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[摘 要]芬兰VAISALA气象自动观测系统（AWOS）因其测量气象要素准确度高、维护方便、系统稳定度好且价格适中而广受中国民航中小机场用户青睐。该系统输出的RVR值与跑道灯光等级的输入采集，是本系统的不足。目前机场方采用的跑道灯光设备多为国产设备同VAISALA的系统有一个对接问题。本文通过硬件和软件提出一个替代方式解决灯光级数接入方案供广大中小机场借鉴和使用。
[关键词]跑道灯光级数；数据接入；RVR计算；数据格式
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0208-01
一、前言
VAISALA气象自动观测系统（AWOS）是芬兰生产的，广泛应用于中国民航。特别是中小型机场，其使用率达98%以上。该系统输出的RVR值的计算由能见度光学探头（FS11或FD12或LT31）、背景光亮度探头（LM21）、跑道灯光强度等级三个传感器探头数据综合计算而成，三者缺一不可。而RVR值对管制工作和飞行安全尤为重要，特别是在特殊天气情况下，RVR值作为航空器是否能正常起降的重要指标。
1.1 AWOS系统硬件配置现状
（1）目前机场AWOS硬件配置如图1所示[1]。
1.2 机场灯光级数信息获取方式
（1）、采用系统默认灯光级数计算RVR方式。该种方式适合于不需灯光级数，通过系统软件默认设置为100%但此种方式改变灯光级数极为不便。
（2）、通过VAISALA配的RSI50设备[2]，手动调节级数送入MCU111中TS16灯光接入口。本文就是改变此种接入方案。
（3）、直接由灯光设备供应商联合VAISALA厂商通过软件解决。目前大机场多采用此种方式。此种方式方便快捷，但所需费用较大。
1.3 存在问题的解决思路
恩施机场现通过气象观测员手动模拟调节灯光级数信息，使用起来主要有如下不问题：一是信号接入TS16设备容易遭感应雷击，导致TS16对应口损坏；二是当塔台更改灯光级数后，若观测员未手动调节会导致RVR数据不准而存在安全隐患；三是观测员每次手动调节很不方便，能否采用更为简单的办法，去掉RSI50设备后通过硬件和软件结合办法，从塔台上准确把灯光信息送入AWOS系统TS16中呢，我们通过一系列的硬件软件分析和实践，认为此方案可行。
二、灯光信息送入AWOS系统的解决方案
2.1 硬件实现方案
接入AWOS系统TS16端口服务器的传感器信号可为RS232信号或RS485信号[4]。具体接入应视距离而定。本场采用RS485传输，数据采集的电脑采用塔台灯光控制电脑，信号由电脑COM口送出（RS232信号），然后加一个RS232转RS485的信号转换器，把RS485送出的信号通过电缆接入3楼机房送入配线架接入TS16灯光信息口（本场为8口）。至此，硬件链路应连接完毕。验证办法是把RSI50放在塔台上，通过连接RSI50的2（TXD）、3（RXD）、5（GND）到RS485转换器，输出灯光级数正常。
2.2 软件实现方案
在塔台灯光控制电脑上，我们通过编写一个软件，预期达到两个目的。一是在无灯光信息时可通过鼠标自由控制想要的灯光级数信息送到AWOS系统计算相应的RVR数值；二是通过该软件自动读取跑道灯光控制软件灯光数据信息送到AWOS系统做实时的RVR计算。目前，我们完成了第一个目标。
（1）数据流分析时，我们通过手动模拟调节灯光级数信息，在超级终端截获的灯光级数据有很多是不可见字符号属正常，参照RS150的说明书，我们不可见字符对应的ACIII码
（2）、代码编写和调试运行。根据以上数据分析我们在编写程序代碼时可先构造一个灯光级数信号的字符串，然后使用定时器，不间断把该字符串发送到串口1上的办法，达到自观系统接收正确的灯光级数信息的目的，从而MIDAS IV系统正确地计算出跑道视程RVR值。
部分程序合成信号代码如下：
Char SOH，STX，TAB0，ETX，CR，LF；
String LightLevel；SOH=0x01；STX=0x02；ETX=0x03；
CR=0x13；LF=0x10；TAB0=0x09；
LightLevel=””；LightLevel+=SOH；LightLevel+=”1A”；
LightLevel+=STX；LightLevel+=TAB0；LightLevel+=”1”； //注意，此处是灯光级数LightLevel+=TAB0；.....
软件编完后经过反复调试，达到预期的效果。
把本软件安装在塔台灯光系统控制电脑上，人为任意调节灯光级数，MIDAS IV系统界面上灯光信息能随着变化，达到预期目标。
三、结论和展望
实践证明去掉VAISALA给系统专门配置的灯光级数调节器RSI50后采用软硬件实现的技术是可行的。加上我们自己的努力和研究，通过使用相关的软硬件技术，在实践中是可以达到互联互通的目的，从而为我们的飞行安全提供更多的保障。
参考文献
[1] MIDAS IV Documentation volume 1，vaisala，finland.
[2] Automated weather observing system MIDAS IV rsi50 configuration guide， VAISALA，finland.
[3] 刘乐善，叶济忠，叶永坚。微型计算机接口技术原理及应用[M]武汉，华中科技大学出版社，1996-03.
[4] Problem Solving， Abstraction & Design Using C++ （5th Edition），（美）Frank L. Friedman？Elliot B. Koffman，Addison Wesley.
[关键词]跑道灯光级数；数据接入；RVR计算；数据格式
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0208-01
一、前言
VAISALA气象自动观测系统（AWOS）是芬兰生产的，广泛应用于中国民航。特别是中小型机场，其使用率达98%以上。该系统输出的RVR值的计算由能见度光学探头（FS11或FD12或LT31）、背景光亮度探头（LM21）、跑道灯光强度等级三个传感器探头数据综合计算而成，三者缺一不可。而RVR值对管制工作和飞行安全尤为重要，特别是在特殊天气情况下，RVR值作为航空器是否能正常起降的重要指标。
1.1 AWOS系统硬件配置现状
（1）目前机场AWOS硬件配置如图1所示[1]。
1.2 机场灯光级数信息获取方式
（1）、采用系统默认灯光级数计算RVR方式。该种方式适合于不需灯光级数，通过系统软件默认设置为100%但此种方式改变灯光级数极为不便。
（2）、通过VAISALA配的RSI50设备[2]，手动调节级数送入MCU111中TS16灯光接入口。本文就是改变此种接入方案。
（3）、直接由灯光设备供应商联合VAISALA厂商通过软件解决。目前大机场多采用此种方式。此种方式方便快捷，但所需费用较大。
1.3 存在问题的解决思路
恩施机场现通过气象观测员手动模拟调节灯光级数信息，使用起来主要有如下不问题：一是信号接入TS16设备容易遭感应雷击，导致TS16对应口损坏；二是当塔台更改灯光级数后，若观测员未手动调节会导致RVR数据不准而存在安全隐患；三是观测员每次手动调节很不方便，能否采用更为简单的办法，去掉RSI50设备后通过硬件和软件结合办法，从塔台上准确把灯光信息送入AWOS系统TS16中呢，我们通过一系列的硬件软件分析和实践，认为此方案可行。
二、灯光信息送入AWOS系统的解决方案
2.1 硬件实现方案
接入AWOS系统TS16端口服务器的传感器信号可为RS232信号或RS485信号[4]。具体接入应视距离而定。本场采用RS485传输，数据采集的电脑采用塔台灯光控制电脑，信号由电脑COM口送出（RS232信号），然后加一个RS232转RS485的信号转换器，把RS485送出的信号通过电缆接入3楼机房送入配线架接入TS16灯光信息口（本场为8口）。至此，硬件链路应连接完毕。验证办法是把RSI50放在塔台上，通过连接RSI50的2（TXD）、3（RXD）、5（GND）到RS485转换器，输出灯光级数正常。
2.2 软件实现方案
在塔台灯光控制电脑上，我们通过编写一个软件，预期达到两个目的。一是在无灯光信息时可通过鼠标自由控制想要的灯光级数信息送到AWOS系统计算相应的RVR数值；二是通过该软件自动读取跑道灯光控制软件灯光数据信息送到AWOS系统做实时的RVR计算。目前，我们完成了第一个目标。
（1）数据流分析时，我们通过手动模拟调节灯光级数信息，在超级终端截获的灯光级数据有很多是不可见字符号属正常，参照RS150的说明书，我们不可见字符对应的ACIII码
（2）、代码编写和调试运行。根据以上数据分析我们在编写程序代碼时可先构造一个灯光级数信号的字符串，然后使用定时器，不间断把该字符串发送到串口1上的办法，达到自观系统接收正确的灯光级数信息的目的，从而MIDAS IV系统正确地计算出跑道视程RVR值。
部分程序合成信号代码如下：
Char SOH，STX，TAB0，ETX，CR，LF；
String LightLevel；SOH=0x01；STX=0x02；ETX=0x03；
CR=0x13；LF=0x10；TAB0=0x09；
LightLevel=””；LightLevel+=SOH；LightLevel+=”1A”；
LightLevel+=STX；LightLevel+=TAB0；LightLevel+=”1”； //注意，此处是灯光级数LightLevel+=TAB0；.....
软件编完后经过反复调试，达到预期的效果。
把本软件安装在塔台灯光系统控制电脑上，人为任意调节灯光级数，MIDAS IV系统界面上灯光信息能随着变化，达到预期目标。
三、结论和展望
实践证明去掉VAISALA给系统专门配置的灯光级数调节器RSI50后采用软硬件实现的技术是可行的。加上我们自己的努力和研究，通过使用相关的软硬件技术，在实践中是可以达到互联互通的目的，从而为我们的飞行安全提供更多的保障。
参考文献
[1] MIDAS IV Documentation volume 1，vaisala，finland.
[2] Automated weather observing system MIDAS IV rsi50 configuration guide， VAISALA，finland.
[3] 刘乐善，叶济忠，叶永坚。微型计算机接口技术原理及应用[M]武汉，华中科技大学出版社，1996-03.
[4] Problem Solving， Abstraction & Design Using C++ （5th Edition），（美）Frank L. Friedman？Elliot B. Koffman，Addison Wesley.