黃歡

摘要：跑道視程是機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的過程中的一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，所有的大型航空公司都在使用，MITRAS大氣透射儀能夠進(jìn)行大氣透射率的測(cè)量得出氣象光學(xué)能見度MOR，能夠?qū)Υ髿獗尘暗墓饬炼冗M(jìn)行分析，加上跑道燈光強(qiáng)度的信息，即可運(yùn)算出跑道視程RVR。

關(guān)鍵詞：大氣透射儀；MITRAS；污染檢測(cè)；故障檢修

為了能夠更好地滿足民航組織對(duì)RVR的精確度的需求，MITRAS能夠確保穩(wěn)定的發(fā)射光，而且能夠?qū)︾R面的污染進(jìn)行補(bǔ)償，而且能夠確保光收發(fā)機(jī)的穩(wěn)定性，其技術(shù)在國(guó)際上都是領(lǐng)先的。鏡面污染會(huì)導(dǎo)致透射率的減弱，所以，也會(huì)造成RVR的準(zhǔn)確度的降低，所以，為了能夠有效地避免這種不良的影響，就要對(duì)鏡面的污染進(jìn)行分析，盡量提高鏡面污染透射率的準(zhǔn)確度。為了能夠提高RVR數(shù)值的精確性，就要進(jìn)行污染的補(bǔ)償檢測(cè)，從而能夠?qū)ITRAS的故障進(jìn)行分析。

為了能夠更好地滿足民航組織對(duì)RVR的精確度的需求，MITRAS能夠確保穩(wěn)定的發(fā)射光，而且能夠?qū)︾R面的污染進(jìn)行補(bǔ)償，而且能夠確保光收發(fā)機(jī)的穩(wěn)定性。其技術(shù)在國(guó)際上都是領(lǐng)先的。鏡面污染會(huì)導(dǎo)致透射率的減弱，所以，也會(huì)造成RVR的準(zhǔn)確度的降低，所以，為了能夠有效地避免這種不良的影響，就要對(duì)鏡面的污染進(jìn)行分析，盡量提高鏡面污染透射率的準(zhǔn)確度。為了能夠提高RVR數(shù)值的精確性，就要進(jìn)行污染的補(bǔ)償檢測(cè)，從而能夠?qū)ITRAS的故障進(jìn)行分析。

1 功能介紹

圖1為架設(shè)在跑道邊的MITRAS實(shí)物圖，該設(shè)備是測(cè)量氣象光學(xué)能見度MOR的儀器，上圖所示MITRAS另外配備有背景光亮度儀，所以該設(shè)備還可提供背景光亮度數(shù)據(jù)BL。

2 原理與邏輯結(jié)構(gòu)

2.1 原理

測(cè)量原理如圖2所示：色溫為2700K的白熾燈發(fā)出的平行光束的光通量從經(jīng)大氣衰減至起始值的5%所經(jīng)過的距離即為MOR值。

2.2 邏輯結(jié)構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示，發(fā)射機(jī)LP11閃光燈控制單元控制閃光燈（可見光）每秒閃光一次，經(jīng)基線距離的大氣衰減后給接收機(jī)檢測(cè)。發(fā)射機(jī)檢測(cè)的閃光燈原始強(qiáng)度和接收機(jī)檢測(cè)到衰減后的強(qiáng)度，另外需加上發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的窗口鏡面污染因素，經(jīng)計(jì)算得出最終的MOR值，窗口鏡面污染由LP11和LR11各自的污染檢測(cè)單元負(fù)責(zé)檢測(cè)。另外還有主處理器單元負(fù)責(zé)控制和數(shù)據(jù)計(jì)算，加熱單元負(fù)責(zé)內(nèi)部加熱和窗口加熱，MODEM負(fù)責(zé)對(duì)外通訊，RS232串口端口負(fù)責(zé)本地通訊，20毫安異步電流環(huán)負(fù)責(zé)收發(fā)機(jī)之間通訊，這樣就組成了一套完整的大氣透射儀。

2.3 污染檢測(cè)

污染檢測(cè)結(jié)構(gòu)如圖4所示，污染檢測(cè)燈發(fā)出光亮，通過棱鏡折射部分檢測(cè)原始發(fā)光強(qiáng)度，經(jīng)棱鏡直射部分又在窗口鏡面經(jīng)過多次折射后檢測(cè)強(qiáng)度，通過比對(duì)計(jì)算得出污染系數(shù)。

污染的檢測(cè)能夠精確地定量大氣透射儀鏡面上的塵埃物質(zhì)，而且能夠分析出造成透射率降低的原因，所以，用來對(duì)大氣透射率衰竭的補(bǔ)償，在對(duì)污染進(jìn)行檢測(cè)的過程中，由于檢測(cè)單元受到了鏡面的污染，所以，在運(yùn)用大氣透射儀進(jìn)行污染處理的時(shí)候，需要借助處理器，將補(bǔ)償?shù)男拚坑?jì)算出來，并且要通過分析大氣透射儀獲得的數(shù)據(jù)，從而分析大氣透射率，從而能夠分析出補(bǔ)償后的大氣透射率。

在對(duì)污染進(jìn)行檢測(cè)的過程中，一般要運(yùn)用污染的檢測(cè)板，還要運(yùn)用光接收器，當(dāng)光的信號(hào)傳入的時(shí)候，就應(yīng)該對(duì)處理器的信號(hào)進(jìn)行分析，從而能夠加強(qiáng)控制信號(hào)，使光線能夠從燈泡向分離器轉(zhuǎn)化，當(dāng)光線進(jìn)入到透射儀中，能夠在玻璃的內(nèi)部進(jìn)行多次的反射，從而能夠折射到棱鏡上，這時(shí)，在透射儀鏡面上的灰塵等污染就會(huì)在光線的影響下變小，接收到的光能夠轉(zhuǎn)化為信號(hào)，從而形成電流的信號(hào)。

由于光分離器的光線的路徑有很多種，在某一個(gè)路徑中會(huì)有電流直接經(jīng)過，這時(shí)，燈泡的強(qiáng)度就會(huì)非常大，可以進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。在中央處理器控制的過程中。光信號(hào)的電平比較高的時(shí)候，燈泡的電壓也比較大，如果光信號(hào)的電平比較低，那么燈泡的電壓也會(huì)比較小。

3 基線及測(cè)量范圍

圖5所示，MITRAS分單基線和雙基線兩種，單基線MITRAS配備臺(tái)個(gè)發(fā)射機(jī)一臺(tái)接收機(jī)，雙基線MITRAS配備一臺(tái)發(fā)射機(jī)和兩臺(tái)接收機(jī)，即長(zhǎng)基線接收機(jī)和短基線接收機(jī)。雙基線實(shí)際意義：使測(cè)量范圍更大精度更高，圖6所示，測(cè)量范圍從2/3短基線距離（B2）至50倍長(zhǎng)基線距離（B1）。單基線對(duì)應(yīng)MOR及RVR范圍：雙基線對(duì)應(yīng)MOR及RVR范圍：

4 板件模塊與實(shí)物展示

主要板件包括：LPT11過壓保護(hù)模塊；LPF11閃光燈控制模塊；LPB11主板模塊；LPH11加熱模塊；LPD11污染檢測(cè)模塊；LP111閃光燈光強(qiáng)檢測(cè)模塊；DMX21調(diào)制解調(diào)器；LPP11供電模塊；LPC11中央處理器模塊。

主機(jī)箱如圖7所示，箱門右上角為維護(hù)端口，端口通信方式為RS232串行口，端口通訊參數(shù)設(shè)置為300_7_E_1，箱門底部有五個(gè)航空接口，分別連接電源、收發(fā)機(jī)間通信信號(hào)和對(duì)外信號(hào)，窗口部分的測(cè)量和加熱，背景光亮度儀端口等，內(nèi)部如同臺(tái)式機(jī)機(jī)箱，有電源，主板，CPU等，主機(jī)箱內(nèi)部板件在圖8中均已標(biāo)明，剩余板件均安裝在窗口測(cè)量部分。LP11發(fā)射機(jī)跟LR11接收機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎相同，LR11接收機(jī)僅缺少閃光燈、閃光燈控制模塊LPF11及DMX21，其余板件通用，部分板件需調(diào)節(jié)跳線及撥鈕來決定使用端（發(fā)射、長(zhǎng)接收、短接收）或?qū)崿F(xiàn)不同功能需求，維護(hù)人員如遇故障需更換板件只要遵循新板件與故障板件跳線撥鈕設(shè)置一致即可。

5 具體的案例分析

5.1 案例一

（1）故障現(xiàn)象

在室內(nèi)的各個(gè)AWOS中。顯示出的都是傳感器提供的RVR丟失的問題，而且在RVR丟失的過程中都會(huì)有大量的警告信號(hào)，從而分析MITRAS的運(yùn)行狀態(tài)。

（2）分析

通過對(duì)故障的分析，可以看出在設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)中，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障警告的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)污染檢測(cè)等長(zhǎng)期亮的問題，而且檢測(cè)燈在長(zhǎng)期的工作。而且檢測(cè)燈出現(xiàn)了老化的問題，導(dǎo)致發(fā)射光的強(qiáng)度變大，而且超過的允許的范圍，這時(shí)，按照技術(shù)守則上分析，應(yīng)該對(duì)被污染的檢測(cè)燈進(jìn)行更換，也可能是由于發(fā)射光的信號(hào)將通路阻隔，鏡面的污染比較嚴(yán)重，導(dǎo)致發(fā)射光變?nèi)酢?/p>

（3）檢查處理

當(dāng)遇到這類故障的時(shí)候，就可以采用tcon的命令來檢測(cè)，分析鏡面污染的情況，然后分析出SIGNAL的數(shù)值為1400，所以，在對(duì)污染檢測(cè)的過程中，其燈光的強(qiáng)度只有900，比最小值還要小，所以，鏡面的污染導(dǎo)致了檢測(cè)光的強(qiáng)度的減弱是主要的故障原因。

將MITRAS的接收機(jī)面拆開，可以發(fā)現(xiàn)在前面的鏡面中，干凈的鏡面中的參考信號(hào)不多，在將機(jī)器檢查后，發(fā)現(xiàn)SIGNAL的信號(hào)幾乎沒有太大的變化，然后警告卻沒有消失。

然后將整個(gè)污染面拆開，可以發(fā)現(xiàn)，固定的發(fā)射燈的小螺絲出現(xiàn)了松動(dòng)的問題，所以，應(yīng)該對(duì)發(fā)射燈的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的過程中，對(duì)螺絲固定，在開機(jī)檢查后，發(fā)現(xiàn)MITRAS的工作狀態(tài)恢復(fù)了正常，而且AWOS的數(shù)值也恢復(fù)了正常。

（4）結(jié)論

從這類故障可以看出，發(fā)射燈安裝的位置會(huì)對(duì)污染產(chǎn)生很大的影響，所以，在安裝發(fā)射燈的時(shí)候，應(yīng)該先選好位置，防止鏡面的污染。

5.2 案例二

（1）故障分析

在室內(nèi)的各個(gè)AWOS中都顯示傳感器上RVR的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了丟失。而且出現(xiàn)了警告現(xiàn)象，在進(jìn)行MITRAS檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)了一定的故障。

（2）故障的分析和處理

通過對(duì)上述故障的分析，可以看出其故障發(fā)生的機(jī)制與案例一差不多，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查的過程中，發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的檢測(cè)燈損壞。

運(yùn)用tcon進(jìn)行檢查，可以發(fā)現(xiàn)SIGNAL的數(shù)值為150，REF的數(shù)值為40，通過對(duì)此類情況的分析，可以看出，污染檢測(cè)的燈光一直不亮，其原因主要有電源接觸不良，而且電源上的觸發(fā)信號(hào)出現(xiàn)了問題，而且電路的污染檢測(cè)燈自身也出現(xiàn)了故障。

在對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)信號(hào)都是正常的，在對(duì)10VDC進(jìn)行檢查的時(shí)候，受到了空間的限制，所以，不能對(duì)所有的線路進(jìn)行檢測(cè)，而且接頭也沒有檢測(cè)到故障。在分析外部的10DVC的電壓的時(shí)候，分析電路的圖像和印刷的圖版的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在圖版上也不能找到檢測(cè)的信號(hào)，所以，故障還是沒有被排除，應(yīng)該對(duì)接觸不良的電源進(jìn)行更換，如果故障還是沒有被排除，就要對(duì)圖版進(jìn)行更換，在更換后，發(fā)現(xiàn)MITRAS的運(yùn)行恢復(fù)了正常。

（3）故障總結(jié)

在圖版上10VDC的電壓不與任何的元件連接，只能夠在印刷版上實(shí)現(xiàn)連接，所以。在故障發(fā)生的時(shí)候。一般都不會(huì)分析圖版出現(xiàn)了問題，而一般更多的會(huì)考慮電源的問題，所以，應(yīng)該先對(duì)圖版進(jìn)行故障的檢測(cè)，然后再對(duì)印刷版上的連接線進(jìn)行分析，確保線路的連接是正常的，再分析電源是否是接觸不良的。

結(jié)語(yǔ)：

本文通過對(duì)大氣透射儀的運(yùn)行原理和相關(guān)的故障進(jìn)行分析，從而能夠提高大氣透射儀檢測(cè)的準(zhǔn)確性，分析出大氣透射儀的測(cè)量數(shù)據(jù)在傳輸過程中存在問題，但是，產(chǎn)生這樣的原因卻是不同的，所以，在維修的過程中應(yīng)該先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。然后進(jìn)行全面地分析，從而判斷故障發(fā)生的原因。在進(jìn)行污染檢測(cè)的過程中，應(yīng)該對(duì)鏡面污染進(jìn)行預(yù)防，從而可以獲得準(zhǔn)確的SIGNAL數(shù)值，能過對(duì)通路上的鏡面污染進(jìn)行清除，按照技術(shù)手冊(cè)的要求進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)燈的更換，從而能夠防止鏡面污染。