民航自動氣象觀測系統（AWOS）原理及維護

王國強

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

【關鍵詞】民航；自動氣象觀測系統（AWOS）；維護

0 引言

隨著民航氣象建設的不斷發展，目前全國大多數主要民航機場都配備了由芬蘭VAISALA公司生產的自動氣象觀測系統（AWOS）。該系統的主要功能是將通過分布在機場跑道一側的各要素傳感器所采集的氣象要素傳輸至中央數據單元（CDU）進行處理，然后通過網絡把實時氣象資料傳送給各類用戶（如管制塔臺、預報、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據的支持。芬蘭VAISALA公司生產的的MIDAS600機型為民航機場常見配置機型，本文從該設備原理、組成以及常見維護程序角度進行闡述，以期對設備維護人員提供一些參考。

1 系統原理及組成

機場氣象自動觀測系統由MILOS500、MIDAS600、風系統WAT15、大氣透射儀、云高儀組成。

1）MILOS500是一套測量、收集和預處理天氣數據可獨立應用系統，能自動采集濕度、溫度、氣壓、降水等傳感器的數據，再以調制解調方式向MIDAS主機發送數據。

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

3）風系統WAT15采用FSK方式，可獨立的完成數據采集、傳輸、處理和終端顯示工作，并將處理好的數據送至MIDAS主機。

4）大氣透射儀，RVR直接測量發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主機發送數據，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）云高儀根據砷化鉀半導體二極管產生激光束的原理測定云高，光脈沖出發經大氣層射到云層，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值檢查和校準步驟

條件：有效能見度在10公里（無風、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 監視透射率TL（AVE）的變化，待其穩定后按ESC鍵退出

8）鍵入命令CHECK 0.902

將0.902值透光鏡裝至光發射窗口前，觀察TER值的變化，直到TER值穩定后按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（后面的檢查校準均如此）。

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

10）鍵入命令 CHECK 0.498 將0.498值透光鏡裝至光發射窗口前，觀察TER值的變化，直到TER值穩定后按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，說明該設備的K2、K3、K4值是正確的，測量計算所得的RVR是在規定的誤差范圍內的，該設備可繼續工作。

12）鍵入命令MODE將工作模式恢復為經濟、污染補償模式：111011

13）鍵入命令 CLOS

3.2 TER值的校準步驟

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點。分出高點和低點。

校準步驟：

1）DMES C 待T（AVE）穩定后按ESC鍵退出

2）FCAL

FILTER CALIBRATION 透光鏡校準

GIVE CORRECT VISIBILITY VALUE 10000

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

GIVE FILTER P2（HIGH） VALUE 0.498 假如當前的高值的透光鏡是0.498，回車后將0.498透光鏡插到光發射機前。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 校準結束，在表中記下有關數據

3）校準結束后，K2、K3、K4的值已修改（最好將舊的K2、K3、K4先記下，預防校準不成功時用命令CONF恢復，重新再校準）

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 系統常見故障維護

4.1 云高儀激光功率的調整步驟

當云高儀的LLAS小于85，FREQ=7，說明激光功率低（CTT12板使用時間長，激光管效率低）。

調整方法如下：

開機待系統工作穩定后，順時調整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恢復到110左右，FREQ恢復到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

[責任編輯：陳雙芹]