民航自动气象观测系统（AWOS）原理及维护

王国强

【摘 要】民航自动气象观测系统（AWOS）是指安装在机场跑道附近的一套传感器系统，它通过测量、收集和传输来为航空器的起降提供客观、可靠、准确的气象数据。本文以芬兰VAISALA公司生产的的MIDAS600机型为例，对民航自动气象观测系统的原理及日常维护进行了总结。

【关键词】民航；自动气象观测系统（AWOS）；维护

0 引言

随着民航气象建设的不断发展，目前全国大多数主要民航机场都配备了由芬兰VAISALA公司生产的自动气象观测系统（AWOS）。该系统的主要功能是将通过分布在机场跑道一侧的各要素传感器所采集的气象要素传输至中央数据单元（CDU）进行处理，然后通过网络把实时气象资料传送给各类用户（如管制塔台、预报、观测、机场指挥中心、航空公司运行控制中心等），为这些用户的决策提供气象数据的支持。芬兰VAISALA公司生产的的MIDAS600机型为民航机场常见配置机型，本文从该设备原理、组成以及常见维护程序角度进行阐述，以期对设备维护人员提供一些参考。

1 系统原理及组成

机场气象自动观测系统由MILOS500、MIDAS600、风系统WAT15、大气透射仪、云高仪组成。

1）MILOS500是一套测量、收集和预处理天气数据可独立应用系统，能自动采集湿度、温度、气压、降水等传感器的数据，再以调制解调方式向MIDAS主机发送数据。

2）MIDAS600与各传感器以点对点FSK方式通信，具有传感器数据收集、数据计算处理、编报、发报、AFTN、故障判断告警、气象数据显示输出等功能。而且在主机可查询某个传感器的工作参数和发出控制命令，方便的了解传感器的工作状态和故障的可能部位，为快速查明故障和排除故障提供了良好的条件。

3）风系统WAT15采用FSK方式，可独立的完成数据采集、传输、处理和终端显示工作，并将处理好的数据送至MIDAS主机。

4）大气透射仪，RVR直接测量发射机与接收机之间的大气透射率，透射率的测量通过一个“有效基线”来完成。RVR测量的MOR值受MIDAS主机时序控制，定时通过FSK向MIDAS主机发送数据，并在MIDAS主机上通过跑道背景光强和跑道灯光强度算出RVR值。

5）云高仪根据砷化钾半导体二极管产生激光束的原理测定云高，光脉冲出发经大气层射到云层，返回接收机所需的时间，计算出云层高度。

2 设备简要框图及信号流程

图1

M1=DSD 3608 MODEM M2=DS 2856.5 MODEM

M3=DS 3572.2 MODEM M4=DS 3571.1 MODEM

3 RVR TER值检查和校准步骤

条件：有效能见度在10公里（无风、无雨、无尘）或能见度在15公里以上

3.1 TER值检查步骤

1）清洁LP11和LR11窗口。

2）在光发射机LP11连接维护终端，运行PCPLUS通信软件（300 E 7 1）

3）键入命令OPEN

4）键入命令CLEAN

5）键入命令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）

即模式改为：100001

6）键入命令CAL 10000

7）键入命令DMES C 监视透射率TL（AVE）的变化，待其稳定后按ESC键退出

8）键入命令CHECK 0.902

将0.902值透光镜装至光发射窗口前，观察TER值的变化，直到TER值稳定后按ESC键退出，取出透光镜，在表中记录如下值。

CURRENTT VISBIITY

0.9866 1605

VIS VER TER

1737 132 0。009

注意：一定要回车后才能将透射镜插上，并且投射镜朝外（后面的检查校准均如此）。

9）键入命令 DMES C 监视透射率TL（AVE）的变化，待其稳定后按ESC键退出

10）键入命令 CHECK 0.498 将0.498值透光镜装至光发射窗口前，观察TER值的变化，直到TER值稳定后按ESC键退出，取出透光镜，在表中记录如下值。

11）按7—10的步骤依次对0。257 、0。1279进行四次不同透射率的模拟检查，分别得到0.902、0.498、0.257、0.1279 TER值，这四个TER值如果均符合│TER︴≤0.015，说明该设备的K2、K3、K4值是正确的，测量计算所得的RVR是在规定的误差范围内的，该设备可继续工作。

12）键入命令MODE将工作模式恢复为经济、污染补偿模式：111011

13）键入命令 CLOS

3.2 TER值的校准步骤

从检查TER值找出超出正常范围的TER值，同时找出该值的临近TER值和该值做为两个校准点。分出高点和低点。

校准步骤：

1）DMES C 待T（AVE）稳定后按ESC键退出

2）FCAL

FILTER CALIBRATION 透光镜校准

GIVE CORRECT VISIBILITY VALUE 10000

GIVE FILTER P1（LOW） VALUE 0.257 假如当前的低值的透光镜是0.257，回车后将0.257透光镜插到光发射机前。待INST（L）和AVE（L）相差0.0100时按ESC键退出。

GIVE FILTER P2（HIGH） VALUE 0.498 假如当前的高值的透光镜是0.498，回车后将0.498透光镜插到光发射机前。待INST（L）和AVE（L）相差0.0100时按ESC键退出。

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（回车） 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 校准结束，在表中记下有关数据

3）校准结束后，K2、K3、K4的值已修改（最好将旧的K2、K3、K4先记下，预防校准不成功时用命令CONF恢复，重新再校准）

4）按检查中的6、4、2 TER值检查步骤进行四个TER值的检查，是否都符合要求

4 系统常见故障维护

4.1 云高仪激光功率的调整步骤

当云高仪的LLAS小于85，FREQ=7，说明激光功率低（CTT12板使用时间长，激光管效率低）。

调整方法如下：

开机待系统工作稳定后，顺时调整CTT12板上的R21使电压升高，同时在维护终端用STA命令观察PXHV的变化，直到LLAS恢复到110左右，FREQ恢复到3左右。

注意：PXHV的極限值在160V，通常在145V以下，否则，过高可能把达林顿管中的加热片烧坏。

4.2 RVR常见故障的排查流程

1）LLAS趋于零的故障判断

图2

2）全部RVR丢失

图3

3）RVR值明显偏低

图4

[责任编辑：陈双芹]