5《民用航空气象 第5部分设备技术要求修订校对稿》0325.docx
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5《民用航空气象第5部分设备技术要求修订校对稿》0325
MH
中国民用航空总局发布
2008-04-01实施
2008-01-28发布
民用航空气象
第5部分：
设备技术要求
Civilaviationmeteorology—
Part5：
Equipmenttechnicalrequirement
（修订校对稿）
（本稿完成日期：
2008-03-18）
MH/T4016.5—2008
代替MH/T4016.4-2004
中华人民共和国民用航空行业标准
ICS07.060
A47
备案号：
目次
前言II
1范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4自动气象观测系统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4
5自动气象站4
5.1基本组成4
5.2传感器4
5.3数据采集处理器（主机和观测终端）4
5.4数据采集单元4
5.5数据处理单元（主机和观测终端）4
5.6用户显示终端4
6机场终端区多普勒天气雷达4
6.1分类4
6.2基本组成4
6.3总体技术参数4
6.4数据采集处理系统5
6.5产品生成和输出系统6
6.6用户终端7
6.7监控和标定系统7
7边界层风（温）廓线雷达8
7.1基本组成8
7.2总体技术参数要求8
7.3天馈部分8
7.4发射和接收机8
7.5系统运行控制部分9
7.6数据采集处理及应用系统9
7.7无线电—声大气虚温垂直廓线探测系统（RASS）10
8卫星云图接收处理系统10
8.1静止卫星云图接收处理系统10
8.2极轨卫星云图接收处理系统11
前言
MH/T4016《民用航空气象》分为八个部分：
——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：
气候资料整编与分析；
——第8部分：
天气图编绘与分析。
本部分为MH/T4016的第5部分。
本部分代替MH/T4016.5—2004《民用航空气象第5部分：
设备技术要求》。
本部分与MH/T4016.5—2004相比主要变化如下：
a）将准确度改为精度（本部分的4.3）；
b）将启动风速由0.5m/s改为小于或等于0.5m/s（本部分的4.3.1和4.3.2）；
c）在自动气象观测系统气象实况数据显示指标中增加了显示2min时距内的阵风、2min时距内的极端风速、1min时距内的MOR平均值、10min内的1min跑道视程平均最小值和平均最大值的要求（本部分的表1）；
d）删除了天气雷达的技术要求，增加了机场终端区多普勒天气雷达的技术要求（本部分的第6章）；
e）增加了边界层风（温）廓线雷达的技术要求（本部分的第7章）。
本部分由中国民用航空总局空中交通管理局提出并负责解释。
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空中交通管理局、中国民用航空华北地区空中交通管理局、中国民用航空华东地区空中交通管理局。
本部分主要起草人：
须剑良、骈啸川、武翠萍、许卓毅、徐臧仁。
民用航空气象
第5部分：
设备技术要求
范围
MH/T4016的本部分规定了民用机场配备的自动气象观测系统、自动气象站、机场终端区多普勒天气雷达、边界层风（温）廓线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。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过MH/T4016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/T4016.1—2007民用航空气象 第1部分：
观测和报告
MH/T4016.2—2007民用航空气象 第2部分：
预报
MH/T4016.3—2007民用航空气象 第3部分：
服务
MH/T4016.4—2008民用航空气象 第4部分：
设备配备
术语和定义
MH/T4016.1～MH/T4016.3—2007、MH/T4016.4—2008中确立的术语和定义适用于本部分。
自动气象观测系统
基本组成
自动气象观测系统由传感器、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。
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。
传感器技术指标
风向传感器应达到下列指标：
测量范围：
0°～360°；
精度：
5°；
分辨率：
5.6°；
启动风速：
小于或等于0.5m/s。
风速传感器应达到下列指标：
测量范围：
0.5m/s～60m/s；
精度：
0.5m/s（风速小于等于5m/s时），
或风速的10％（风速大于5m/s时）；
分辨率：
0.1m/s；
启动风速：
小于等于0.5m/s。
气压传感器应达到下列指标：
测量范围：
550hPa～1050hPa；
精度：
0.3hPa；
分辨率：
0.1hPa；
温度传感器应达到下列指标：
测量范围：
-40℃～+60℃；
精度：
0.2℃；
分辨率：
0.1℃。
相对湿度传感器应达到下列指标：
测量范围：
0％～100％；
精度：
4％；
分辨率：
1％。
露点温度传感器应达到下列指标：
测量范围：
-40℃～+60℃；
精度：
1℃；
分辨率：
0.1℃。
雨量计应达到下列指标：
分辨率：
0.1mm；
精度：
0.4mm（雨量小于等于10mm时），
或雨量的4％（雨量大于10mm时）。
云高仪应达到下列指标：
测量范围：
15m～3000m；
分辨率：
15m；
精度：
10m（云高小于等于1000m时），
或30m（云高大于1000m且小于等于3000m时）。
大气透射仪应达到下列指标：
RVR（跑道视程）报告范围：
50m～2000m；
精度：
10m（RVR小于等于400m时），
或25m（RVR大于400m且小于等于800m时），
或RVR的10％（RVR大于800m时）；
分辨率：
25m（RVR小于等于400m时），
或50m（RVR大于400m且小于等于800m时），
或100m（RVR大于800m时）。
背景光亮度传感器应达到下列指标：
测量范围：
4cd/m²～30000cd/m²；
精度：
10％。
前散射能见度仪应达到下列指标：
MOR（气象光学距离）测量范围：
30m～30000m；
MOR精度：
50m（MOR小于等于500m时），
或MOR的10％（MOR大于500m且小于等于2000m时），
或MOR的20％（MOR大于2000m时）；
RVR报告范围、精度、分辨率同4.3.9。
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、霾等天气现象；
MOR测量范围和精度同4.3.11；
RVR报告范围、精度、分辨率同4.3.9。
道面状况传感器应达到下列指标：
探测跑道面的温度、积水情况（积水厚度）、结冰情况等；
温度传感器量程：
-40℃～+80℃；
精度：
0.5℃。
闪电传感器应达到下列指标：
测量范围：
0km～48km；
报告内容：
雷暴（闪电距离传感器0km～8km时），
附近的雷暴（闪电距离传感器8km～16km时），
远处的闪电（闪电距离传感器大于16km时）；
分辨率：
分辨出八个方位和天顶。
数据采集处理器（主机和观测终端）
应能自动接收和处理传感器送来的原始数据。
应按表1的指标显示气象实况数据。
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/s）、千米每小时（km/h）和节（kn）
风向：
10°
风速：
整数
2min平均风速和风向及阵风
2min极端风向和风速
10min平均风速、风向及阵风
10min风向变化（用期间的两个极端风向表示）
云
云底高度
米（m）和英尺（ft）
整数
能见度
MOR（10min平均和1min平均）
米（m）
整数
跑道视程
跑道视程（10min和1min平均）
米（m）
整数
10min内的1min平均最小值和平均最大值
以实际跑道灯光强度计算的小于2000m的跑道视程
以100％跑道灯光强度计算的小于2000m的跑道视程
跑道视程变化趋势
—
—
跑道灯光设置
级
整数
气压
场面气压（QFE）
百帕（hPa）和
英寸汞柱（inHg）
0.1hPa和
0.1inHg
修正海平面气压（QNH）
温度和湿度
温度
度（ºC和ºF）
0.1ºC和
0.1ºF
露点温度
相对湿度
％
1％
本地时间的日最高和最低温度
度（ºC和ºF）
0.1ºC和
0.1ºF
最高和最低温度出现的时间
北京时间（hhmm）
降水
1h内的降水持续时间
分（min）
1min
1h降水量
毫米（mm）
0.1mm
本地时间的日降水量
天气现象
当前天气现象
—
—
应能自动编发及经人工干预后编发符合MT/T4016.1—2007要求的METAR和SPECI报文。
应能自动接收趋势预报，并附加到METAR和SPECI报之中对外发布。
应能自动输出气象实况数据。
应具有存储气象实况数据和报文的能力。
应提供遵循TCP/IP网络协议的接口。
用户显示终端
用户显示终端应显示气象实况数据，宜同时显示METAR和SPECI报文。
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。
对于一般用户应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
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。
传感器
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。
传感器技术指标见4.3。
数据采集处理器（主机和观测终端）
见4.4.1、4.4.3～4.4.6。
数据采集单元
应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。
应能将各传感器的工作状态信息送回数据处理单元。
应提供遵循TCP/IP网络协议的接口。
数据处理单元（主机和观测终端）
应能自动接收和处理数据采集单元送来的数据。
应满足4.4.3～4.4.6的要求。
用户显示终端
见4.5。
机场终端区多普勒天气雷达
分类
机场终端区多普勒天气雷达按照工作频段分为X波段、C波段和S波段多普勒天气雷达。
基本组成
机场终端区多普勒天气雷达系统基本组成为：
数据采集处理系统、监控系统、产品生成和输出系统、用户终端和通讯线路。
总体技术参数
机场终端区多普勒天气雷达应满足的总体技术参数要求见表2。
机场终端区多普勒天气雷达总体技术参数要求
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
≥300km
≥400km
≥460km
强度测量距离
≥150km
≥200km
≥230km
速度监测距离
≥150km
≥200km
≥230km
方位角扫描范围
0°～360°
0°～360°
0°～360°
仰角扫描范围
-2°～+90°
-2°～+90°
-2°～+90°
表2（续）
内容
项目
工作频段
X波段
C波段
S波段
探测
范围
回波强度
-20dBz～+70dBz
-20dBz～+70dBz
-15dBz～+70dBz
速度
-32m/s～+32m/s
-64m/s～+64m/s
-64m/s～+64m/s
谱宽
0～16m/s
0～16m/s
0～16m/s
探测
分辨率
距离
≤120m
≤150m
≤150m
测高
≤100m
≤100m
≤100m
强度
≤0.5dBz
≤0.5dBz
≤0.5dBz
速度
≤0.2m/s
≤0.2m/s
≤0.2m/s
谱宽
≤0.2m/s
≤0.2m/s
≤0.2m/s
探测
精度
距离
≤50m
≤50m
≤50m
方位角
≤0.1°
≤0.1°
≤0.2°
仰角
≤0.1°
≤0.1°
≤0.2°
测高
≤200m（探测范围为100km时）,
或≤300m（探测范围为100km～200km时）
强度
≤1dBz
≤1dBz
≤1dBz
速度
≤1m/s
≤1m/s
≤1m/s
谱宽
≤1m/s
≤1m/s
≤1m/s
其它
平均无故障工作时间
≥500h
≥500h
≥500h
平均故障修复时间
≤0.5h
≤0.5h
≤0.5h
整机性能
不间断连续工作
注：
精度用均方差表示。
数据采集处理系统
机场终端区多普勒天气雷达数据采集处理系统应具备的主要技术性能见表3；宜具备的技术性能见表4。
机场终端区多普勒天气雷达数据采集处理系统主要技术性能
内容
项目
工作频段
X波段
C波段
S波段
天线罩
天线罩直径
大于反射体直径2m～3m
材料
刚性结构，有防水、防腐蚀能力
双程射频损失（干燥情况下）
≤0.3dB
≤0.3dB
≤0.3dB
抗风能力
50m/s连续风
50m/s连续风
50m/s连续风
天线
反射体直径
≥4.5m
≥8.5m
≥8.5m
增益
≥50dB
≥50dB
≥44dB
波束宽度（水平或垂直）
≤0.55°
≤0.55°
≤1.0°
第一旁瓣电平
≤-29dB
≤-29dB
≤-29dB
馈线损耗
≤1.5dB
≤1.5dB
≤1.5dB
天线扫描方式
PPI、RHI、体扫
天线最大扫描速度
PPI：
36°/s；RHI:
36°/s
表3（续）
内容
项目
工作频段
X波段
C波段
S波段
天线
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
≤0.1°
≤0.1°
≤0.2°
天线仰角、方位角控制精度
≤0.1°
≤0.1°
≤0.1°
发射机
发射机方式
全相干体制
脉冲峰值功率（脉冲压缩相当功率）
≥75KW
≥250KW
≥750KW
脉冲宽度
可选
可选
可选
脉冲重复频率
可调
可调
可调
参差重复频率比
2/3、3/4、4/5
2/3、3/4、4/5
2/3、3/4
最大发射占空比
≥0.002
≥0.002
≥0.002
接收机及数据处理
频综短期（1ms）频率稳定度
≤10-11
≤10-11
≤10-11
线性动态范围
≥90dB
≥90dB
≥90dB
噪声系数
≤3dB
≤3dB
≤3dB
最小可测灵敏度
≤-109dBm（1s）
≤-112dBm（2s）
库数
≥1024
A/D转换器字长
≥14bit
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50dB，速度数据经过信号质量控制、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
其它
整机的相位稳定度
≤0.1°
≤0.1°
≤0.2°
机场终端区多普勒天气雷达数据采集处理系统宜具备的技术性能
内容
项目
工作频段
X波段
C波段
S波段
接收机及数据处理
数据的质量控制和预处理
具有强降水对回波衰减的补偿功能（特别是X波段和C波段雷达），生成和输出雨衰补偿后的各种产品，进行有无衰减补偿的比较，显示指定某点的补偿量。
接收机
接收机宜采用双接收通道（高灵敏度通道和低灵敏度通道）,以增加接收机的线性动态范围。
产品生成和输出系统
配置的计算机和网络通信设备应是成熟的通用设备，便于维护和升级，具有大容量存储设施。
应用软件架构应是开放的，具有清晰的接口，便于用户开发。
应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。
应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），按用户需求的格式保存产品。
图形产品具有产品名称、观测时间、台站名、观测要素、坐标和标尺等说明。
生成的气象产品应满足用户提出的需求，并包括：
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；
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；
速度方位显示；
垂直风廓线显示；
一小时降水量；
风切变识别产品；
分层组合湍流平均值和最大值。
应能自动输出气象产品。
应能自动或以人机交互方式将生成的气象产品传输给各类用户。
自动传输应按预置的产品分发目录单向用户提供气象产品。
人机交互方式应按用户的特殊需要和临时需要选择提供气象产品。
应对雷达具有监控功能。
应提供遵循TCP/IP网络协议的接口。
用户终端
用户交互式终端
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；
显示符合气象行业规定的气象产品
储存气象产品；
对气象产品做各种显示变化，包括叠加、放大和动画等。
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；
显示符合气象行业规定的气象产品；
对气象产品做各种显示变化，包括叠加、放大和动画等。
监控和标定系统
应具有下列基本功能：
远程与本地控制雷达工作状态，包括开机、发射、等待、重启和关机；
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；
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，多普勒天气雷达还应包括参差重复频率、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、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；
在线标定回波强度值；
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。
边界层风（温）廓线雷达
基本组成
边界层风廓线雷达主要由天馈、发射和接收机、系统运行控制部分、数据采集及应用系统组成。
在边界层风廓线雷达基础上可附加声发射装置，构成无线电—声大气虚温垂直廓线探测系统（RASS）。
总体技术参数要求
边界层风廓线雷达总体技术参数应满足下列要求：
a）最高有效探测高度：
大于或等于3000m，高海拔地区冬季大于或等于1500m；
b）最低有效探测高度：
小于或等于60m；
c）高度分辨率：
60m；
d）时间分辨率：
用3波束探测方式的时间分辨率小于等于5min，用5波束的探测方式的时间分辨率小于或等于10min；
e）径向不模糊速度：
大于或等于10.0m/s；
f）径向速度精度：
小于或等于0.25m/s；
g）风速测量精度:
小于或等于1.0m/s（RMS）；
h）风向测量精度:
小于或等于10°（RMS）；
i）整机运行平均无故障工作时间（MTBF）大于或等于2500h；
j）整机运行平均故障修复时间（MTTR）小于或等于0.5h。
天馈部分
天馈部分应配有天线罩和电磁防护墙。
天馈部分的技术参数应满足下列要求：
a）天线增益：
大于或等于25dB；
b）波瓣宽度：
小于或等于10°；
c）第一旁瓣电平：
小于或等于-20dB；
d）远瓣电平：
小于或等于-30dB；
e）倾斜波束高度角：
大于或等于70°。
发射和接收机
发射和接收机应具有在宽脉冲工作时使用脉冲压缩技术提高探测高度的功能。
发射和接收机的整体相位噪声应小于等于0.1°。
发射机的技术参数应满足下列要求：
a）发射频率：
800MHz～1400MHz；
b）峰值功率：
大于或等于600W；
c）最小脉冲宽度：
小于或等于0.4μs；
d）最大发射占空比：
大于或等于8%；
e）瞬时频率稳定度：
在1ms内，小于或等于10-11。
接收机的技术参数应满足下列要求：
a）线性动态范围：
大于或等于85dB；
b）噪声系数：
小于或等于1.5dB；
c）灵敏度：
小于或等于-150dBm；
d）瞬时频率稳定度：
在1ms内，小于或等于10-11。
系统运行控制部分
系统运行控制部分应满足下列运行控制功能：
a）选择工作所采用的波束方式；
b）配置发射和接收机、信号处理器的运行配置参数；
c）选择一致性计算方式（固定时间或连续性）；
d）配置一致性计算的时间参数。
系统运行控制部分应该具有下列监控功能：
a）监控并显示各主要部件的工作状态；
b）自动保护人和设备的安全；
c）实时显示各主要部件的工作电压和电流；
d）实时显示各主要部件的工作温度；
e）实时显示发射机的发射峰值功率；
f）在线对系统进行自动标定；
g）实时显示接收机接收到的平均功率；
h）等时间间距提取系统状态和各运行参数生成日志文件；
i）风廓线雷达运行出现问题时能及时告警，并提取问题出现时的系统状态和各运行参数，记录在日志文件中。
数据采集处理及应用系统
数据处理及应用系统的信号处理器技术参数应满足下列要求：
a）模数转换（A/D）位数：
大于或等于14；
b）时域累加数：
在128～2048之间可选；
c）快速傅立叶变换（FFT）点数：
在64～2048之间可选。
数据处理及应用系统应具有下列功能：
a）即时显示探测到的每
升级会员 