浅析大连机场跑道中间自动气象站迁址10号跑道接地地带的重要性
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作者:宫铁桥
摘 要：自动气象站，广泛应用于全球航空、航海、公路等领域，它所测量的风速、风向、场压等数据，是重要的航空气象要素。风速、风向以及经过场压和机场标高所计算出的修正海平面气压QNH是空管运行、航空公司运营的重要参考数据。历史众多空难，其中不乏因风和气压导致，可见风和气压对保障航空安全的重要性。本文试图类比国内其他机场自动气象站的安装方式和工作原理，阐述了安装在大连机场现跑道中间的自动气象站MAWS301迁址到10号跑道接地地带的可行性和重要性。为用户提供备用的风速、风向及QNH等数据，对确保飞行安全有着重要的意义。
关键词：自动气象站 MAWS301 PTB220 WMT702 QNH
中图分类号：P49 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）01（b）-0005-02
1 引言
风与气压在民航运行中的影响举例。
1.1 下击暴流导致的空难
1985年8月2日下午，一架洛克希德L-1011型三星式客机（编号N726DA）执行达美航空一条定期航班，于降落达拉斯-沃斯堡国际机场时由于进入下击微暴流失事，造成136人死亡，29人生还，27人受伤[1]。
1.2 气压错误导致的严重差错
2019年3月1日，民航新疆空管局空管中心气象中心观测室，011200的机场天气报告AWOS自观系统修正海平面气压数据采集错误，导致发布的机场天气报告中修正海平面气压1023hPa比实际的1015hPa高出8个hPa，依据《空管系统不安全事件标准》（民航空局发[2016]12号）4.3.1款，定位气象保障严重差错[2]。
2 风与气压
风与气压对航空安全影响巨大，调查报告中指出：气压差错是《空管系统不安全事件标准》当中气象类严重差错的第一条，对航空安全有重要影响[2]。
机场接地地带的风向、風速与修正海平面气压QNH是飞行所需要的重要气象要素，它们由安装在接地地带的自动气象站测得。
风向、风速和QNH是空管运行、航空公司运营重要的参考数据，管制员十分关注风和QNH，对于跑道的选择要参考风向、风速，飞机的降落标准要参考QNH值。能及时、准确地为用户提供风向、风速和QNH数据，是航空安全的重要保障。
3 自动气象站 AWS
自动气象站（automatic weather station），是指能自动观测和传递气压、气温、相对湿度（或露点）、风向、风速和雨量等常规气象要素信息的观测装置[3]。
每套自动气象站包括风传感器、温度湿度传感器和气压传感器。
4 自动气象站安装位置、性能分析
4.1 各地机场自动气象站安装位置
4.1.1 大连机场
大连机场28号跑道、10号跑道的接地地带和跑道中间分别安装一套VAISALA生产的自动气象站MAWS301，在跑道中间安有一套VAISALA生产的独立风站，28号跑道接地地带安有一套METLED公司的独立风站。
安装位置示意图，如图1所示。
4.1.2 其他机场
双流机场二跑道02R号跑道、20L号跑道的接地地带和跑道中间分别安装了一套气象自动站，在02R号跑道接地地带还安有一套气象自动站MAWS301。
安装位置示意图，如图2所示。
4.2 对比分析
4.2.1 自动气象站配备
根据《中华人民共和国民用航空行业标准》规定，配有Ⅱ类精密进近着陆系统的干线机场和枢纽机场，应配风向风速仪二至三套，高原机场配备三套;温、压、湿和降水传感器一至两套，跑道长度在2400m以上的配备两套[6]。
大连机场是干线机场，一条跑道，跑道全长3100m，配有Ⅱ类精密进近着陆系统。成都双流机场是枢纽机场，两条全长3600m的平行跑道。
大连机场，装备配备情况优于成都双流机场二跑道的装备配备情况，都满足行业标准，但是装备的安装位置相差甚远。
4.2.2 不同位置的相同传感器功能对比
（1）成都双流机场二跑道。
成都双流机场二跑道的02R号跑道，接地地带安有两套气象自动站，两组数据互为备份。
（2）大连周水子国际机场。
大连周水子机场28号跑道，接地地带安有一套自动气象站，2018年新安装一个风杆。跑道中间安有一套自动气象站和一个风杆。10号跑道接地地带安有一套自动气象站。
28号跑道接地地带的自动站是VAISALA公司的MAWS301，数据接入AVIMet系统做为主用，风杆是MetLed公司的产品GILL，有单独的显示终端做为备份数据。
4.2.3 对比结论
南方很多机场都与成都双流机场二跑道相似。当主飞主降端的自动气象站故障，用户及时采用由相同位置的备用自动站提供的数据，保障业务正常运行。
大连机场跑道中间的自动站具有单独的显示终端，作为自观系统的参考设备，由于不在跑道两端的接地地带，数据不可以直接提供使用。 由上述分析可见，大连机场的自动气象站及风杆数量多于成都双流机场二跑道，但是安装位置却存在一定的不科学性，成都双流机场二跑道类似的安装方式，把备用设备建在接地地带，具有明显的优势。
5 改造措施及意义
5.1 MAWS301科学移址
5.1.1 施工难度低，可行性高
将大连机场跑道中间的MAWS301传感器，移址到10号跑道的接地地带。整体施工难度极低，可行性高，费用低。
5.1.2 安装细节及配件配备
迁移后的MWAS301位于10号跑道的接地地带，这样不仅满足《自动气象观测系统安装手册》所规定的安装要求[6]，并且有自己的独立显示终端。
位置设想示意图，如图3所示。
迁址后的MAWS301测得的风、温、湿压等数据可以做为10跑道接地地带自观系统的MAWS301备份设备。
MAWS301迁移，无需增加新配件，额外费用较低。
5.2 MAWS301移址的意义
当10号跑道的MAWS301故障，不能提供数据计算风、温、湿、压等数据时，用户可直接采用由备用MAWS301提供的数据;当10号跑道接地地带的备用MAWS301故障，不能提供数据时，并不影响用户的正常工作。所有数据从跑道传回航管楼均通过光环网传输，即使一端光缆被挖断，也不会影响数据传输，主备自动气象站同时故障的几率小，所以，将MAWS301移址10号跑道接地地带很有必要。
6 推广价值
纵观东北地区各机场，很多与大连周水子机场的自动气象站配备和在跑道的安装位置大致相同，只是缺少一套MetLed公司的GILL，所以可以参考本文方法，将跑道中间的自动气象站迁址到主飞主降端的接地地带，作为自动观测系统中风、温、湿、压的数据备份，应用价值很可观。
参考文献
[1] 百度百科《达美航空191号班机空难》[Z].
[2] 关于气象中心观测报文气压值错误的调查报告[Z].2019：5.
[3] 《中华人民共和國民用航空行业标准》民用航空气象第4部分：设备配备[S].2008：2.
[4] Vaisala，Transmissometer WMT700 USER’S GUDE Chinese，2013：4-6.
[5] 曹凯明，王强，周枫.PTB220气压传感器的设置与校准[J].贵州气象，2010，34（5）：40-42.
[6] Vaisala，自动气象观测系统MIDAS IV安装手册[Z].1999：14.
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