LT31大氣透射儀基本功能及應用

徐慧婷

【摘要】 惡劣天氣對航空安全會造成嚴重威脅，并成為制約航空安全、容量和效益的主要因素之一。自動氣象觀測系統的應用，將大大提高民航氣象的服務能力與水平。LT31大氣透射儀可測量大氣能見度，是自動觀測系統重要組成部分，掌握大氣透射儀的工作原理及基本功能，可以快速判斷出故障點，采取一切措施快速修復設備，對于確保飛行安全有著重要意義。

【關鍵詞】 自動氣象觀測系統 大氣透射儀 工作原理

根據國際民航組織有關規定，機場必須配備先進的自動氣象觀測系統，目前國內機場大多采用VAISALA公司生產的設備。2011年珠海機場進行了自動氣象觀測系統更新改造，引進了VAISAL公司最新生產的AVIMET系統，其中配備了三套LT31大氣透射儀，能夠有效的測量跑道兩端及跑道中間位置的能見度。

一、透射儀測量能見度原理

VAISAS生產設計的LT31透射儀采用的是光學透射式測量方法，其基本原理是通過計算光束由于大氣吸收和散射引起的消光系數，算出光學視程MOR。工作時，由發射機發出一束光強為I0的平行光，通過L的大氣衰減后，被接收機接收到的光強為I，測量兩點的透射率可以計算出消光系數σ。

二、LT31透射儀基本功能

1、測量能見度。LT31大氣透射儀可以直接測量發射機和接收機之間的大氣透射率，計算大氣通過散射和吸收后的消光系數，其提供了可靠有效的測量能見度或者MOR的方法。通過光學視程MOR值可進一步用于估算跑道視程RVR。LT31大氣透射儀采用是單基線測量，基線距離為光發射機保護窗口平面和光接收機保護窗口平面的距離。

2、自動校準。傳統的透射儀校準必須人工定期進行，LT31透射儀集成了PWD前散射儀用于自動校準系統。在中低能見度量程內，透射儀能提供準確的測量值，而對于高能見度的測量沒有定義準確的測量原理，前散射儀的優點就在于高能見度量程內提供較為準確的測量值，因此，前散射儀用于指示高能見度狀態。當滿足校準條件時，LT31透射儀系統就能夠進行自動校準以保持在良好的狀態。自動校準的啟動需要滿足下面幾個條件：（1）前散射儀測量到的能見度值高于自動校準閾值，一般為10公里。（2）大氣狀況是均勻的，并且在過去的一段時間內，測量的能見度值低于自動校準閾值。（3）無降雨。（4）前散射儀和透射儀沒有硬件故障。

3、自動校直。透射儀的校直質量會直接影響能見度的測量效果，受到外界多方面的因素影響，例如地基沉降，會造成校直質量降低，直接導致接收機信號降低，測量值出現偏差。LT31透射儀具有自動校直功能，為了實現該功能LT31透射儀的發射機和接收機的光學套管被固定在萬象懸架上，因此光學套管就可以在透鏡位置上轉動。LT31的自動校直機制是建立在自動校準和窗口污染測量的基礎上，通常來說，校直質量的降低和窗口污染的增加都會降低接收機的接收信號。LT31透射儀的自動校直機制可以檢測出從最初校準開始的信號損失，同時，窗口污染測量能測出由于污染造成的信號衰減，由此判斷是否要進行自動校直。

4、污染防護。一般來說，雨水落到透射儀的窗口會增加窗口的污染，影響能見度的測量，LT31透射儀的窗口前安裝有一個長而窄的防護罩，可以阻擋大量的雨水漂落到鏡面，除此，LT31的測量頭單元安裝了風機，在窗口形成氣簾，雨水就隨氣簾自由下落，不會漂落的窗口鏡面上。

三、LT31透射儀的應用

LT31透射儀是用于航空氣象測量跑道視程的設備，跑道視程簡稱RVR。計算RVR基于以下三個數值：跑道視程MOR、背景光亮度、跑道燈光強度；透射儀能直接測量出大氣能見度，根據Koschmic定律計算出光學視程MOR，LT31透射儀上安裝有背景光亮度計LM21可測量出背景光亮度，背景亮度通過人工設置，系統在獲得這三個數值，計算出跑道視程RVR。

四、結束語

隨著科技的不斷進步和發展以及新型材料的出現，大氣透射儀在其軟件和硬件上不斷的更新，以期更好的服務于民航氣象行業。

參 考 文 獻

[1] Vaisala，Transmissometer LT31 USERS GUIDE