民用航空气象第5部分设备技术要求.pdf

i cs 0 7 . 0 6 0 a 4 7 备 案号 : m h 中华人民共和国民用航空行业标准 mh/ t 4 0 1 6 . 5 - 2 0 0 4 民用航空气象 第5 部分: 设备技术要求 c i v i l a v i a t i o n me t e o r o l o g y - p a r t 5 : e q u i p me n t t e c h n i c a l r e q u i r e me n t 2 0 0 4一 1 2 一 2 0 发布 2 0 0 5一 0 4 一 0 1实施 中国民用航空总局发 布 mh / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 目次 月 u 舀 1 范 围 。 。 1 2 规范性引用文件 。 。 1 3 术语和定义 。 。 ， 。 1 4 气象自动观测系统 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 . 1 基本组 成 。 。 1 4 . 2 传感器种类 。 1 4 . 3 传感器技术指标 。 1 4 . 4 数据采集处理器 ( 主机和观测终端) 3 4 . 5 用户显示终端 。 。 。 3 5 自动气象站 。 3 5 . 1 基本组成 。 。 。 3 5 . 2 传感器 。 。 3 5 . 3 数据采集处理器 ( 主机和观测终端) 。 。 3 5 . 4 数据采集单元 . . . . . . 3 5 . 5 数据处理单元 ( 主机和观测终端) 。 。 3 5 . 6 用户显示终端 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 天气雷达 。 。 。 4 6 . 1 分类 ， 4 6 . 2 基本组成 . 4 6 . 3 总体技术参数 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 6 . 4 雷达数据采集部分 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 . 5 产品生成系统 。 8 6 . 6 用户终端 。 。 9 6 . 7 监控 系统 。 。 。 。 9 7 卫星云图接收处理系统 。 1 0 7 . 1 静止卫星 云图接收处理系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 7 . 2 极轨卫星 云图接收处理系统 。 1 0 mh / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 月吐舌 mh/ t 4 0 1 6 民用航空气象分为七个部分; 第 1 部分 :观测和报告; 第 2 部分:预报; 第 3 部分:服务; 第 4 部分:设备配备; 第 5 部分:设备技术要求; 第 6 部分:电码; 第 7 部分:观测记录。 本部分为 mh/ t 4 0 1 6的第 5 部分。 本部分由中国民用航空总局空中交通管理局提出并解释。 本部分由中国民用航空总局航空安全技术中心归口。 本部分起草单位:中国民用航空总局空中交通管理局、中国民用航空中南地区管理局空中交通管理 局、中国民用航空华北地区管理局空中交通管理局。 本部分主要起草人:须剑良、楚建杰、武翠萍、许卓毅、张秋荣 mh/ t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 民用航空气象 第 5 部分 :设备技术要求 范围 mh / t 4 0 1 6的本部分规定了民用机场配备的气象 自动观测系统、自动气象站、 天气雷达和卫星云图 接收处理系统应达到的技术要求。 本部分适用于民用机场和军民合用机场民用部分配备的气象设备。 2规范性引用文件 下列文件中的 条款通过mh / t 4 0 1 6 的 本部分的引用而 成为本部分的条款。 凡是注日 期的引用文件， 其随后所有的修改单 ( 不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 mh/ t 4 0 1 6 . 1 -2 0 0 4 民用航空气象第 1 部分:观测和报告 mh / t 4 0 1 6 . 2 -2 0 0 4 民用航空气象第 2 部分:预报 mh / t 4 0 1 6 . 3 -2 0 0 4 民用航空气象第3部分:服务 mh / t 4 0 1 6 . 4 -2 0 0 4 民用航空气象第4部分:设备配备 术语和定义 mh / t 4 0 1 6 . 1 -4 0 1 6 . 4 -2 0 0 4 中确立的术语和定义适用于mh / t 4 0 1 6 的本部分。 气 象自动观测 系统 4 . 1 基本组成 气象自动观测系统由传感器、数据采集处理器和用户终端等部分组成。传感器和用户终端通过电缆 或光纤等通信线路与数据采集处理器相连接。 4 . 2传感器种 类 传感器包括:风向传感器、风速传感器、气压传感器、温度传感器、相对湿度传感器、露点温度传 感器、雨量计、云高仪、大气透射仪、背景光亮度传感器、前散射能见度仪、天气现象传感器、道面状 况传感器和闪电传感器等。 4 . 3 传感器技术指标 4 . 3 . 1 风向传感器应达到下列指标: 测量范围:0 . 3 6 0 0 ; 准确度:士5 0 ; 分 辨 率: 5 . 6 ; 启动风速: 0 . 5 m / s . 4 . 3 . 2 风速传感器应达到下列指标: 测量范围: 0 . 5 m / s -6 0 m / s ; 准确度:士0 . 5 m/ s( 风速小于或等于 5 m/ s 时) ， 风速的士1 0 % ( 风速大于5 m/ s时) ; 分 辨 率: 。 1 m / s ; m h / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 启动风速:0 . 5 m/ s 4 . 3 . 3气压传感器应达到下列 指标 : 测量范围:5 5 0 h p a -1 0 5 0 h p a 准确度:士。 . 3 h p a ; 分辨率: 0 . 1 h p a . 4 . 3 . 4 温 度传感器应达到下列指标 : 测量范围:-4 0 c-6 0 c; 准确度:士。 . 2 0c; 分辨率:。 . 1 c。 4 . 3 . 5 相对 湿度传感器应达到下列指标 : 测量范围:0 %-1 0 0 %; 准确度 :士4 % ; 分辨率:i %. 4 . 3 . 6 露点温度传感器应达到下列指标: 测量范围:- 4 0 c 6 0 c ; 准确度: 士1 c ; 分辨率:。 1 0c。 4 . 3 . 7 雨量计应达到下列指标: 分辨率: 。 1 m m; 准确度:士。4 m m ( 雨量小于或等于 1 0 m m时) ， 雨量的士4 % ( 雨量大于 1 0 mm时) 。 4 . 3 . 8 云高仪应达到下列指标: 测量范围:1 5 m - 3 0 0 0 m; 分辨率: 1 5 m; 准确度:士l o m ( 云高小于或等于 1 0 0 0 m时) ， 士3 0 m ( 云高大于 1 0 0 0 m且小于或等于3 0 0 0 m时) 。 4 . 3 . 9 大气透射仪应达到下列指标: -r vr ( 跑道视程)报告范围:5 0 m - 2 0 0 0 m; 准确度:士1 0 m ( rv r小于或等于4 0 0 m时) ， 士2 5 m ( r v r大于 4 0 0 m且小于或等于8 0 0 m时) ， r vr的士1 0 % ( r vr大于8 0 0 m时) ; 分辨率:2 5 m ( r v r小于或等于 4 0 0 m时) ， 5 0 m ( r v r大于 4 0 0 m且小于或等于8 0 0 m时) ， 1 0 0 m ( r v r大于8 0 0 m时) 4 . 3 门0 背景光亮度传感器应达到下列指标: 测量范围: 4 c d / m -3 0 0 0 0 c d / m z ; 准确度:士1 0 %. 4 . 3 . 1 1 前散射能见度仪应达到下列指标: mo r ( 气象光学距离)测量范围:3 0 m-3 0 0 0 0 m; mo r准确度:士5 0 m ( mo r小于或等于 5 0 0 m时) ， mor 的士1 0 % ( mor大 于 5 0 0 m 且小于或等于 2 0 0 0 m 时) ， mo r的士2 0 0 o ( mo r大于2 0 0 0 m时) ; rv r报告范围、准确度、分辨率见 4 . 3 . 9 . mh / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 4 - 3 门2 天气现象传感器应达到下列指标: 检测出各种降水类型和强度、雾、霆等天气现象; mor测量范围和准确度见 4 . 3 . 1 1 ; r v r报告范围、准确度、分辨率见 4 . 3 . 9 . 4 . 3 门3 道面状况传感器应达到下列指标 : 能探测跑道道面的温度、积水情况 ( 积水厚度) 、结冰情况等; 温度传感器量程:一 4 0 0c -8 0 0c ; 准确度:士0 . 5 “c, 4 . 3 门4 闪电传感器应达到下列指标: 测量范围: 0 - 4 8 k m; 报告内容:雷暴 ( 闪电距离传感器 。 -8 k m时) ， 附近的雷暴 ( 闪电距离传感器 8 k m-1 6 k m时) ， 远处的闪电 ( 闪电距离传感器大于1 6 k m时) ; 分辨率:分辨出八个方位和天顶。 4 . 4 数据采集处理器 ( 主机和观测终端) 4 - 4， 能自动接收和处理传感器送来的原始数据。 4 . 4 . 2 应按表 1的指标显示气象实况数据。 4 . 4 . 3 能自 动编发及经人工干预后编发符合mt / t 4 0 1 6 . 1 -2 0 0 4 要求的me t a r和s p e c i 报文。能 自动接收趋势预报，并自动把它附加到me t ar和s p e c i 报后面一并对外发布。 4 . 4 . 4 能自动输出气象实况数据。 4 . 4 . 5 应具有存储气象实况数据和报文的能力。 4 . 4 . 6 应提供遵循tc p / i p网络协议的接口。 4 - 5 用户显示终端 4 . 5 . 1 用户显示终端应显示气象实 况数据，宜同时显示m e t a r和s p e c i 报文。 4 . 5 . 2 预报用户终端应具有将趋势预报发送到数据采集处理器的功能。 4 . 5 . 3 对于一般用户， 采用计算机彩色显示器。 对于环境亮度较强的 用户 ( 如塔台) ， 宜根据实际 情况， 配备高亮度显示器或显示面板 自动气象站 5 . 1 基本组成 自动气象站由传感器、数据采集处理器 ( 或数据采集单元和数据处理单元)和显示终端组成。 5 . 2传感器 5 . 2 门传感器包括:风向传感器、风速传感器、气压传感器、温度传感器、相对湿度传感器和雨量计。 5 . 2 . 2 传感器技术指标见 4 . 3 0 5 . 3 数据采集处理器 ( 主机和观测终端) 见 4 . 4 . 1 , 4 . 4 . 3 4 . 4 . 6 , 5 . 4数据 采集 单元 5 . 4 . 1 能自动接收各传感器的原始数据，经处理后送回数据处理单元。 5 . 4 . 2 能将各传感器的工作状态信息送回数据处理单元。 5 . 4 - 3 应提供遵循 t c p ap网络协议的接口。 5 0 5 数据处理单元 ( 主机和观测终端) 5 . 51 能自动接收和处理数据采集单元送来的数据。 5 . 5 . 2 见4 . 4 . 3 - v 4 . 4 . 6 mh/ t4 0 1 6 . 5 一2 0 0 4 表 1 气 象实况数据显示指标 要 素单 位分辨率 风 速 和 风 向 瞬时风速和风向风向:度 () 风速:米每秒 ( m/ 5 ) 、 千 米 每 小 时 ( k m/ h)和 节 ( k n ) 风 向 :1 。 。 风 速 :整 数 zm m平均风速和风向 zm in极端风向表示 10min平均风速、风向及阵风 i o mm风向变化 ( 用期间的两个极端风向表示) 云一一云 底 高 度一 米( m ) 和 英 尺( “ ) 整数 能 见 度 一im o r ( l o m :n 平 均 )1一米(m)一 整 数 跑 道 视 程 跑道视程 ( 1 0min和 lm : n平均) 米( m)整 数以实际跑道灯光强度计算的小于20 00 m的跑道视程 以100 %跑道灯光强度计算的小于2o 00 m的跑道视程 跑 道 视 程 变 化 趋 势 一一 跑 道 灯 光 设 置一级一 整 数 气 压 场面气压 ( q f e) 百帕 ( h p a )和 英寸汞柱 (i n hg ) 0 . lh p a 和 0 . 1 1 n h g 修正海平面气压 ( qn h) 温度和湿度 温 度 摄氏度 ( )和 华氏度 ( 下) 0 . 1 和 0 . 1 下 露 点 温 度 相 对 湿 度1 % 本地时间的日最高和最低温度 摄 氏 度( ) 和 华氏度 ( 下) 0 . 1 和 0 . 1 下 最高和最低温度出现的时间北京时间 ( h h mm) 降 水 l h内的降水持续时间 分 ( min ) l mi n l h降 水 量 毫米 ( mm) 0 . lm m 本地时间的日降水量 天 气 现 象当前天气现象 5 . 6用户显 示终端 见 4 . 5 6 天气雷达 6 . 1 分类 天气雷达类型包括: x波段多普勒天气雷达、 c波段多普勒天气雷达、 5波段多普勒天气雷达、 x波 段常规天气雷达和c波段常规天气雷达。 6 . 2 基本组成 天气雷达系统基本组成包括:数据采集部分、监控系统、产品生成系统、用户终端、通讯线路和测 试设备 。 6 . 3 总体技术参数 63 . 1 多普勒天气雷达 多普勒天气雷达 总体技术参数见表 2 。 mh/ t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 表 2 多普勒天气雷达总体技术参数 内容项目 工 作 频 段 x 波 段c 波 段s 波段 探 测 范 围 强度监测距离 3 0 0 k m 4 0 0 k m 4 6 0 k m 强度测量距离 妻 1 5 0 k m 2 0 0 k m 2 3 0 k m 速度监测距离 1 5 0 k m 2 0 0 k - 妻 2 3 0 k m 方 位 角 扫 描 范 围 0 .3 6 0 0 仰 角 扫 描 范 围一 2 。 + 6 护 高 度 测 量 范 围 0 2 0 k m0 - 2 4 k m0 - 2 4 k m 回波 强 度一 1 0 d b -+7 0 d b . 速 度一 2 4 m/ s 一 +2 4 m/ s 一 3 6 m/ s - t3 6 m/ s一 4 8 m/ s - + 4 8 m/ s 谱宽0 - 1 6 m/ s 探测分辨率 距 离- 4 3 d b 4 3 d b 4 4 d b 波束宽度 ( 水平或垂a)- 7 5 k w 2 5 0 k w 7 5 0 k w 脉 冲 宽 度可 调 脉冲重复频率 可 调 参差重复频率比 2 / 3 , 3 / 4 发射空度比 妻 0 . 0 0 2 接 收 机 频综短期频率稳定度 g 1 0 “ 对数中放动态范围 9 5 d b 中频线性动态范围 4 0 d b 自动增益控制 妻 5 0 d b 灵敏度时间控制深度 妻 2 5 d b 噪 声 系 数 镇 4 d b 最小可测灵敏度 成一1 0 7 d b m ( 1 v s ) 夏1 1 0 d b m ( 2 p s ) 簇一1 1 3 d b m ( 5 p s ) 簇一1 1 7 d b m ( 1 0 p s ) 输 出数 据i , q, i o g z 信号处理器 a/ d转换器速率 6 m hz 库 数 1 0 0 0 a/ d转换器字长妻1 2 b i t 数 据 的 质 量 控 制 和 预 处 理 强度数据经过噪声域值、距离订正、标校等处理， 地物杂波的对消能 力不小于 5 0 d b，速度数据经过信号质量控制和退模糊等处理，具有 适应参差重复频率发射时进行处理的能力。 输 出数 据 反射率因子、 平均径向速度、速度谱宽及仰角、 方位角和时钟数据等 其 他整机的相位稳定度 镇 0 . 1 0簇 0 . 1 0蕊 0 . 3 0 m h / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 6 . 4 . 2常规天气雷达 常规天气雷达数据采集子系统主要技术性能见表 表 s常规天气雷达数据采集子 系统主要技术性能 内 容项目 工 作 频 段 x 波 段c 波 段 天 线 天 线 罩 直 径大于反射体直径 2-3m 材 料刚性结构，有防水、防腐蚀能力 双程射频损失镇 0 . 3 d b 抗风能力 ( 阵风)5 0 m/ s能工作 反射体直径 2 . 0 m芬 3 . 6 m 增 益 3 8 d b 4 3 d b 波束宽度 ( 水平或垂直) 簇 1 . 2 0c 1 . 。 第一旁瓣电平 簇 一 2 5 d b 簇一2 9 d b 馈线损耗镇 1 . 5 d b 天线扫描方式p p i( 体扫) 、r hi( 扇扫) 天线扫描速度 p p i : 0 0 / s - 3 6 0 / s r h i : 0 0 / s - 1 2 0 / s 天 线 控 制 方 式预置全自动和本地手动控制 天线仰角、方位角定位精度 镇 0 . 2 1 天线仰角、方位角控制精度 g o - i 0 发 射 机 脉冲峰值功率 7 5 k w夯 2 5 0 k w 发射空度比妻 0 . 0 0 1妻 0 . 0 0 2 接 收 机 对数中放动态范围异 8 0 d b 9 5 d b 噪 声 系 数簇6 . 5 d b镇 4 d b 最小可测灵敏度(一1 0 7 d b m ( 1 p s ) (一1 0 7 d b . ( 1 p . ) (一1 1 0 d b m ( 2 p s ) 输 出数 据i o g z 信 号 处 理 器 a/ d转换器速率 6 m h z a/ d转换器字长) 1 2 b it 数据的质量控制和预处理 经过噪声域值、距离订正、标校等处理 输 出数 据反射率因子及仰角、方位角和时钟数据等 6 . 5 产品生成系统 6 . 5 . 1 配置的计算机应与通用设备兼容，易升级，具有大容量存储设备，软件结构应具有可开发性。 6 . 5 . 2 能采集信号处理器的基本数据，生成基本数据文件，存储并实时显示回波图像。 6 . 5 . 3 能对基本数据进行各种加工处理，生成用户所需气象产品 ( 包括图形产品和数据产品) ，以标准 格式保存产品。图形产品应具有产品名称、观测时间、台站名、观测要素、坐标和标尺等说明。 基本的气象产品如下: 8 m h / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 a )多普勒天气雷达产品: 回波强度平面位置显示; 径向速度平面位置显示; 速度谱宽平面位置显示; 回波强度距离高度显示; 径向速度距离高度显示; 速度谱宽距离高度显示; 回波强度等高平面位置显示; 任意垂直剖面显示; 垂直最大回波强度显示; 回波顶高显示; 雨强显示 ; 垂直累积液态含水量; 垂直风廓线。 b )常规天气雷达产品: 回波强度平面位置显示; 回波强度距离高度显示; 回波强度等高平面位置显示; 任意垂直剖面显示; 垂直最大回波强度显示; 回波顶高显示 ; 雨强 显示 ; 垂直累积液态含水量。 6 . 5 . 4 向用户终端传输气象产品， 生成的气象产品以自动或人机交互方式传输给各类用户。 自动传输按 预置的产品分发 目录单向用户提供。人机交互方式按用户的特殊需要和临时需要选择提供 6 . 5 . 5 对雷达具有监控功能。 6 . 5 . 6 提供遵循 t c p / i p网络协议的接口。 6 . 5 . 了 能自动输出气象产品。 6 . 6用户 终端 6 . 6 门用户交互式终端应具有下列功能: 获得雷达运行状况的文本资料; 自动或人工接收、调用产品生成子系统的气象产品; 储存气象产品; 气象产品的显示界面符合气象行业规定; 对气象产品做各种显示变化，包括叠加、放大和动画等。 6 . 6 . 2 用户显示终端应具有下列功能: 接收产品生成子系统的气象产品; 储存图形产品; 气象产品的显示界面符合气象行业规定; 对气象产品做各种显示变化，包括叠加、放大和动画等。 6 . 7监控 系统 应具有下列基本功能: 控制雷达工作状态，包括开机、发射、等待、重启和关机; 9 m h / t 4 0 1 6 . 5 -2 0 0 4 控制天线扫描方式和扫描速度，包括每种扫描方式下的扫描模式; 对多普勒天气雷达能控制发射机工作参数包括脉冲重复频率和脉冲宽度等; 控制信号处理器工作参数，包括地物杂波修正值、采样体积，对多普勒天气雷达还包括参差重 复频率、信号质量指数等; 监测雷达工作参数，包括发射频率、 发射功率、脉冲宽度、 接收机最小可测灵敏度和噪声系数; 标定雷达天线方位角、仰角及回波强度值等; 监视雷达工作状态， 包括收、发系统及数据处理系统的工作状态、天线扫描方式和扫描速度等; 监测雷达机房的温度、湿度和雷达主要部件供电电压和电流等; 任何一个参数有问题，显示终端会以醒目和声音的方式给出故障告警，并提示故障原因; 在重要部位设置 自动保护装置，如果有重要参数超过了预先规定工作条件限度，在向雷达工作 人员发出警告的同时，自动关闭雷达系统，以保护系统安全; 设有日志，其中包括故障记录表。 7卫星云 图接 收处理系统 7 1 静止 卫星云图接收处理 系统