能见度计算及LT31大气透射仪应用
能见度计算及LT31大气透射仪应用
能见度计算及LT31大气透射仪应用张英华1（民航云南空管分局气象设备室，昆明市，云南省 650200）摘要低能见度为影响航空器起降的主要气象因素之一，尤其是在大雾天气的时候，观测员更加依赖于能见度仪的测量数据。
为此本文详细介绍了气象能见度定义、计算方法及LT31大气透射仪在实际应用中遇到的问题及排除方法。
关键词：能见度计算 LT31应用Visibility calculation and LT31 Transmissometer applicationZhang yinghua1(Branch of Yunnan Air traffic management,CAAC,Kunming 650200)Abstract:Low visibility is one of the important meteorological factors that affect aircraft take-off and landing, the observer are more dependent on visibility measurement instrument in the heavy fog weather conditions.This paper presents the Visibility calculation and LT31 Transmissometer encounter malfunctions and troubleshooting in practical applications.Key word：visibility caculation；LT31 application1 引言能见度对军事、航空、航海以及人类生存环境等方面都有直接影响。
对于航空气象来说尤其重要。
昆明长水机场在运行两年多时间内，已经多次出现大雾天气，导致航班无法起降。
在大雾天气出现时，能见度仪提供的能见度数值是不是与实际相符，此时对LT31大气透射仪提供的能见度数据将更加依赖。
民航江西空管大气透射仪故障维修探析
民航江西空管大气透射仪故障维修探析摘要跑道视程（runway visual range 简称RVR）是民航运行中的一个重要飞行安全参数。
气象光学能见度（meteorological optic range，简称MOR）是估算RVR值的主要参数。
本文针对本单位大气透射仪LT31经常出现的故障进行多方面的详细分析、归纳和总结。
关键词跑道视程；气象光学能见度；大气透射仪故障维修前言跑道视程（runway visual range 简称RVR）是近几年随着科学技术的发展，用于航空业的一个重要飞行安全参数。
其主要用途是向飞行员、空中交通服务（ATS）部门和其他航空用户提供在低能见度情况下有关跑道能见程度的情报。
气象光学能见度（meteorological optic range，简称MOR）是估算RVR值的主要参数。
目前，国内民航气象主要采用大气透射仪LT31探测MOR值。
另外，该设备还具备探测大气现象的功能[1]。
本文针对本单位大气透射仪LT31经常出现的故障进行多方面的详细分析、归纳和总结，希望为读者和相关从业人员提供借鉴。
1 大气透射仪LT31探测原理LT31大气透射仪除了具有透射测量单元外，还配备了前散射仪PWD。
从探测原理上来说，既应用到了大气透射原理，还应有到了前散射原理，是透射探测和前散射探测的结合。
理论上透射测量在低能见度时比较精确，前散射测量高能见度时比较精确。
LT31正是透射和前散射测量相互弥补，在高能见度下LT31透射仪测量始终与前散射PWD测量进行校准，而在低能见度下则一直输出透射仪自身测量的MOR值。
LT31有测量CPU与主CPU，测量CPU负责收、发机的测量单元的各模块控制和信号处理的计算，并将测量参数发送给主CPU，主CPU安装在接收机内，主CPU负责全局指令和搜集各测量单元的测量参数作全局处理计算，包括收、发机测量CPU所有测量参数，背景光数据与PWD前散射参数，并负责状态诊断、成品数据输出和维护端口连接。
江北国际机场低能见度条件下,RVR和云高不正常应急处置应急演练(聂增臻)
低能见度运行程序的结束 （天气条件）
当 02L、20R、02R、20L、03、21 跑道中任一条跑道同时满足跑道 （RVR）≥550 米和云高（或垂直能见度）≥60 米，且稳定20 分钟或预 报天气将转好；
二、自动观测系统应急处置程序
二、自动观测系统应急处置程序
二、自动观测系统应急处置程序
三、空管系统不安全事件标准
三、云高仪CL31
云高维护实例一则
校准前
校准后
四、大气透射仪LT31
PWD 22 LTM212/112 测量头 LM21
Receiver Unit LTR111
支持杆 LTAM250
Transmitter Unit LTT111 LM21
上端护罩
下端护罩
大透发射和接收镜头与前散的光路交叉点相对跑道面高度约为 2.5 米 --《民用航空机场气象台建设指南》
90%~100%置为干净 低于70% 产生污染告警 95%~105% 正常
系统情况汇总
三、云高仪CL31
维护
1. 周维护窗口清理，清洁窗口的同时检查鼓风机； （若风机未开启，可用抹布遮挡5min）
2. 应在维护终端上定期检查； （Get status）
3. 在告警出现时，及时用Sensor IO截取状态数据；
一、《重庆江北国际机场 低能见度运行程序》
1. 机场低能见度运行：VIS＜ 800 米或RVR＜ 550 米，云底高低于 60 米的 机场运行（take off/landing）。 2. 低能见度起飞（LVTO）：跑道视程（RVR）低于 400 米时的起飞。
3. Ⅱ类（CATⅡ）运行：决断高（DH）低于 60 米但不低于 30 米， 跑道视程（RVR）不小于 300 米的精密进近着陆。
LT31大气透射仪的维护和校准
LT31大气透射仪的维护和校准作者：田秋萍来源：《科技视界》2017年第07期【摘要】LT31透射仪集成了一个前散射仪，用于对透射仪进行自动校准。
利用前散射仪在高能见度下的测量数值，不断对透射仪进行校准使得透射仪测量保持良好状态。
为此，本文详细的介绍了LT31 透射仪进行自动校准时所需满足的条件，以及如何人工校准LT31大气透射仪和PWD前散仪。
【关键词】LT31大气透射仪；PWD前散射仪；人工校准【Abstract】A forward scatter sensor is an integral part of the LT31 system.It is used to fully calibrate the transmittance measurement ing the measured values by forward scatter when the visibility is high，the transmissometer is constantly calibrated so that it can be kept in good condition.In this article，the LT31 auto-calibration situation and the steps of LT31 and PWD manual calibration are introduced in detail.【Key words】LT31；PWD；Manual calibration0 引言传统透射仪的校准基于人眼观察，而Vaisala LT31透射仪在正常情况下可不需要人工校准。
使用前散射仪来校准透射仪是因为前散射仪具有这样的优点：高能见度条件下，前散射仪在测量原理上没有精度限制；此外，窗口污染对于前散射仪测量精度只有微小的影响。
利用前散射仪在高能见度下的测量数值，不断对透射仪进行校准使得透射仪测量保持良好状态。
民航机场自动气象观测系统的维护及故障处理分析
民航机场自动气象观测系统的维护及故障处理分析作者：范征东来源：《科学与信息化》2019年第16期摘要自动气象管系统在民航机场中有着广泛应用，其对于民航的进近、着陆引导来说都有着重要意义。
民航自动气象观测系统在实际应用期间，通过系统观测、收集等各种不同方式，完成对对机场各项气象数据的处理，从而为飞机的起飞、降落提供支持。
关键词民航机场;气象观测系统、系统维护;故障处理阿克苏机场位于塔里木盆地，天山南麓，为天然戈壁滩，该区域天气变化较快，这度飞机的起飞与降落会造成一定影响。
因此，为了确保阿克苏机场中飞机起飞、降落的安全性，应当在机场中合理应用自动气象系统。
但是，从实际应用情况来看，在对自动气象观测系统进行长期应用期间，系统的性能可能会受到影响，这会应影响气象观测的准确性，因此，要做好对系统的维护与故障处理的分析工作。
1 维护民航机场自动气象观测系统通常来说自动气象观测系统主要由三部分构成，分别为数据源处理器、通信传输器、传感器。
下面针对AviMet系统进行分析，其是MIDAS系统升级版，其是主要由通信存传输系统、气象传感器、数据处理终端，多个终端共同构成。
通信传输系统应用的为vaisala公司技术手段，其性能良好，在实际应用过程中不容易出现问题，使用简单，维护方便[1]。
在民航机场中，云高仪系统通常都被安装在近台，而长基线跑道视程系统和温度计、气压计等多被统一安装在下滑台附近，而系统运行期间，用于显示数据的各项子系统，通常都被安装在不同分类室中，例如观测、预报、设备室等，从而确保系统在运行中，各个子系统的作用都能够得到充分发挥。
在民航机场自动气象观测系统进行分析过程，对于系统运行情况的维护情况来看，在实际问题分析过程中，可以从数据通信系统入手完成相应的分析工作。
AviMet数据传输过程中主要是通过光纤和通信两种方式相融合的方式实现。
在维护民航机场自动气象观测系统时，可以通过对通信管理工具进行合理应用的方式，完成对相应的监控作业，同时，也能够完成对系统通信情况的合理判断，从而实现对系统的维护，使其系统在具体运行过程中能够发挥出应有的作用，完成对气象的准确观测，并且可以及时、准确地将获取到的数据反馈给相应的人员，为民航机场中飞机的起飞、降落提供支持。
维萨拉大气透射仪LT31
维萨拉大气透射仪LT31精确可靠地确定跑道视程（RVR）减少了机场关闭时间，提高了运行安全性。
维萨拉大气透射仪LT31可以不间断地提供能见度数据，将维护要求降至最低。
维萨拉大气透射仪LT31，为CATIIIb级别机场提供准确可靠的单基线测量。
测量范围从10米到10000米LT31 精确可靠地自动测量RVR。
气象光学范围（MOR）从10米到10000米，覆盖了整个R V R 范围（ C A T I . . .CATIIIb)的需要和航空能见度(ICAO定义能见度)的范围要求。
LT31的精度符合TCAO和WMO的要求。
单基线系统即可满足整个测量范围，使整个测量方便经济。
白色LED提供宽谱光源LT31采用白色LED作为光源，白光在透射测量中可以提供最佳精度。
世界气象组织建议大气透射仪使用宽谱（白色）光源，因为窄谱光源（如激光或有色LED）会在某些天气现象下产生测量误差。
集成前散射仪进行自动校准集成在内的前散射传感器大气透射仪的校准传统上是依靠人工观测，可靠精确的校准需要非常好的能见度条件以及熟练的技术人员。
维萨拉专利开发的大气透射仪自动校准是基于一个集成在内在的前散射传感器，系统可以自动检测校准漂移并相应调节传感器设置。
气象条件不需要象人工校准那样好，LT31大气透射仪自动识别合适的条件。
自动校直对中偏移是导致透射率测量有误的主要原因之一。
对中的检查和调整还需要由具有专业能力且受过培训的人员来完成。
为保证测量精度，维萨拉大气透射仪LT31进行自动最优化校直。
随后无需人工进行。
自动最优化校直质量。
在恶劣天气条件下的校直质量由双杆结构保证。
外层管作为防风和防辐射罩，内层支撑结构不受热和几械外力。
降低污染一般来说，降水导致窗口污染增加。
LT31带有长而窄的天气防护罩，可以降低降水造成的窗口污染。
对于风造成的溅雨或灰尘，仪器配有强力风机。
风机在仪器窗口前形成气帘，这种特殊设计的气帘不会影响测量路径，不会造成测量误差。
LT31大气透射仪基本功能及应用
【摘要】恶劣天气对航空安全会造成严重威胁，并成为制约航空安全、容量和效益的主要因素之一。
自动气象观测系统的应用，将大大提高民航气象的服务能力与水平。
lt31大气透射仪可测量大气能见度，是自动观测系统重要组成部分，掌握大气透射仪的工作原理及基本功能，可以快速判断出故障点，采取一切措施快速修复设备，对于确保飞行安全有着重要意义。
【关键词】自动气象观测系统大气透射仪工作原理根据国际民航组织有关规定，机场必须配备先进的自动气象观测系统，目前国内机场大多采用vaisala公司生产的设备。
2011年珠海机场进行了自动气象观测系统更新改造，引进了vaisal公司最新生产的avimet系统，其中配备了三套lt31大气透射仪，能够有效的测量跑道两端及跑道中间位置的能见度。
一、透射仪测量能见度原理vaisas生产设计的lt31透射仪采用的是光学透射式测量方法，其基本原理是通过计算光束由于大气吸收和散射引起的消光系数，算出光学视程mor。
工作时，由发射机发出一束光强为i0的平行光，通过l的大气衰减后，被接收机接收到的光强为i，测量两点的透射率可以计算出消光系数σ。
二、lt31透射仪基本功能1、测量能见度。
lt31大气透射仪可以直接测量发射机和接收机之间的大气透射率，计算大气通过散射和吸收后的消光系数，其提供了可靠有效的测量能见度或者mor的方法。
通过光学视程mor值可进一步用于估算跑道视程rvr。
lt31大气透射仪采用是单基线测量，基线距离为光发射机保护窗口平面和光接收机保护窗口平面的距离。
3、自动校直。
透射仪的校直质量会直接影响能见度的测量效果，受到外界多方面的因素影响，例如地基沉降，会造成校直质量降低，直接导致接收机信号降低，测量值出现偏差。
lt31透射仪具有自动校直功能，为了实现该功能lt31透射仪的发射机和接收机的光学套管被固定在万象悬架上，因此光学套管就可以在透镜位置上转动。
lt31的自动校直机制是建立在自动校准和窗口污染测量的基础上，通常来说，校直质量的降低和窗口污染的增加都会降低接收机的接收信号。
大气透射仪LT31的测量原理及维护方法
成 ，发射 机的光束对准接收机镜头 中心 ，由发 射机发 出光束，经过大气衰减 ，被接收机接 收 到 并测量 光强，接收机处理器在发射机处理器 的控制 下，完成 初始测量和数据的 内部交换操 作 ，计 算 出 ＭＯ Ｒ值 。测 量到 的 ＭＯＲ数据 受 主机时序控制 ，定时向主机 发送数据，并在主 机上通过跑道背景光 强度和 跑道灯 光强度算出 Ｒ ＶＲ值 。
隐患 ，技术人 员要安排合理的周期性维护 ，包 括 ：检验和清洁所有透 射仪 系统的元件、光学 校准；检查风扇 系统 、检测 气候保护罩板：检 查机箱的密封性 检 查信 号线和 电源线的连接 机械组件检查 。
１ ． ２气象光学视程
气象光学视程 （ Ｍｅ ｔ ｅ ｏ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｓ Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ） 简 称 ＭＯＲ， 指 白炽 灯 发 出 色 温 为 ２ ７ ０ ０ Ｋ 的平 行光束的光通量 ，在 大气中削弱至 初始值 的 ５ ％ 所通过 的路 径长度。
LT31大气透射仪的维护和校准
LT31大气透射仪的维护和校准
田秋萍
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2017(000)007
【摘要】LT31透射仪集成了一个前散射仪,用于对透射仪进行自动校准.利用前散射仪在高能见度下的测量数值,不断对透射仪进行校准使得透射仪测量保持良好状态.为此,本文详细的介绍了LT31透射仪进行自动校准时所需满足的条件,以及如何人工校准LT31大气透射仪和PWD前散仪.
【总页数】2页(P250-251)
【作者】田秋萍
【作者单位】民航云南空管分局气象设备室,云南昆明650200
【正文语种】中文
【相关文献】
1.LT31大气透射仪能见度跳变故障案例分析 [J], 伊德日呼
2.大气透射仪LT31的测量原理及维护方法 [J], 王晶红;
3.关于能见度变化时LT31大气透射仪的优化测量与保障措施 [J], 刘桓怡
4.LT31大气透射仪介绍及故障分析 [J], 兰鑫; 徐颢玮
5.LT31大气透射仪能见度数据异常分析 [J], 刘晓明;孙建杰;安志强
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大气散射能见度仪原理
大气散射能见度仪原理引言：大气散射能见度仪是一种用来测量大气能见度的仪器。
它通过分析光在大气中的散射情况来估算能见度。
在本文中，我们将介绍大气散射能见度仪的原理及其工作方式。
一、大气散射原理大气散射是指光在大气中碰撞并改变方向的现象。
当光通过大气中的颗粒物质时，会发生散射作用。
颗粒物质的尺寸越小，散射作用越明显。
大气中的颗粒物质包括空气中的微小悬浮颗粒、水蒸汽、云雾中的水滴等。
这些颗粒会将光散射到各个方向，使得远处的物体或景象变得模糊不清。
二、大气散射能见度仪的原理大气散射能见度仪利用了大气散射原理来测量能见度。
它的工作原理基于以下两个关键步骤：1. 发射光束：大气散射能见度仪首先发射一束光束，通常使用红外或激光光源。
这束光经过准直器和滤波器，使其成为一个窄束，然后被发射到大气中。
2. 接收光信号：光束在大气中散射后，一部分光会沿着与入射光相反的方向返回到散射能见度仪。
这些返回的光信号被接收器捕获并转换为电信号。
三、测量能见度大气散射能见度仪通过分析接收到的散射光信号来估算能见度。
根据大气散射的特性，能见度与散射光强度成反比关系。
因此，当接收到的散射光强度较弱时，意味着能见度较低。
散射光信号经过接收器转换为电信号后，会经过信号放大和滤波等处理步骤。
接下来，这些处理后的信号会被传递给计算单元进行分析和处理。
计算单元使用预先设定的算法和模型来计算能见度。
四、应用领域大气散射能见度仪在许多应用领域中发挥着重要作用。
以下是一些常见的应用领域：1. 气象观测：大气散射能见度仪是气象观测中常用的仪器之一。
它可以用来监测大气能见度的变化，提供准确的天气预报和气象信息。
2. 航空领域：在飞机起降过程中，能见度是一个重要的安全指标。
大气散射能见度仪可以帮助航空员实时监测能见度，确保飞行操作的安全性。
3. 环境监测：大气散射能见度仪可以用于监测空气质量。
通过测量能见度，可以评估大气中悬浮颗粒物的浓度，进而判断空气污染程度。
民航气象大气透射仪故障案例分析及日常维护
民航气象大气透射仪故障案例分析及日常维护摘要：芬兰VAISALA公司生产的LT31大气透射仪是上海虹桥机场自动观测系统用来测量机场能见度的主要设备。
在日常工作中，会遇到一些状况，使得大气透射仪收到干扰后无法给出正常的数据。
本文就其中一个状况进行分析，并且总结了一些对LT31日常维护的方法进行了一个简要的介绍。
1.引言跑道视程(Runway Visual Range,简称RVR)是每个机场运行的标准的非常重要的指标之一，目前上海市虹桥机场西跑道运用的就是芬兰VAISALA公司的大气透射仪LT31来计算的。
芬兰厂商VAISALA公司生产的大气透射仪LT31以下简称LT31，采用测量方法是光学透射式测量方法。
其中基本原理就是直接的测量发射机与接收机之间的大气的透射率，计算大气中通过的散射和吸收后消光系数的，并利用消光系数及气象光学视程（以下简称MOR）的定义来计算出MOR数值。
LT31大气透射仪具有的自动校准，自动校直，窗口污染的测量，短期补偿以及防止污染等的功能，能够在多数复杂的天气下提供可靠的有效的MOR和RVR的数值。
再设备的日常维护过程中，常见的故障与处理的方法有很多。
本文列举了一个发生在上海虹桥机场的案例，通过剖析LT31大气透射仪工作的原理对LT31工作造成的状态异常的情况进行了分析。
2.LT31大气透射仪测量能见度的原理以及应用芬兰VAISALA公司生产的大气透射仪LT31采用的测量方法是光学透射式测量方法，基本的原理及时通过计算光束北大气吸收和散射产生的消光系数，从而计算出光学视程MOR。
LT31工作时工作时，从发射机发射出一束光强为10的平行光，通过大气中距离L的衰减后，北接收机接收到I的光强，测量两点间的透射率可以计算出消光系数α。
根据气象的光学视程MOr的定义：色温为2700K的白炽灯发出的平行光束产生的能量在大气中降低到它的初始值的0.05时的长度。
当选取的阈值为0.05时，可计算出光学视程MOR。
lt31大气透射仪介绍及故障分析
技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS53LT31大气透射仪介绍及故障分析兰鑫 徐颢玮|中国民用航空华东地区空中交通管理局摘要：LT31大气透射仪广泛应用于民航气象业务，用于测量大气能见度。
本文阐述了LT31大气透射仪基本工作原理，同时列举两个重要设备进行故障分析，为今后LT31大气透射仪的维护维修提供思路和方法，使机务员能更有效得排处故障，从而保障航空气象安全。
关键词：LT31；大气透射仪；故障分析；维护维修LT31大气透射仪是用于测量大气能见度的天气现象传感器，测量系统由一个LT31发射机单元和一个LT31接收机单元组成，通过直接测量发射机和接收机之间的大气透射率，计算大气通过散射和吸收后的消光系数，从而得出气象光学能见度MOR 值。
上海虹桥国际机场西跑道南北两头各有一套LT31大气透射仪，LT31大气透射仪所测量计算出的MOR 值经传输线路至中央数据处理单元CDU，结合背景光亮度和跑道灯光级数最后计算出跑道视程RVR 的值。
并显示在各个自动气象观测系统AWOS 终端上，供塔台、进近、预报、观测等用户使用。
LT31大气透射仪测量系统由一个LT31发射机单元和一个LT31接收机单元组成。
其中发射机单元包含相应的电源、测量CPU、主发射机模块和窗口发射机模块；接收测量单元包含相应的电源、测量CPU、主接收机模块和窗口发射模块。
同时，发射机上安装了PWD 前向散射仪，接收机上安装了LM21背景光亮度仪。
LT31任何一个设备单元出现故障都将导致大气透射仪出现告警从而无法计算出跑道视程RVR 的值。
本文主要从LT31大气透射仪的运行原理入手，对LT31大气透射仪可能出现的典型故障进行探讨和分析。
1电源模块FSP101故障LT31大气透射仪电源模块FSP101由主电源、次级保险丝、主电源电压转换和瞬态保护电路组成。
主电源上分别有绿色（标称24VDC 的非稳压电源输出）、黄色（可输出28VAC 的电源）两个LED 指示灯；F1、F2、F3、F4四个保险丝，其中F1，F2为3.15AT，用于AC 线路（220V）；F3为10AM，用于低压AC 线路；F4为3.15AT，用于DC 线路。
自动气象观测系统大气透射仪LT31故障维修案例
自动气象观测系统大气透射仪LT31故障维修案例作者：邱丰来源：《理论与创新》2020年第19期【摘要】VAISALA公司生产的自动气象观测系统目前普遍应用于国内各民航机场，为飞行机组、塔台管制员、气象观测员提供能见度、风向风速、修正海压、气温、湿度、降水量等气象数据，是塔台管制员指挥飞机起降和气象观测员发布气象报文的重要依据。
在这些气象要素中，最重要的数据莫过于跑道视程（Runway Visual Range，以下简称RVR），代表着航空器上的飞行员，能够看到跑道中线灯或边线灯的最大距离。
所以RVR也是管制员最为关心的数据，而作为RVR数据的采集设备，大气透射仪LT31的维护维修工作就变得尤为重要。
【关键词】 LT31;自动气象观测系统;大气透射仪;空管;气象;跑道视程;维护维修;VAISALA引言大气透射仪采用测量发射机和接收机之间的水平空气柱的平均消光系数而计算出能见度，它直接对两点之间的空气的大气透射率进行测量。
通常民航机场采用的是“双端式”大气透射仪，发射机和接收机之间的距离称之为基线，民航机场应用的基线通常为30米。
大气透射仪的物理结构最核心的特点是采用了“单元+模块”的设计，整个大气透射仪分为发射单元、接收单元、支撑单元、测量单元、接口单元，而各个单元中，尤其是测量单元，采用了模块化设计，由几个不同功能的模块组合在一起从而实现测量单元的光信号测量、计算、污染检测、对准、加热等功能。
而研究各个模块的功能、故障代码和故障现象，就是每个气象机务员必须要做的功课。
在这里列举两例呼伦贝尔海拉尔机场大气透射仪故障的维修案例。
1.窗口发射模块1.1故障现象某日，值班机务员发现自动气象观测系统监控界面09#跑道LT31状态指示灯是红色，但数据界面中该位置的MOR和RVR数据仍然有效无异常。
1.2故障分析状态指示灯变红，说明该设备存在异常状态，打开事件监视器Event Monitor，发现出现三行告警信息：LT31 OVERALL WARNINGLT31 RECEIVER WARNNINGLT31 WTU LIGHT SOURCE AGING WARNNING以上事件信息是比较典型的模块故障告警信息，通过以上三行事件信息，我们分析得出以下结论：（1）故障位置出现在接收机;（2）具体原因是接收机窗口发射模块光源老化;（3）设备状态目前是“告警”而并非“故障”，依然可以正常工作采集数据，这也就是为什么MOR和RVR数据有效无异常的原因。
LT31大气透射仪的维护和校准
准 使 得 透 射仪 测 量保 持 良好 状 态 。 为此 ． 本文详细的介绍 了 Ｌ Ｔ ３ １透 射 仪 进 行 自动 校 准 时 所 需 满 足 的 条 件 ， 以及 如 何 人 工 校 准 Ｉ Ｘ３ ｌ大 气透 射
仪和 Ｐ ＷＤ 前散 仪
【 关键词】 Ｉ Ｔ ３ １ 大气透射仪 ； Ｐ ＷＤ前散 射仪 ； 人 工校 准
１ Ｌ Ｔ ３ １自动 校 准 所 需 满足 的 要 求
Ｌ Ｔ ３ １ 能见度 的校 准是获取能 见度数值 过程 中一项 重要 的Ｔ作 当满 足如下条件时 ．系统才用 Ｐ ＷＤ前 散射仪 的测量数值 进行 Ｌ Ｔ ３ １ 透射仪的 自动校准 １ ） 前散射仪探测到能见度读数高于 自动校准 阈值以上时 ． 通常为５ 公里 。 Ｔ ３ １ ２ ） 大气状态是均质的 ． 在过去一段 时间内能见度读数 的偏差低 于 ３ 人 工 校 准 Ｌ 定 阈值 ３ ． １ 在外场对 Ｌ Ｔ ３ １ 进行校准ｉ Ｉ ３ ） 无降水 ． ． １ ） 使用超级终端连接 Ｌ Ｔ ３ １ 大气透射仪 ４ ） 在透射仪和前散射仪中没有硬件失效 ２ ） ｏ ｐ ｅ ｎ １ （ ｏ ｐ ｅ ｎ空格 １之后 回车） 集成 了 Ｐ ＷＤ前散射仪 的 Ｌ Ｔ ３ １ 透射仪 系统能够 在安装现场进行 ３ ） 进入 ０ ＞ 输入 ｍｅ ｎ ｕ （ 回车１ 自 动校准 。 不论何时 ， 当系统探测到 自动校正状态 ． 透光率测量参 数将 选 择 Ｇ． 进入 Ｐ ＷＤ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ 选项 ， 选 择 Ａ执 行 ｃ ｌ ｅ ａ ｎ㈣ｆ Ｔ ｌ ｍａ ｎ ｄ． 选 择 重 新校准 自动校 准能补偿所有 由于窗 口污染造成 的中期和长期 漂 Ａ之前需清洁 Ｐ ＷＤ。当出现交互式对话时 ． 按照实际情况 回答 ｖ ｅ ｓ ／ ｎ ｏ ． 移． 以及 不完 美 的校 直 并 回车 。 ４ ） 按Ｅ Ｓ Ｃ键 ， 回到 ｍｅ ｎ ｕ 。（ 若 回到 ０ ＞ ． 再次输入 ｎ ｌ ｅ ｎ ｕ ， 回乍即呵） ２ Ｐ Ｗ Ｄ 的校 准 ５ ） 选 择 Ｄ， 进入 Ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ选 项 ， 选择 Ａ （ 年维 护） 或者 Ｂ， ｍ观交 ２ ． １ Ｐ ＷＤ校 准 条 件 互式 对话 时 ． 按照 实际情况 回答 ｖ ｅ ｓ ／ ｎ ｏ ， 并 回车 。等 到 Ｐ ＷＩ ） 测 最完成 １ ） 当对 Ｐ ＷＤ进行能 见度校 时 ． 首先 能见度必须 大于 ５ ０ ０ ｍ． 在 （ １ ０ ０ ％） ， 选择能见度数值参考时选择 Ａ （ Ｐ ＷＤ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ） 、 ｔ ｌ ｛ 现 大雨或强 日光下 不建议进行校准 交互式对话 时． 按照实 际情况 回答 ｖ ｅ ｓ ／ ｎ ｏ ， 并 回乍 ２ ） 当在降水情况下使用校准时． 误差将 与雨滴覆盖的散射板 的面积 ６ ） 校准 完成后 ， 按Ｅ Ｓ Ｃ键两次 以上 ， 回到 Ｏ ＞ ， 输入 ｃ ｌ ｅ ｓ ｅ并 午 ． ． 成正比． 确保雨滴覆盖的散射板 的面积和整个面积相比可以忽略不计 注： Ｏ ＞ 表 示现 在是 ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ０普 通用 户 的权 限 Ｆ。 １ ＞ 表示 现 在是 ３ ） 照在校准仪上 的强 日 光会 提高散射测量中的噪声 ． 并使 Ｃ Ｈ Ｅ Ｃ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ１高级用户的权限下 命令输出稳定性差 如果需要在强 日光下进行校准 ． 建议旋转横杆 ． 使 ３ ＿ ２ 远 程 校准 Ｌ Ｔ ３ １ 在校准仪板上的 日光强度最低 （ 使板 与光线平行 ） 有时我们需 要用到监控终端 进行 Ｌ Ｔ ３ １ 远程校准 ． Ｆ 面介绍远 ４ ） 在校准前 先清洁镜面 ． 同时检查散射 片是否被污染 ， 如有污染 校准步骤 ： 则需清洁 １ ） 在 ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ终 端 ． 打 开远程 维护 软件 （ Ｓ ｅ ｎ ｓ ０ ｒ Ｔ ｅ ｍｌ ｊ ｒ ｌ ａ １ ） ． 选 ２ ． ２ Ｐ ＷＤ 校 准 步骤 … 择并连接需要校准的 Ｌ Ｔ ３ １ １ ） 使用在 Ｌ Ｔ ３ １发射机一侧用超级终端连接 Ｐ ＷＤ ２ ） ０ ｐ ｅ ｎ １ （ ｏ ｐ ｅ ｎ空格 １ 之 后 回车 ） ２ ） ｏ ｐ ｅ ｎ ０（ ｏ ｐ ｅ ｎ空 格 ０后 回 车 ） ３ ） 进入 ０ ＞ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ １（ 输入 后回车） ３ ） 将小挡板放置在接收头或发射 头内阻挡光路 ． 等候 ３ Ｏ秒 ： ４ ） Ｐ ａ ｓ ｓ ｗ ｏ ｒ ｄ ： Ｌ Ｔ ３ １（ 输入后 回车 ． 注： 大写 ） ４ ） 给出Ｚ Ｅ ＲＯ命令 ． 等待至少 ２分钟 输 出显示为 ： ＯＫ ５ ） 进入 ｌ ＞ ｃ ｌｉ ａ ｂ ｒ ａ ｔ ｅ ｖ ｉ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ（ 输 入后 回 车． 默认 以 Ｐ ＷＩ ）前散 射 否则 ． 可能硬件有故障 ． 检查接头 仪测量的能见度数值校准） （ 下转第 ２ ５ １页 ）
民航MIDAS自动观测系统中文翻译资料LT31
气流通道
测量接口
防护罩
测量盒
测量单元 LTM111/211
发射机光学单元 LTO111
固定底盘 主发射机模块LTL111
防护窗污染测量模块 LTL211
CPU LTC111
接收机光学单元 LTO211
固定底盘 主接收机模块LTD111
防护窗污染测量模块 LTL211
CPU LTC111
PWD 前散射仪
概要
• 序论 • 产品简介 • 功能描述 • 安装 • 操作 • 维护 • 常见故障 • 维修
产品简介
• 主要特点
• 部件和术语 • 可选部件
主要特点
· 测量范围更广泛 LT31特有的信号调节和A/D转换技术使单基线系统囊括了所有航空视 程RVR范围 · 自动校准 LT31配备了一个前向散射仪 它能够自动校准能见度的测量 它还能长期补偿防护窗污染和镜头为对准所带来的误差
• WMO的MOR定义
• MOR 通过大气透射比计算
透射比关系图（光强/距离）
光线衰减
• MOR 通过光线衰减计算 • 光线衰减由空气微粒散射、吸收导致
科西米德定律
科西米德定律
透射仪测量原理
传统透射仪的缺点
• 测量误差 在较高或较低测量范围时出现误差 主要原因是测量范围和精度受到限制 • 防护窗口污染 影响接近于高测量范围限制的读数 • 校准误差 影响接近于高测量范围限制的读数 • 镜头对准误差 影响接近于高测量范围限制的读数
硬件描述
主接收机模块 LTD111 • 光滤波器 – 模拟人眼更好 – 降低噪声信号 • 同轴电缆降低测量CPU LTC111接收信号噪声
• 光纤固定铝架 – 控光装置 – 光滤波器
硬件描述
LT31大气透射仪能见度跳变故障案例分析
LT31大气透射仪能见度跳变故障案例分析根据国际民航组织的有关规定，机场必须配备先进的自动气象观测系统，目前国内机场大多采用V AISALA公司生产的自动气象观测系统。
LT31大气透射仪是自动气象观测系统的重要组成部分，提供光学视程MOR值，通过光学视程MOR值用于估算跑道视程RVR值。
掌握LT31大气透射仪的工作原理、基本功能和维护工具，可以快速判断出故障点，对确保飞行安全有着重要意义。
文章对LT31大气透射仪能见度跳变故障案例进行分析总结。
标签：大气透射仪；自动气象观测系统；能见度跳变故障Abstract：According to the relevant regulations of ICAO，the airport must be equipped with advanced automatic meteorological observation system. At present，most domestic airports adopt automatic meteorological observation system produced by V AISALA Company. The LT31 Atmospheric transmittance instrument is an important part of automatic meteorological observation system，which provides the MOR value of optical visual range. The MOR value of optical visual range is used to estimate the RVR value of runway visual range. Mastering the working principle，basic functions and maintenance tools of LT31 atmospheric transmittance instrument can quickly determine the fault point，which is of great significance to ensure flight safety. This paper analyzes and summarizes the case of visibility jump fault of LT31 atmospheric transmission instrument.Keywords：atmospheric transmittance；automatic meteorological observation system；visibility jump fault引言随着民航气象业务的不断发展更新，各用户单位对气象服务工作提出了更高的要求，也为民用航空管制行业发展创造了一个良好的环境。
自制快速响应能见度仪特性及应用研究
自制快速响应能见度仪特性及应用研究
李晓岚;张宏升;杜金林
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2010(038)027
【摘要】介绍了自制快速响应能见度仪的测量原理和研制过程,并将其与FD12型
能见度仪进行比对试验.同时,利用2004年10月至2005年3月自动气象站的观测资料,讨论了北京城北地区秋冬季能见度的演变特征以及与相对湿度、风速和温度
等气象要素的关系.结果表明,自制能见度仪能够反映能见度的变化趋势,数据对比结果良好,可用于能见度的测量,其频率响应可以达到1 Hz以上,适合用于大气能见度
及相关探测的快速响应要求;北京城北地区大气能见度分别与相对湿度呈显著负相关,与风速呈明显正相关,气温通过相对湿度和大气稳定度可以间接影响能见度;大风、大雾等天气现象对能见度有着重要的影响.
【总页数】3页(P15134-15136)
【作者】李晓岚;张宏升;杜金林
【作者单位】北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京,100871;北京大学物理学
院大气与海洋科学系,北京,100871;北京大学物理学院大气与海洋科学系,北
京,100871
【正文语种】中文
【中图分类】P414
【相关文献】
1.能见度仪在激光测距能力检测中的应用研究 [J], 王海先
2.自制快速响应能见度仪特性及应用研究(英文) [J], 李晓岚;张宏升;杜金林
3.压电陶瓷快速响应特性与应用研究 [J], 王涛;王晓东;王立鼎
4.具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展 [J], 刘壮;谢锐;巨晓洁;汪伟;褚良银
5.LT31大气透射仪在机场能见度测量中的应用研究 [J], 范晋军
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能见度计算及LT31大气透射仪应用张英华1（民航云南空管分局气象设备室，昆明市，云南省 650200）摘要低能见度为影响航空器起降的主要气象因素之一，尤其是在大雾天气的时候，观测员更加依赖于能见度仪的测量数据。
为此本文详细介绍了气象能见度定义、计算方法及LT31大气透射仪在实际应用中遇到的问题及排除方法。
关键词：能见度计算 LT31应用Visibility calculation and LT31 Transmissometer applicationZhang yinghua1(Branch of Yunnan Air traffic management,CAAC,Kunming 650200)Abstract:Low visibility is one of the important meteorological factors that affect aircraft take-off and landing, the observer are more dependent on visibility measurement instrument in the heavy fog weather conditions.This paper presents the Visibility calculation and LT31 Transmissometer encounter malfunctions and troubleshooting in practical applications.Key word：visibility caculation；LT31 application1 引言能见度对军事、航空、航海以及人类生存环境等方面都有直接影响。
对于航空气象来说尤其重要。
昆明长水机场在运行两年多时间内，已经多次出现大雾天气，导致航班无法起降。
在大雾天气出现时，能见度仪提供的能见度数值是不是与实际相符，此时对LT31大气透射仪提供的能见度数据将更加依赖。
做好LT31大气透射仪的日常维护和故障处理就更加重要。
为此，本文详细介绍了气象能见度计算方法及昆明机场LT31大气投射仪在实际应用中遇到的问题及排除方法。
2 能见度定义及计算能见度定义：白天，正常人的视力在地平线附近的天空背景下，能看到合适的黑色目标物的最大水平距离。
在夜晚，无光的背景下，能够看到和辨认出光强为1000cd的灯光的最远距离。
影响能见度的三个因素：目标物与背景之间的亮度对比以及视觉对比感阈（视觉对比感阈平均约为0.02，视力好的可小至0.005）和大气透明度。
对于航空来说，为了安全起见，多采用稍高一些的视觉对比感阈值。
世界气象组织（WMO)和国际民航组织（ICAO）都采用0.05作为阈值[1]。
这时实际上也是气象光学视程。
气象光学视程：色温为2700K的白炽灯发出的平行光辐射通量，经过大气削弱，衰减至初始作者信息：张英华男，1980年生，硕士，工程师。
研究方向：气象仪器及应用Email:21743044@值的5%所通过的路径长度。
白天能见度计算公式：σε/ln -=L （1）； 若视觉对比感阈取0.05则：σ/3=L （2）； 若视觉对比感阈取0.02则：σ/912.3=L （3）。
L ：能见度数值；ε：视觉对比感阈 σ：消光系数夜晚能见度计算公式：2R Ie E Rσ-=（4）E ：观察者处的照度阈值；R ：夜间能见距离；σ：消光系数；I ：目标灯光强度表1：照度视阈E 与背景光亮度的关系[2]求解（4）式中的R ，需要求解02=--R Ie E Rσ这个非线性方程，该方程肯定有解，所得解R就是夜晚能见度的数值，因此可以采用牛顿迭代法计算，其迭代关系式为：)()('1n n n n x f x f x x -=+[3]。
为使用迭代计算采用EXCEL 表来实现[4]。
具体方法为：选择EXCEL 中文件→选项→公式→启用迭代计算→最多迭代次数（X ）：20；最大误差：0.001。
最后确定即可。
MOR 计算公式：σ/3=MOR （5）；σ：消光系数若视觉对比感阈取0.05则白天能见度就是MOR 值。
透光率计算：Be T σ-=（6）；σ：消光系数 B ：基线长度，这里取30米根据以上公式计算50米到2500米对应的数值如表2。
状况照度阈值 (Lux)背景亮度(cd/m2)黑夜 8 x 10-7 4 - 50 黄昏/清晨 8 x 10-5 51 - 999 正常白天 8 x 10-4 1000 - 12000 明亮白天8 x 10-3大于12000表2： 能见度计算表 透光率变化 透光率 MOR 消光系数 人观测能见度 夜晚能见度 白天偏差 夜晚偏差 0.165298888 50 0.06 65.2 176.64 15.2 126.64 24.13% 0.40656966 100 0.03 130.4 314.76 30.4 214.76 14.22% 0.548811636 150 0.02 195.6 438.89 45.6 288.89 8.88% 0.637628152 200 0.015 260.8 554.11 60.8 354.11 4.31% 0.740818221 300 0.01 391.2 766.32 91.2 466.32 2.53% 0.798516219 400 0.0075 521.6 961.31 121.6 561.31 1.65% 0.835270211 500 0.006 652 1143.72 152 643.72 1.17% 0.860707976 600 0.005 782.4 1316.26 182.4 716.26 0.67% 0.893597347 800 0.0038 1043.2 1638.29 243.2 838.29 0.43% 0.913931185 1000 0.003 1304 1936.41 304 936.41 0.63% 0.927743486 1200 0.0025 1564.8 2215.85 364.8 1015.85 0.46% 0.937737036 1400 0.0021 1825.6 2480.03 425.6 1080.03 0.35% 0.945302781 1600 0.0019 2086.4 2731.36 486.4 1131.36 0.28% 0.951229425 1800 0.0017 2347.2 2971.61 547.2 1171.61 0.23% 0.955997482 2000 0.0015 2608 3202.16 608 1202.16 0.86%0.96464029325000.001232603742.737601242.73注：人工观测能见度计算时视觉对比感阈取0.02;LT31基线长度30米。
从表中可以得出以下结论；人工观测能见度（视觉对比感阈取0.02）比MOR 测量值偏大0.304倍。
低能见度时，透光率变化大，但能见度数值变化小，也可以说能见度对透光率的变化不敏感。
例如MOR 从50米变到100米，透光率变化了24.13%。
高能见度时，透光率变化小，但能见度数值变化大，也可以说能见度对透光率的变化很敏感，例如MOR 从2000米变到2500米，MOR 变化500米，透光率仅变化了0.86%。
也就是说，能见度仪在测量低能见度时精度高，数值更加真实可靠。
测量精度最准确的能见度数值为三倍基线距离（若基线为30米，则该数值为90米）。
注：测量精度最准确的能见度数值为三倍基线距离结论推导如下：ReT σ-=（7）得出R T ln =σ（8），结合L e L σεεσ-=⇒=-ln ，得到T R L ln ln ε=（9），对L求导可得到dT TT RdL ln ln ε-=（10），将（9）式代入（10)得到T T dT LdL ln -=（11）。
T ：大气透光率，R ：基线长度，σ：消光系数，L ：能见度，ε：视觉对比感阈。
当0→T ，0ln →T T 。
因为0lim )()(ln lim ln lim 0''100=-==→→→T T T T T T T T 。
当1→T，0ln →T T 。
求T T ln 的最值在（0，1）区间内。
1ln )ln ('+=T T T 。
令eTT11ln=⇒=+。
此时由dT引起的LdL变化最小，当05.0=ε时，则L=3R处误差最小。
若R=30m(基线长度），则L=90m。
3 LT31大气透射仪应用3.1 LT31大气透射仪测量原理Vaisala 透射仪 LT31 直接测量光发射机和光接收机之间的大气透光率。
通过测量包含散射和吸收之后的平均消光系数计算MOR。
透光率测量使用单基线系统，基线距离为光发射机保护窗口平面和光接收机窗口平面之间的距离(本场安装的基线距离为30米）。
依据透光率来计算MOR。
3.2 LT31大气透射仪人工校准[5]当LT31测量数值与实际相差较大时，需要用到监控终端进行LT31远程校准，下面介绍远程校准步骤：1.在maintenance终端，打开远程维护软件（Sensor Terminal），选择并连接需要校准的LT31。
2.Open 1（open空格 1之后回车）3.进入0> level 1 （输入后回车）4.Password：LT31 （输入后回车，注：LT大写）5.进入1>calibrate visibility （输入后回车，默认以PWD前散射仪测量的能见度数值校准）6.或者1>calibrate visibility 15000 （输入后回车，依据人工观测的能见度实际数值校准）7.校准完成后，1>level 0（输入后回车）8.0>close （输入后回车）9.在Sensor Terminal断开与LT31的连接。
注：5和6步只需选择一种校准方式校准即可。
3.3 LT31大气透射仪出现的问题及排除方法3.3.1 MOR测量值回升较慢及排除在日常的维护和巡检时发现22#站点的LT31在天气由低能见度变为高能见度时，回升较其他几个点要慢一些，譬如当下能见度已经大于5000米，而22#站点的LT31显示能见度为800米。
感觉该站点LT31的校准门限偏高进而不会及时进行自动校准。
为此，修改了LT31透射仪的校准门限（从10000米修改为4000米），步骤如下：1: 0>level 3 （password SESE）2: 3>configure AC.PWDMORMIN 40003: 3>configure AC.PWDWMOMAX 10近期观察22#站点LT31数据由低能见度到高能见度回复的都比较快，设备恢复正常。