成數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和終端顯示工作，并將處理好的數(shù)據(jù)送至MIDAS主機。

4）大氣透射儀，RVR直接測量發(fā)射機與接收機之間的大氣透射率，透射率的測量通過一個“有效基線”來完成。RVR測量的MOR值受MIDAS主機時序控制，定時通過FSK向MIDAS主機發(fā)送數(shù)據(jù)，并在MIDAS主機上通過跑道背景光強和跑道燈光強度算出RVR值。

5）云高儀根據(jù)砷化鉀半導(dǎo)體二極管產(chǎn)生激光束的原理測定云高，光脈沖出發(fā)經(jīng)大氣層射到云層，返回接收機所需的時間，計算出云層高度。

2 設(shè)備簡要框圖及信號流程

圖1

M1=DSD 3608 MODEM M2=DS 2856.5 MODEM

M3=DS 3572.2 MODEM M4=DS 3571.1 MODEM

3 RVR TER值檢查和校準(zhǔn)步驟

條件：有效能見度在10公里（無風(fēng)、無雨、無塵）或能見度在15公里以上

3.1 TER值檢查步驟

1）清潔LP11和LR11窗口。

2）在光發(fā)射機LP11連接維護終端，運行PCPLUS通信軟件（300 E 7 1）

3）鍵入命令OPEN

4）鍵入命令CLEAN

5）鍵入命令MODE

MEAS MODE （1=ON，0=OFF） 1

ECON MODE （1=ON，0=OFF） 1 0

CONT MODE （1=ON，0=OFF） 1 0

FAST MODE （1=ON，0=OFF） 0

BL METER （1=ON，0=OFF） 1 0

AVECOUNT （1=ON， 0=OFF）

即模式改為：100001

6）鍵入命令CAL 10000

7）鍵入命令DMES C 監(jiān)視透射率TL（AVE）的變化，待其穩(wěn)定后按ESC鍵退出

8）鍵入命令CHECK 0.902

將0.902值透光鏡裝至光發(fā)射窗口前，觀察TER值的變化，直到TER值穩(wěn)定后按ESC鍵退出，取出透光鏡，在表中記錄如下值。

CURRENTT VISBIITY

0.9866 1605

VIS VER TER

1737 132 0。009

注意：一定要回車后才能將透射鏡插上，并且投射鏡朝外（后面的檢查校準(zhǔn)均如此）。

9）鍵入命令 DMES C 監(jiān)視透射率TL（AVE）的變化，待其穩(wěn)定后按ESC鍵退出

10）鍵入命令 CHECK 0.498 將0.498值透光鏡裝至光發(fā)射窗口前，觀察TER值的變化，直到TER值穩(wěn)定后按ESC鍵退出，取出透光鏡，在表中記錄如下值。

11）按7—10的步驟依次對0。257 、0。1279進行四次不同透射率的模擬檢查，分別得到0.902、0.498、0.257、0.1279 TER值，這四個TER值如果均符合│TER︴≤0.015，說明該設(shè)備的K2、K3、K4值是正確的，測量計算所得的RVR是在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)的，該設(shè)備可繼續(xù)工作。

12）鍵入命令MODE將工作模式恢復(fù)為經(jīng)濟、污染補償模式：111011

13）鍵入命令 CLOS

3.2 TER值的校準(zhǔn)步驟

從檢查TER值找出超出正常范圍的TER值，同時找出該值的臨近TER值和該值做為兩個校準(zhǔn)點。分出高點和低點。

校準(zhǔn)步驟：

1）DMES C 待T（AVE）穩(wěn)定后按ESC鍵退出

2）FCAL

FILTER CALIBRATION 透光鏡校準(zhǔn)

GIVE CORRECT VISIBILITY VALUE 10000

GIVE FILTER P1（LOW） VALUE 0.257 假如當(dāng)前的低值的透光鏡是0.257，回車后將0.257透光鏡插到光發(fā)射機前。待INST（L）和AVE（L）相差0.0100時按ESC鍵退出。

GIVE FILTER P2（HIGH） VALUE 0.498 假如當(dāng)前的高值的透光鏡是0.498，回車后將0.498透光鏡插到光發(fā)射機前。待INST（L）和AVE（L）相差0.0100時按ESC鍵退出。

NEW SCALING FACTORS K2 K3 K4 新的刻度因素

0.9782 0.9231 0.8925

ARE THE SCALES OK？（Y/N） Y（回車） 新的刻度值是否OK？

NEW SCALES ARE UPDATED TO EEPROM 新的刻度值存入EEPROM

FILTER CALIBRATION DONE 校準(zhǔn)結(jié)束，在表中記下有關(guān)數(shù)據(jù)

3）校準(zhǔn)結(jié)束后，K2、K3、K4的值已修改（最好將舊的K2、K3、K4先記下，預(yù)防校準(zhǔn)不成功時用命令CONF恢復(fù)，重新再校準(zhǔn)）

4）按檢查中的6、4、2 TER值檢查步驟進行四個TER值的檢查，是否都符合要求

4 系統(tǒng)常見故障維護

4.1 云高儀激光功率的調(diào)整步驟

當(dāng)云高儀的LLAS小于85，F(xiàn)REQ=7，說明激光功率低（CTT12板使用時間長，激光管效率低）。

調(diào)整方法如下：

開機待系統(tǒng)工作穩(wěn)定后，順時調(diào)整CTT12板上的R21使電壓升高，同時在維護終端用STA命令觀察PXHV的變化，直到LLAS恢復(fù)到110左右，F(xiàn)REQ恢復(fù)到3左右。

注意：PXHV的極限值在160V，通常在145V以下，否則，過高可能把達林頓管中的加熱片燒壞。

4.2 RVR常見故障的排查流程

1）LLAS趨于零的故障判斷

圖2

2）全部RVR丟失

圖3

3）RVR值明顯偏低

圖4

[責(zé)任編輯：陳雙芹]