ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Общие технические требования

Издание официальное

Москва Стандарт* иформ 2019

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Концерном «Международные аэронавигационные системы», комитетом по аэронавигации «Союза авиапроизводителей России»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 «Авиационная техника»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2019 г. № 1313-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии II

УДК 502.52:551.5:006.354

Ключевые слова: станция необслуживаемая, автоматическая, автоматизированная, метеорологическая. метео, система, безопасность полетов

БЗ 1—2020

Редактор В Н Шмельков Технический редактор И Е Черепкова Корректор РА Ментова Компьютерная верстка Е А Кондрашовой

Сдано в набор 12.12 2019 Подписано в печать 16 12 2019. Формат 60»84V4. Гарнитура Ариал

Уел. печ л. 1.40    Уч.-изд л. 1.26.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» для комплектования Федерального информационного фонда стандартов.

117418 Москва. Нахимовский пр-т, д 31. к 2

www.gostinf6.ni infbQgostinfo.ru

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Термины, определения и сокращения...................................................1

3    Общие положения...................................................................2

4    Состав и источники данных............................................................2

5    Общие технические характеристики.....................................................3

6    Параметры ветра....................................................................4

7    Параметры атмосферного давления....................................................5

8    Температура и влажность воздуха......................................................5

9    Параметры измерения атмосферных осадков.............................................5

10    Видимость.........................................................................6

11    Высота нижней границы облаков (вертикальная видимость)................................6

12    Яркость фона (освещенность).........................................................6

Библиография........................................................................7

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Общие технические требования

Automated weather observing system General technical requirements

Дата введения — 2020—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования к вновь разрабатываемым автоматизированным метеорологическим измерительным системам (АМИС). которые предназначены для:

-    метеорологического обеспечения авиационного транспорта и обеспечения непрерывного измерения и мониторинга атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, направления ветра, скорости ветра, интенсивности осадков;

-    формирования и передачи метеорологических сообщений;

-    архивирования метеорологической информации и отчетности;

-    сопряжения с внешними системами.

2    Термины, определения и сокращения

2.1    В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

2.1.1    автоматизированная метеорологическая измерительная система: Комплекс для определения, обработки, отображения и распространения данных о метеорологических параметрах в режиме реального времени, в состав которого входят автоматические метеорологические датчики и измерительные приборы, способные функционировать непрерывно и без помощи обслуживающего персонала в течение продолжительных периодов времени.

2.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АМИС — автоматизированная метеорологическая измерительная система:

ВНГО — видимость нижней границы облаков;

ВПП — взлетно-посадочная полоса;

ДАД — датчик атмосферного давления;

ДСВ — датчик скорости ветра;

ДНВ — датчик направления ветра,

ДТВВ — датчик температуры и влажности воздуха;

ДАО — датчик атмосферных осадков;

ДВ — датчик видимости;

ДЯФ —датчик яркости фона;

ДВГО — датчик высоты нижней границы облаков;

ИКАО — Международная организация гражданской авиации (ICAO);

ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина;

ASCII — американский стандартный код для обмена метеорологической информацией (American standard code for information interchange);

Издание официальное

QNH — давление в районе аэродрома, приведенное к среднему уровню моря по стандартной атмосфере (Question Nautical Height);

QFE — давление на уровне порога взлетно-посадочной полосы (Question Field Elevation).

3    Общие положения

3.1    Оборудование АМИС, устанавливаемое на открытом воздухе, должно сохранять работоспособность в соответствии с авиационными правилами (1) при:

-    температуре окружающего воздуха от минус 50 °С до плюс 50 °С и от минус 60 X до плюс 55 X для измерителей температуры воздуха;

-    относительной влажности воздуха до 98 % при температуре плюс 25 X и 100 % при температуре плюс 25 X для измерителей влажности воздуха;

а также при воздействии:

-    воздушного потока со скоростью до 50 м/с и до 55 м/с для измерителей параметров ветра;

-    дождя, снега, росы, инея

иметь защиту от загрязнений, в том числе пыли (песка).

3.2    Оборудование АМИС, устанавливаемое в отапливаемых помещениях, должно быть работоспособно в соответствии с авиационными правилами (1) при:

-    температуре воздуха от плюс 5 X до плюс 40 X;

-    относительной влажности воздуха до 80 % при плюс 25 X.

3.3    Оборудование АМИС должно быть работоспособно при воздействии пониженного атмосферного давления до 700 гПа, а для измерителей атмосферного давления — до 600 гПа (см. (1 ]).

3.4    Метеорологические параметры должны измеряться непрерывно (см. (1)).

3.5    Оборудование АМИС должно быть совместимо с линиями связи, использующими интерфейсы RS-232 [2] или RS-485 (3), либо с модемной линией связи (см. (1]).

3.6    Автономные датчики из состава АМИС должны иметь устройства для установки и крепления (см. (1)).

3.7    Датчики температуры и влажности воздуха из состава АМИС должны иметь защиту от солнечной радиации (см. [1]).

3.8    Оборудование АМИС должно быть рассчитано на питание от электросети переменного тока напряжением 220 В ± 10 % и частотой 50 Гц ± 1.0 Гц (см. (1р.

3.9    АМИС не должна выходить из строя и требовать повторного включения при кратковременных бросках и пропадании напряжения в электросети на время до 15 минут (см. (1р.

3.10    Операционная система АМИС общего применения должна иметь лицензию (см. (ip.

3.11    Все составные части оборудования, находящиеся под напряжением более 42 В переменного тока частотой 50 Гц и более 110 В постоянного тока по отношению к корпусу, должны иметь защиту, обеспечивающую безопасность обслуживающего персонала (см. (1])

3.12    В АМИС должна быть предусмотрена сигнализация о неисправностях (отказах) (см. (1р.

3.13    На каждый тип оборудования должны быть установлены и указаны в эксплуатационных документах показатели срока службы или ресурса, средней наработки на отказ и среднего времени восстановления, срок гарантийного обслуживания (см. (1)).

4    Состав и источники данных

4.1 В минимальный состав АМИС должны входить:

-    модуль управления;

-    датчик атмосферного давления;

-    датчик скорости ветра;

-    датчик направления ветра;

-    датчик температуры и влажности воздуха;

-    датчик атмосферных осадков:

-    датчик видимости;

-    датчик яркости фона;

-    датчик высоты нижней границы облаков.

5 Общие технические характеристики

5.1    АМИС должна иметь возможность подключения средств измерения: атмосферного давления, скорости и направления ветра, температуры и влажности воздуха, атмосферных осадков, видимости, яркости фона и высоты нижней границы облаков (см. (1]).

5.2    АМИС должна обеспечивать автоматическое измерение в соответствии с авиационными правилами (1):

-    атмосферного давления;

-    скорости и направления ветра;

-    температуры и влажности воздуха;

-    атмосферных осадков;

-    видимости;

-    яркости фона;

-    высоты нижней границы облаков.

5.3    В АМИС должны быть предусмотрены функции управления ее работой от внешних устройств (см. [1])

Примечание — Под внешними устройствами понимаются ПЭВМ (для технического обслуживания) или центральное вычислительное устройство измерительных систем

5.4    АМИС должна обеспечивать (см. (1J):

-    сбор и обработку данных от датчиков, автоматизированный расчет метеорологических параметров. диагностику и контроль состояния датчиков, регистрацию и архивацию данных, автоматическое заполнение журналов наблюдений и табличных форм, формирование и передачу в установленные адреса и в установленные сроки информацию в виде сводок в форматах международных кодов METAR. SPECI. MET REPORT. SPECIAL;

-    автоматическую обработку измеренных метеовеличин;

-    автоматическую передачу результатов обработки метеовеличин через линии связи на входное устройство ПЭВМ или на вход центрального вычислительного устройства измерительных систем в коде ASCI;

-    сигнализацию об отказе АМИС и отдельных датчиков, входящих в состав АМИС;

-    автоматическую передачу метеорологической информации на выносные средства отображения;

-    автоматическую регистрацию измеренных датчиками метеорологических величин:

-    автоматическую регистрацию передаваемой метеорологической информации;

-    автоматизированный расчет и включение в сводки метеорологических величин;

-    ввод в специальное программное обеспечение таблицы восхода — захода и сумерек;

-    ввод в специальное программное обеспечение пороговых значений метеорологических элементов. соответствующих минимумам аэродрома для светлого и темного времени суток, для всех курсов посадки;

-    возможность ручного ввода метеонаблюдателем метеорологических параметров, не измеряемых автоматически (количество и форма облаков, явления текущей и недавней погоды, едвиг ветра, информация о состоянии покрытия ВПП и коэффициенте сцепления, рабочий курс взлета и посадки, дополнительная метеорологическая информация, определенная требованиями ИКАО);

-    возможность предварительного контроля и исправления метеорологической информации, выдаваемой на выносные средства отображения, средства регистрации и в линии связи;

-    периодичность опроса метеорологических датчиков:

-    через интервал времени не более 15 с датчиков видимости, яркости фона. ВНГО и параметров ветра;

-    не реже чем через 30 мин датчиков атмосферного давления, температуры и влажности воздуха;

-    сигнализацию об отказе АМИС и отдельных датчиков, входящих в состав АМИС:

-    возможность перехода с основного на резервное центральное вычислительное устройство АМИС за период времени, не превышающий 1 мин;

-    автоматическую передачу метеорологической информации на выносные средства отображения;

-    отображение метеорологических величин в объеме и с дискретностью обновления данных в 1 мин;

-    возможность сопряжения и получения информации от системы единого времени;

-    метрологическое обеспечение метеорологических датчиков;

-    устойчивую работу, без потребности повторного включения, при кратковременных бросках и/или пропадании напряжения в питающей электросети на время до 20 мин.

АМИС должна обеспечивать измерение метеорологических параметров, обработку результатов измерений, расчеты метеорологических величин, формирование и передачу данных на средства отображения и в линии связи обеспечивать при условии выполнения нижеперечисленных требований:

-    скользящее осреднение мгновенных значений скорости и направления ветра за истекшие 2 мин (для местных сводок и включения в информацию, передаваемую на средства отображения) и 10 мин (для автоматического включения в сводки, передаваемые за пределы аэродрома);

-    скользящий выбор максимальной скорости ветра (порывов) из измеренных за истекшие 10 мин мгновенных значений скорости ветра;

-    анализ изменения направления ветра за истекшие 10 мин и включение в сводки погоды информации о значительных (60° и более) отклонениях направления ветра от среднего;

-    вычисление перпендикулярной и попутной к ВПП составляющих максимальной скорости ветра;

-    использование критериев приложения 3 к Конвенции международной гражданской авиации «Метеорологическое обеспечение международной аэронавигации» [4] для включения в сводки значений измеренных параметров приземного ветра.

5.5    В АМИС должна быть обеспечена передача сигналов от средств измерения на входное устройство ПЭВМ или на вход центрального вычислительного устройства измерительных систем на расстояние не менее 8000 м (см. (1J).

5.6    В АМИС должна обеспечиваться регистрация и архивирование (на съемных носителях) за период не менее 30 сут всей поступающей метеорологической информации (см. (1)).

5.7    Дисплей АМИС должен иметь размер по диагонали не менее 19 дюймов и разрешающую способность не хуже 1280x1024 пикселей (см. (1)).

5.8    На дисплее средства отображения должна обеспечиваться возможность регулировки (цвет, яркость, контраст) изображения информации (см. (1]).

5.9    Программное обеспечение АМИС должно иметь защиту от несанкционированного доступа, а также от неправильных действий оператора (см. [1]).

6 Параметры ветра

6.1    Диапазоны измерений мгновенной скорости и направления ветра должны быть соответственно от 1 до 55 м/с и от 0° до 360°в соответствии с авиационными правилами (1).

6.2    Пределы допустимой погрешности измерения скорости и направления ветра должны быть (см. [1]):

± 0.5 м/с при скорости ветра до 5 м/с;

± 10 % при скорости ветра более 5 м/с;

± 10° по направлению ветра.

6.3    Рекомендуется, чтобы пределы допустимой погрешности измерения скорости и направления ветра были:

± 0,5 м/с при скорости ветра до 10 м/с;

± 5 % при скорости ветра более 10 м/с;

± 5^е по направлению ветра.

6.4    Должно обеспечиваться определение и отображение значений направления и скорости ветра, осредненных за двухминутный период.

6.5    Должно обеспечиваться определение и отображение максимального значения скорости ветра (см. (1)).

6.6    Должно обеспечиваться осреднение мгновенных значений скорости ветра за период 3 сек при определении максимального значения скорости ветра.

6.7    Должно обеспечиваться определение и отображение перпендикулярной относительно ВПП составляющей максимальной скорости ветра (см. [1]).

6.8    Должно обеспечиваться определение и отображение продольной относительно ВПП составляющей максимальной скорости ветра (см. (1)).

6.9    Для средств отображения должно обеспечиваться округление значений направления и скорости ветра до величин, кратных 10 истинным градусам и 1 м/с соответственно (см. [11).

6.10    Для средств отображения должно обеспечиваться округление скорости ветра с кратностью 0.5 м/с (см. (1]).

6.11    Дискретность обновления информации о значениях параметров ветра должна составлять не более 60 (см. (1]).

7    Параметры атмосферного давления

7.1    Диапазон измерения атмосферного давления должен быть от 600 гПа до 1080 гПа в соответствии с авиационными правилами [1].

7.2    Рабочий диапазон измерения должен быть не менее 150 гПа с установкой его в пределах от 600 до 1080 гПа (см. [1]).

7.3    Предел допустимой погрешности измерения должен быть ± 0.5 гПа (см. (1]).

7.4    Должно обеспечиваться вычисление значений атмосферного давления, приведенного к уровню моря по стандартной атмосфере (QNH) в гектопаскалях (гПа) и к уровню порогов ВПП (QFE) в гПа и миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) (см. (1)).

Примечания

1    Давление в районе аэродрома, приведенное к среднему уровню моря по стандартной атмосфере (QNH). используется для отсчета барометрической высоты в аэронавигации

2    Давление на уровне порога взлетно-посадочной полосы (QFE), используется для отсчета барометрической высоты в аэронавигации

7.5    Значения QNH и QFE должны определяться до десятых долей гектопаскаля (гПа) и/или миллиметров ртутного столба (мм. рт. ст.) и представляться соответственно четырехзначным и/или трехзначным числом с указанием используемых единиц измерения (см. (1)).

7.6    Дискретность обновления информации о значениях атмосферного давления, указанных в 7.5, должна составлять не более 60 с.

7.7    На средствах отображения должно обеспечиваться вычисление и индикация барической тенденции (СМ. (1)).

8    Температура и влажность воздуха

8.1    Диапазон измерения температуры воздуха должен составлять от минус 60 ^e С до плюс 55 ° С. относительной влажности от 30 % до 100 % в диапазоне температур от минус 30 °С до плюс 50 ⁰ С (см. [1]).

8.2    Пределы допустимой погрешности измерения должны быть в соответствии с авиационными правилами (1]:

± 0.4 °С при измерении температуры:

± 5 % при измерении относительной влажности при температуре выше 0 °С;

±10% при температуре ниже 0 °С.

8.3    На средствах отображения должна обеспечиваться индикация значений температуры воздуха в величинах, кратных целым градусам Цельсия, при этом наблюдаемые значения с 0.5 °С округляться до ближайшего большего целого градуса (см. (1р.

8.4    Дискретность обновления информации о значениях температуры и влажности воздуха должна составлять не более 60 с (см. (1]).

9    Параметры измерения атмосферных осадков

9.1    Диапазон измерений количества атмосферных осадков не должен быть ограничен (см. руководство [5]).

9.2    Пиковая интенсивность измеряемых осадков должна быть не более 300 мм/час (5 мм/мин) (см. [5]—(7)).

9.3    Пределы допускаемой погрешности измерений количества осадков должны быть не более ± 2 % (см. [6)—(8)).

9.4    На средствах отображения должна обеспечиваться индикация значений количества осадков в величинах, кратных 1 мм/час (см. [7)).

9.5 Дискретность обновления информации о значениях измеряемого количества атмосферных осадков должна составлять не более 60 с (см. (6]. [7]).

10 Видимость

Примечание — При инструментальных измерениях под видимостью понимается метеорологическая оптическая дальность видимости

10.1    Диапазон измерения должен быть от 20 м до 6000 м в соответствии и авиационными правилами (1].

10.2    Рекомендуемый диапазон измерения от 20 м до 10000 м (см. [1]).

10.3    Предел допустимой погрешности измерения должен быть в соответствии с авиационными правилами [1]:

±15% при видимости до 250 м;

± 10 % при видимости от 250 м до 3000 м;

± 20 % при видимости от 3000 м до 6000 м.

10.4    Должно обеспечиваться скользящее осреднение измеренных значений за период 60 с (см. [1)).

10.5    Для выносных средств отображения видимость должна округляться (см. (1)) в сторону меньшего значения.кратного:

-    50 м при видимости менее 800 м;

-    100 м при видимости 800 м или более, но менее 5000 м;

-    1000 м при видимости 5000 м или более, но менее 10000 м.

10    6 Дискретность обновления информации о значениях видимости должна составлять не более 60 с (см. [1р.

11    Высота нижней границы облаков (вертикальная видимость)

11.1    Диапазон измерения от 15 м до 2000 м в соответствии с авиационными правилами [1].

11.2    Рекомендуемый диапазон измерения должен быть от 0 до 3000 м (см. (1)).

11.3    Предел допустимой погрешности измерения должен быть в соответствии с авиационными правилами (1):

± 10 м при ВНГО (ВВ) до 100 м;

± 10 % при ВНГО (ВВ) более 100 м.

11.4    Рекомендуемый предел допустимой погрешности измерения (см. (1)):

± 10 м при ВНГО (ВВ) до 1000 м;

± 30 м при ВНГО (ВВ) более 1000 м.

11.5    Рекомендуется обеспечивать скользящую выборку минимального значения за период 60 с из ряда мгновенных значений, сглаженных на интервале 6—10 с (см. (1)).

11.6    Для выносных средств отображения высота нижней границы облаков должна округляться в сторону меньшего значения, кратного 5 м до высоты 30 м. кратного 10 м в диапазоне от 30 м до 300 м и кратного 30 м для высоты нижней границы облаков более 300 м (см. (1)).

11.7    Дискретность обновления информации о значениях ВНГО (ВВ) должна составлять не более 60 с (см. [1fl.

12    Яркость фона (освещенность)

12.1    Диапазон измерения должен быть в соответствии с авиационными правилами [1] от 40 до 15000 кд/м².

12.2    Рекомендуемый диапазон измерения яркости фона — от 10 до 100000 кд/м².

12.3    Предел допустимой погрешности измерения должен быть ± 20 % (см. (1]).

12.4    Рекомендуемый предел допустимой погрешности измерения (см. (1)) — ± 10 %.

12.5    Рекомендуется обеспечивать скользящее осреднение измеренных значений за период 60 с (см. [1]).

12 6 Дискретность обновления информации о значениях яркости фона не более 60 с (см. (1]).

Библиография

(1] Авиационные правила Сертификация оборудования аэродромов и воздушных трасс (АЛ-170). Том II. Сер-Часть 170    тификационные    требования    к    оборудованию аэродромов и воздушных трасс Изда

ние третье

[2J RS-232    Стандарт    физического    уровня    для асинхронного интерфейса, обеспечивает пере

дачу данных и специальных сигналов между терминалом и коммуникационными устройствами (Recommended Standard 232)

(3]    RS-485{5]    Стандарт    физического    уровня    для асинхронного интерфейса, обеспечивает пере

дачу данных и специальных сигналов между терминалом и коммуникационными устройствами (Recommended Standard 485)

(4]    Конвенция международной гражданской авиации «Метрологическое обеспечение международной аэронавигации»

(5]    ИКАО Doc 9837 AN/454 Руководство по автоматическим системам метеорологического наблюдения на аэро

дромах

(6)    Руководство по метеорологическим приборам и методам наблюдения BMO-Nfi 8 Всемирная метеорологическая организация

(7)    WMO-99 TD-Ne 1504 Field Inter companson of Rainfall Intensity Gauges

(8)    HMO ГА-95    Наставление    по    метеорологическому    обеспечению    гражданской    авиации России