机场自动气象观测系统网络通信技术浅谈

冯超

摘要：随著民航自动化技术的迅猛发展，为民航飞行提供气象实况信息保障的自动气象观测系统得到了较为普遍的应用。自动气象观测系统是民航飞行实施气象监测工作最为重要的探测设备。在实际应用过程中，网络通信技术在其中发挥着不可忽视的作用，鉴于此，本文围绕网络通信技术在民航自动气象观测系统中的应用进行探究，旨在为相关工作者提供借鉴和参考。

关键词：机场;自动气象观测系统;网络通信技术

历经长期的发展，民航机场气象观测系统（AWOS）取得了喜人的进步与成就。在自动气象观测系统业务运行中，一方面可以更全面地获取气象信息，另一方面也能使航空公司、飞行机组、民航旅客等对气象预报方面的需求得到充分满足。然而，在实施信息传输时，通常离不开网络通信技术的运用，这也是确保信息实现正常、顺利传输的基本保障。

一、有线网络数据通信技术

有线网络通信技术是应用时间较久的一种传统通信方式，在现阶段，依然被许多地区的自动气象观测系统所运用。通常，有线网络通信技术主要可以划分为以下几个部分：一是数据采集传感器，其主要负责数据的采集工作，获取到全面的气象数据信息;二是基于数据汇总下的中继设备，此部分主要是面向获取到的数据进行整合;三是专用的通信电缆，通信电缆是数据传输时的主要依托路径;四是终端控制计算机，终端控制计算机主要是针对数据进行的逆处理。就自动气象站搭建过程而言，需要对信息安全和数据安全等问题进行重点考虑，这也是选择集质量优和可靠性强为一体的同轴电缆进行传输的原因所在。在此方式应用下，一方面可以使数据吞吐量逐渐丰富起来，另一方面也能确保信号始终处于稳定状态，保证了数据的安全性。具体结构如图1所示。

自观传感器节点是自动气象观测系统中的重要组成部分，负责数据采集的传感器节点是由多个感应元件所构成，如果外界环境温度、湿度等发生改变，那么感应元件上就会出现一定的感应电流，在感应电流向数据信号转换过程中，借助线性转换处理和运用就可以实现对数据的有效筛选，既使数据准确性得到了保障，又能够提升天气预报的准确率。而从数据采集器角度来讲，其是负责将获取的数据进行整合，并借助网络向终端控制计算机进行传输等工作。待终端计算机接收到数据信息后会围绕其格式进行审核和处理，审核完毕后会根据特定标准将其进行划分和储存，并在明确相关要求的基础上实现对数据信息的备份。另外，功能模块也是终端计算机中的重要组成部分，可以在了解和掌握气象报告的基础上实现编辑发报，进而生成完整、全面的气象报告。以网络通信技术运用为辅助一方面实现了气象信息的播报，另一方面还能将相关分析结果和气象资料进行整合和传输，最终存储到数据库当中。

二、无线网络数据通信技术

近年来，随着科学技术的不断进步和社会的快速发展，对自动气象观测系统提出了更高的要求，不仅从功能上来说，对自动气象观测系统要求具备多链路通信备份功能，而且在民用机场使用过程中，根据《民用航空自动气象观测系统技术规范》（AP-117-TM-2018-03 R1）第二章第九条规定：系统应当具有通过有线和无线的通信方式远程传输实时数据及系统监控信息的功能。因此，以现下应用较为普遍的自动气象观测系统来讲，如果依然沿用传统的有线方式进行连接，一旦有线通信中断，将会导致系统数据采集不连续，气象报文发送不及时等重大问题。

目前民航机场采用的自观系统无线通信方式主要为无线网桥、4G、甚高频、微波等。本文主要讨论无线网桥通信技术，以一条跑道自动气象观测系统为例。

安装方案总体设计原则：在保持现有自观系统拓扑结构不变的情况下，将全部传感器数据信号通过无线通信的方式进行传输，当有线通讯出现故障时，系统会通过安装的软件自动切换到无线通信。

外场8套传感器数据输出均是RS485信号，采用并联的方式将数据接入无线通信机箱。具体实施方案：

主降端，无线网桥和通信机箱安装于自动站风杆，交流220V供电来源于自动站TERMBOX。在接线端子将前散射仪的数据信号并接至自动站通信线缆剩余线路，将数据传送到自动站TERMBOX，再从自动站的TERMBOX将自动站两套设备的RS485信号接入无线串口服务器。

MID中部，无线网桥和通信机箱安装于独立风杆，交流220V供电来源于TERMBOX。在中部通信机箱内将前散射仪的数据并接至独立风TERMBOX内，再从独立风TERMBOX将独立风和前散射仪的RS485信号接入到无线串口服务器。

次降端，无线网桥和通信机箱安装于自动站风杆，交流220V供电来源于自动站TERMBOX。分别将前散射仪的数据信号并接至自动站通信线缆剩余线路，将数据传送到自动站TERMBOX，再从自动站的TERMBOX将自动站前散射仪两套设备的RS485信号接入无线串口服务器。

跑道两端延长线云高仪无线网桥和通信机箱安装于定制的铝合金安装杆，数据和供电全部从云高仪的TERMBOX接引。

在塔台选择合适位置安装5个接收网桥，分别与五套传感器发射发桥相对应，并且发射网桥和接收网桥之间可视。5套接收网桥的网线接入自观系统交换机，在服务器端安装有线无线自动切换软件，能够有效为机场提供自动观测系统的无线通信备份。如下为通信示意图：

结束语

综上所述，随着科学技术的快速发展，有线通信技术和无线通信技术都在民航自观气象观测系统中得到了较为普遍的应用。在后续使用过程中，需要结合实际工作需求来对其进行合理选择，以此使自动气象观测系统数据信息获取后的技术传输稳定运行，保障民航气象探测信息及时、有效的为民航飞行提供可靠的气象保障服务。

参考文献

[1]刘珊珊.新型自动气象站地面气象观测数据文件维护及审核[J].农家参谋，2019（18）：151.

[2]陈景阳，范德克.气象自动观测站数据处理方法研究[J].智能城市，2019，5（06）：55-56.