自动气象观测系统

温州机场自动气象观测实时巡检系统的设计与实现自动观测系统（以下简称AWOS）是安装在机场跑道周边的一套重要气象设备，其提供的跑道视程（RVR）、能见度（Visibility）、修正海平面气压（QNH）和风向风速等飞行要素是管制员指挥决策的重要依据。

保障自动气象观测系统的正常运行是气象机务员的一项重要工作。

但系统设备分布在机场跑道旁，安装地点分散、距离分布较远。

每次巡检维护需要到外场逐点进行操作，各项保障工作都需要参与巡检的人员多、劳动量大、维护时间长、且需配备车辆保障，导致维护成本较高，效益低下。

在恶劣复杂的天气条件下，甚至无法进行设备维护。

因此如何实现在自动气象观测系统长期稳定运行的同时降低维护人员劳动量和维护成本，实现对AWOS传感器、UPS 电源和CDU状态数据等进行集中监控有着极其重要的意义。

本文主要介绍了温州机场在基于安徽空管分局自动气象气象观测实时巡检系统基础上设计了符合本场实际运行情况的实时巡检系统方案并加以实现。

1、本场AWOS概况温州机场自动气象观测系统于2013年投入使用，传感器主要分布在跑道周边的5个位置，具体传感器及位置信息如下表1所示表1传感器数据到航管楼服务器采用点对点的传输方式，首先将外场传感器输出的RS485信号通过MOXA TCF-142-S-SC光猫转换为光信号，经光纤到航管楼机房后再通过光猫将光信号转换回RS485信号由TS16MEI端口服务器接收，然后由服务器通通过TCP/IP协议读取端口服务器接收的数据并进行计算处理后交由用户使用。

为保障自动气象观测系统24小时不间断运行及《民用航空自动气象观测系统技术规范》要求，本场在03下滑台和21下滑台机房均配置了山特C3KS UPS 电源，机房与传感器的机柜相距约5米。

2、实时巡检系统的设计与实现2.1传感器维护口通信的设计与实现AWOS传感器数据信号采用点对点光纤通信的方式，虽然带宽大、时效快，但是对于AWOS传感器的数据量来说有些许浪费。

自动气象观测系统狭义：自动气象站广义：自动气象站网自动气象站网由一个中心站（可直接在中心站编发气象报告）和若干个自动气象站通过通行电路组成。

自动气象站（分为实时和非实时或有人和无人）是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备数据采集器是自动气象站的核心；体系结构是：总线式和集散式自动气象站具备高稳定性、无干扰的系统电源、太阳能电池板。

观测场需要安装避雷针风向风速传感器应在避雷针的有效保护范围内自动气象观测系统的主要功能：自动观测各气象要素、编制和存储各气象报告，观测数据文件，建立气象观测数据库，实现气象观测报告和观测数据文件的自动传输、调用、实时控制及对系统运行状态的远程监控。

地面气象记录月报表，观测簿，自记记录纸和有关材料的基础上编制而成。

自动气象站则是在全月观测数据文件的基础上采用计算机加工处理完成。

一般，侯、旬、月平均值、总量值、极端值、频率和百分率值，以及本月天气气候概况固定：定时记录、自记记录、日平均、月总量统一的报表格式气象辐射记录月报表应在次月的10日前报送上级业务部门。

气象观测是气象工作的基础地面气象观测是气象观测的重要组成部分气象观测记录必须具有代表性、准确性、比较性。

观测站的分类：1、国家基准气象站——基准站2、国家基本气象站——基本站3、无人值守气象站——无人站气象观测站按业务和服务临时布设机动战气象辐射观测一级站——总辐射、散射辐射、太阳直接辐射、反射辐射、净全辐射气象辐射观测二级站——总辐射、净全辐射气象辐射观测三级站——总辐射观测方式：人工观测、自动观测地面观测的基本任务：观测、记录处理和编发气象报告。

自动观测24小时观测人工观测为02、05、08、11、14、17、20、23时24/3=8次规定种类和电码及数据格式：洞、腰、两、三、四、五、六、拐、八、九观测项目：均需观测：云（有）、能见度（低）、天气现象（是一种）、气压（低）、风向和风速（造成）、空气中的温度和湿度（改变）、降水（引起）、日照（出太阳时）、蒸发（导致）、地面温度（含草温）（上升）、雪深（融化）指定观测项目国务院级：浅层和深层地温，冻土、电线积冰、辐射、地面状态省级：雪压自动观测方式程序“（1）、日出、日落前巡视（2）、正点前约10分钟查看数据是否正常（3）、00分，进行正点数据采样（4）、00~01分，完成观测，检查异常（5）、01~03分，录入数据（6）、发送报告人工观测方式程序（1）、正点前30分巡视（2）、45~60分观测：云、能见度、气压、空气中温度和湿度、风速和风向、地温、雪深（3）、40~10分观测：雪压、冻土、蒸发、地面状态（都是关于雪水的地面状态）（4）、电线积冰观测时间不固定（5）、气压观测时间应在尽量接近正点观测项目北京时（平太阳时）每小时：气压、气温、湿度、风向、风速、地温及极值出现和时间、时降水量、时蒸发量20时：日蒸发量02、05、06、11、13、17、20、23时：云、能见度、天气现象02、05、08、14、20时53分：降水量08时：雪深20时：40~44分：蒸发量44~49分：地温51~53分：干湿球、最高最低气温54~55分：风56~57分：气压地平时（地方平均太阳时——太阳通过当地子午线）每小时：辐射量、日曝量、辐射辐照度及极值和出现时间、时日照时数（>120w/m2）24时：辐射日曝量、辐射日最大辐照度及出现时间、日日照时数真太阳时（中午12点为太阳在头顶最高处，日落后为一天）日落后：日日照时数*1、基准站实现自动观测后，云、能见度、气压、气温、湿度和风向风速仍进行24次定时人工观测*2、天气现象连续观测时制人工器测日照采用真太阳时辐射和自动观测日照采用地方平均时其余观测采用北京时日界（一天结束）人工器测日照以日落为日界辐射和自动观测日照以地平时24时为日界其余为北京时20时为日界对时：保证误差在30秒内环境要求：空旷、无遮蔽物观测场：25x25m，条件限制的：16（东西）x20（南北）m经纬度和海拔高度确定，观测场内有固定标志1.2米高稀疏围栏，草高不过20cm0.3~0.5m宽小路，电缆沟管在小路下修建建有防雷设置观测场仪器布置：北高南低——北乔峰南慕容，高下立判东西间隔>=4m，南北间隔>=3m，距离护栏>=3m辐射观测仪在观测场南面——南慕容斗转星移吸收辐射，辐射观测仪可安装至屋顶平台一般要求：有使用许可证，或审批同意、准确度满足规定、可靠性高分辨力：仪器测量时能给出的被测量值的最小间隔（时间方面）响应时间（滞后系数）被测量值阶跃变化后，仪器测量值达到最终稳定值的不同百分比需要的时间。

民航空发[2001]84号中国民用航空总局文件民航气象自动观测系统建设及运行管理规定第一章总则第一条为了保障中国民航气象自动观测系统(Automated Weather Observing System——简称AWOS)建设管理工作有序地实施，依据民航总局(航空器机场运行最低标准的制定与实施规定)及民航总局空中交通管理局(简称民航总局空管局)制定的空管设备建设必须坚持“统一规划、统一管理、统一选型、统一标准”的原则，制定本规定。

第二条本规定中的气象自动观测系统，是为航空器起飞写着陆提供各种气象参数的助航设备，所有民用航空机场在建设气象自动观测系统时均应遵守本规定。

第三条空管行业管理主管部门(民航总局空管局)对地方民用机场气象自动观测系统的建设选址、竣工验收及申请开放使用施行行业管理和审批。

第四条本规定中下列用语的含义为:一、气象自动观测系统:包括RVR、常规气象要素、云和天气现象传感器等在内的集成自动化系统。

它能实时她采集、处理、传输/显示影响航空器着陆与起飞的各种气象参数。

二、跑道视程《RunwayVisualRenge一国际民航组织批准的缩写为RVR;在本(规定)中用此缩写替代其全称):在跑道中线上，航空器上的驾驶员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯、中线灯的距离。

三、精密进近:使用仪表着陆系统(ILS)、微波着陆系统(MLS)或精密进近雷达(PAR)提供方位和下滑引导的仪表进近。

四、机场运行最低标准:机场可用于飞机起飞着陆的运行限制。

对于起飞，用能见度(VIS)或跑道视程(RVR)表示，在需要时，还应包括云高;对于精密进近着陆，根据运行分类用能见度（VIS）和跑道视程(RVR)和决断高度/高(DA/DH)表示;对于非精密进近着陆，用能见度（VIS）和最低下降高度/高(MDA/MDH)表示。

五、决断高度(DA)或决断高(DH):在精密进近中规定的一个高度或高。

在这个高度或高，如果不能取得继续进近所需的目视参考，则必须开始复飞。

2022年 4月 April 2022Digital Technology &Application 第40卷 第4期Vol.40 No.4数字技术与应用68中图分类号:V321.21 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2022)04-0068-03DOI:10.19695/12-1369.2022.04.23北京大兴国际机场自动气象观测系统简介与故障解决办法中国民用航空华北地区空中交通管理局 刘绍国自动气象观测系统（即AWOS）是民航空管气象设备的重要组成部分，保障自动气象观测系统运行正常对飞行安全有着重要的意义，因此自动气象观测系统的维护与故障排除工作特别重要。

本文介绍北京大兴国际机场自动气象观测系统组成及工作原理、并结合实例讲述故障排除和解决方法。

1 大兴机场自动气象观测系统概述大兴机场的自动气象观测系统使用的型号是Vaisala AviMet。

Vaisala AviMet自动气象观测系统是专为管制员、气象预报员、气象观测员和机场其他用户的需求而设计。

此系统测量、计算、显示、储存并发布大兴机场的气象信息。

它包含飞机跑道设置的传感器、中央数据处理计算机（CDU）、通讯系统以及多个工作站。

大兴机场自动气象观测系统包含2个CDU，分别为CDUA和CDUB。

它负责处理数据并将数据以不同的显示内容发送给有不同需求的用户。

大兴机场自动气象观测站，如图1所示。

收稿日期:2022-01-24作者简介:刘绍国(1994—),男,黑龙江双鸭山人,本科,助理工程师,研究方向:自动气象观测系统。

图1 大兴机场自动气象观测站Fig.1 Daxing airport automatic meteorological observationstation大兴机场目前共有四条民航跑道，Vaisala AviMet 系统传感器测量原始气象数据后输出串口信号到串口服务器转换成电信号，再由光电转换器转换为光信号传输回室内，再经光电转换器由光信号转换为电信号，传输至核心交换机，服务器、终端通过核心交换机交换数据。

气象自动观测系统观测内容
1.温度：气象自动观测系统可以测量环境中的温度，通常以摄氏度为单位。

2.湿度：系统还可以测量环境中的湿度，通常以百分比表示。

3.气压：观测系统可以测量大气压力，通常以毫巴为单位。

4.风速：系统还可以测量风速，通常以米/秒为单位。

5.风向：观测系统可以测量风的方向，通常使用八个方向表示。

6.降水量：系统可以测量降水量，通常以毫米为单位。

7.能见度：观测系统可以测量环境的能见度，通常以公里为单位。

8.太阳辐射：气象自动观测系统可以测量太阳辐射的强度，通常以瓦特/平方米为单位。

9.相对湿度：系统可以测量环境中的相对湿度，通常以百分比表示。

通过收集和记录这些数据，气象自动观测系统可以提供准确和可靠的气象信息，这对气象学、农业、交通运输等领域都具有重要意义。

- 1 -。

民航自动气象观测系统（AWOS）原理及维护作者：王国强来源：《山东工业技术》2014年第01期【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。

Avimet 7.0气象自动观测系统应用难点及数据解析李遐【摘要】兰州中川机场于2015年底安装了一套芬兰vaisala公司的avimet7.0气象自动观测系统,该系统承担着机场气象要素和天气现象的自动观测工作.本文结合航空气象观测实际工作从观测用户常用的产品内容及特点、avimet系统使用过程中的特殊情况处理与疑难数据解析等方面展开介绍与分析,以期对民航气象观测人员掌握vaisala公司新气象自动观测设备提供帮助.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2017(033)023【总页数】4页(P27-30)【关键词】气象自动观测;产品特点;数据解析;特殊情况处理【作者】李遐【作者单位】民航甘肃空管分局,甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TP391.1根据芬兰vaisala公司介绍，Avimet系统是MIDAS IV系统的高级版本，该系统由气象传感器，通讯传输，数据处理单元以及各终端用户等构成，采用了vaisala 公司最新的技术和传输手段，具有智能化程度高、数据精准、产品丰富、维护使用简单方便等优点 [1]。

中川机场 2015年10月安装了avimet7.0.2版本的系统，系统按照I类精密进近沿跑道配置了两部CL31激光云高仪，三部LT31大气透射仪，两套6要素MAWS301气象自动站，一套单站超声风，两部LM21背景光亮度计，并在南跑道配置了FS11P天气现象传感器，该传感器与南跑道的LT31大气透射仪互为南跑道能见度仪备份并能提供天气现象。

传输采用调制解调信号与光纤传输结合方式，室内由TS16端口服务器，跑道灯光以及跑道方向设置单元，CDUA,CDUB服务器以及各用户终端组成[2]。

本文将结合作者的实际工作经验，从观测用户角度阐释该系统的产品特点以及数据使用疑难点，以期能提升航空气象观测的整体工作质量。

avimet7.0为观测用户提供了机场地面观测所需要的几乎所有气象要素，观测员日常工作中使用的界面主要是“视听觉告警”界面，该界面顾名思义是气象信息告警界面，是vaisala建议观测员在气象数据监控时段内使用的界面，界面如图1所示。

管理管理程序中国民用航空局空管行业管理办公室编号：AP-117-TM-2012-03下发日期：2012年11月30日民用航空自动气象观测系统技术规范目录第一章总则 (1)第二章系统构成 (1)第三章系统功能 (2)第一节一般规定 (2)第二节显示功能 (4)第三节其它功能 (7)第四章性能 (8)第一节系统性能 (8)第二节测量性能 (9)第五章环境适应性 (11)第六章附则 (13)民用航空自动气象观测系统技术规范第一章总则第一条为规范民用航空自动气象观测系统的建设和运行，根据《中国民用航空气象工作规则》，制订本规范。

第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分（以下称民用机场）的自动气象观测系统的建设和运行。

第三条民用航空自动气象观测系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。

第二章系统构成第四条民用航空自动气象观测系统由传感器、数据处理单元、用户终端、数据传输、跑道灯光强度设定单元、电源、防雷等硬件和软件构成。

第五条民用航空自动气象观测系统传感器包括：风向传感器、风速传感器、气压传感器、气温传感器、湿度传感器、雨量传感器、云高仪、大气透射仪或前向散射仪、背景光亮度传感器等。

第六条民用航空自动气象观测系统用户终端包括：观测用户终端、预报用户终端、其它用户终端（包括空中交通服务部门、机场运行管理部门、航空营运人等用户终端）、系统监控终端等。

第三章系统功能第一节一般规定第七条民航航空自动气象观测系统应当具有测量或计算气象光学视程（MOR）、跑道视程（RVR）、风向、风速、气压、气温、湿度、降水、云等气象要素的功能。

第八条民用航空自动气象观测系统各用户终端应当具有显示系统测量和计算的实时气象要素的功能；应当具有按不同跑道分别显示气象观测要素的功能，气象要素的显示应当符合《民用航空气象地面观测规范》的规定。

第九条民用航空自动气象观测系统应当具有通过航空固定电信网（AFTN）发送报文的功能；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；实时数据的输出格式应当符合规定的要求。