Технология измерения видимости

Метеоцентр.Азия - наш новый сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам России и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для КПК)
Карта активных участников Метеоклуба (105 кБ)    Таблица дней рождения активных участников Метеоклуба
Клуб любителей метеорологии (группа ВКонтакте)

Технология измерения видимости

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 7 [ Tintagel, Nike, slava31, Ilgiz, Asent, roman ashirov, Sibiryak ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 8 [23 Мар 2017 09:08]
Гостей - 0 / Участников - 8

 - Начало - Ответить - Статистика - Регистрация - Поиск -
МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорологические приборы и методики наблюдений / Технология измерения видимости
Автор Сообщение
Mr Z

Письмо
Москва
# Дата: 23 Дек 2005 11:19


Всегда интересовало: как в аэропортах измеряют видимость, особенно вночное время. Очевидно, есть спец. прибор какой-то. Расскажите, если знаете, как он действует?

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:28


Прибор, смотрящий сквозь туман

ПРЕСС-РЕЛИЗ, 11 августа 2003
На ОАО "ЛОМО" завершились натурные сравнительные испытания нового прибора, входящего в Комплекс аэродромного оборудования (КАО) - импульсного фотометра ФИ-3. ФИ-3 предназначен для измерения метеорологической дальности видимости на взлетно-посадочной полосе. От своего предшественника ФИ-2 он отличается значительно более совершенными весогабаритными и техническими характеристиками и улучшенной эргономикой. Благодаря использованию современной электронной базы эксплуатация изделия значительно упростилась, а точность измерений повысилась.

Прибор состоит из двух блоков - фотометрического и отражательного, расположенных на взлетно-посадочной полосе на значительном расстоянии друг от друга. Первый из них посылает световой импульс, который отражается вторым и возвращается на фотометрический блок. Измерение степени ослабления этого импульса после прохождения через слой атмосферы и позволяет получить необходимые данные.

Импульсные фотометры ЛОМО - это высокоточные наукоемкие приборы. Они должны работать непрерывно круглые сутки в диапазоне от -50 С до +50 С. Излучаемый световой поток сохраняет стабильность вне зависимости от влажности, давления, скачков напряжения и прочих помех.

Напомним, что созданием изделий для КАО петербургская оптическая фирма начала заниматься 10 лет назад, в 1993 году. Спустя 2 года успешно прошел испытания первый прибор из этой серии - импульсный фотометр ФИ-2, серийное производство которого началось в 1996 году. За истекшее с тех пор время ЛОМО выпустило свыше 200 изделий, которые работают на всех крупных аэродромах СНГ - от Крайнего Севера до черноморских курортов. Специалисты ЛОМО постоянно проводили модернизацию своего детища, позволяющую ему находиться на современном техническом уровне.

Сегодня на смену прекрасно зарекомендовавшему себя ФИ-2 приходит новое изделие - ФИ-3, серийное производство которого начнется после получения всех необходимых сертификатов в конце 2003 года.

Ленинградское оптико-механическое объединение создано в 1961 году, акционировано в 1994 году. На предприятии, помимо продукции гражданского назначения, производятся оптико-механические и оптико-электронные приборы для сухопутных войск, оборудование для систем ПВО, ВМФ, ВВС. ╚ЛОМО╩ ≈ монополист в России в разработке и производстве головок самонаведения для переносных зенитно-ракетных комплексов. Уставный капитал компании составляет 744 млн. рублей и разделен на 111,6 млн. обыкновенных и 37,2 млн. привилегированных акций.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:28


1) Измерители видимости (и ФИ, и импортные) по нормам лётной годности устанавливаются на аэродромах в трёх точках: в начале, в середине и конце каждой ВПП.
Используется то значение, с какой стороны производится посадка. Ну а туман клочьями не представляет большой опасности ддля авиации: при таком тумане обычно вертикальная и наклонная видимость хорошая, то есть при заходе на посадку земля хорошо видна даже сквозь клочья тумана.
2) Для измерения видимости имеется сертифицированный фотометр ФИ-2 серийного производства ЛОМО, сопряжение которого с АРМ также разработано и испытано. Цена датчика около 7 тыс. долл. США. Ведется разработка микропроцессорной версии прибора повышенной точности и стабильности (ФИ-3).
В Беларуси (НПО "Пеленг") выпускаются сертифицированные в Комиссии МАК и Госстандарте Беларуси новые микропроцессорные датчики для измерения горизонтальной дальности видимости (базисный фотометр, выполненный с использованием дешевого отечественного источника света, ожидается, что цена фотометра будет ниже стоимости ФИ- 2) и лазерный измеритель высоты нижней границы облаков.

Из импортного метеооборудования допущен к применению на аэродромах нефелометрический измеритель видимости FD12/FD12P производства фирмы Vaisala, Финляндия. В связи с отсутствием отечественных аналогов целесообразно вводить в состав АМИС такой прибор, поскольку с его помощью можно запрограммировать автокалибровку трансмиссометров (базисных фотометров), а также обеспечить автоматическую выработку информации о явлениях погоды. Кроме того, эти приборы могут применяться на аэродромах и как приборы видимости взамен трансмиссометров (базисных фотометров), по крайней мере для обслуживания полетов I категории и некатегорированных . Более подробные сведения об этом приборе изложены в информационном письме ГГО (приложение 5).

Импортное метеоборудование для аэродромов при отличных технических характеристиках весьма дорого, особенно в эксплуатации, и ориентироваться только на его использование нецелесообразно. Примером комбинированного использования как отечественного (от КРАМС- 2) так и импортного (датчики давления температуры, влажности и ветра с блоками MILOS) являются системы типа АМИС- РФ, установленные на аэродромах Внуково, Шереметьево, Красноярск (Емельяново), Абакан, Владивосток.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:29


Нефелометр- идентификатор погоды FD12P представляет собой микропроцессорное многофункциональное устройство, предназначенное для измерения метеорологической оптической дальности видимости (MOR) и определения атмосферных явлений.

Нефелометр- идентификатор погоды FD12P состоит из датчика MOR, работающего на принципе прямого рассеяния, и датчика осадков.

1. Принцип измерения MOR в идентификаторе погоды FD12P основан на измерении показателя ослабления (s ) в некотором (зондируемом) объеме атмосферы.

Показатель ослабления s - ослабление светового потока, вызванное рассеянием и поглощением света при прохождении его в атмосфере, на единицу расстояния. При расчете видимости эта величина обычно выражается в виде отношения ослабления светового потока на один метр или километр.

Принцип измерения MOR в приборах, измеряющих показатель ослабления, вытекает из закона Бугера-Ламберта, выражаемого соотношением T = exp (s 1), где Т - коэффициент пропускания на единичной базе, s - показатель ослабления (одинаковый во всех точках зондируемой лучом трассы).

Принцип идентификации погоды основан на результатах анализа сигналов, полученных от датчика осадков DRD12, измеряемой MOR и измеряемой температуры.

Идентификатор погоды FD12 обеспечивает идентификацию 10 видов осадков, а также причин ухудшения видимости (туман, дымка, дым, пыльная или песчаная буря, мгла).

Оптический блок передатчика состоит из инфракрасного излучателя (светодиода), управляющих и переключающих цепей, монитора интенсивности излучателя, приемника обратного рассеяния и аналогового мультиплексора.

Электроника передатчика передает импульсы на инфракрасный LED с частотой 2,3 кГц. Другой PIN-фотодиод контролирует интенсивность переданного излучения и автоматически настраивает уровень излучения на предварительно установленное значение. Это компенсирует температурный эффект и эффект старения излучающего диода. С другой стороны, активная компенсация ускоряет старение LEDа. В связи с этим первоначальный ток LEDа устанавливается таким, который гарантирует трехгодичную работу LEDа без обслуживания.

Оптический блок приемника состоит из фотодиода PIN G D1, имеющем максимальную чувствительность при инфракрасном излучении (850 нм) 0,55 А/Вт, предварительного усилителя, преобразователя напряжения в частоту, источника излучения для измерения обратного рассеяния (LED), управляющей и синхронизирующей электроники.

PIN - фотодиод приемника улавливает переданные импульсы излучения, рассеянные на частицах, находящихся в воздухе. Напряжение сигнала фильтруется и детектируется с помощью фазочувствительного синхронного усилителя, который синхронизирован с передатчиком. Для того, чтобы выделить очень маленькое напряжение постоянного тока из шумов, создаваемым окружающим светом, оно последовательно интегрируется на трех конденсаторах с помощью аналогового коммутатора. Аналоговый коммутатор преобразует эту разницу в частоту, а диод буферизирует ее для точного пересчета в CPU (центральный процессор).

Датчик осадков (индикатор дождя) DRD12 емкостного типа, построенный на чувствительных элементах RainCapтм . Он выдает сигнал, пропорциональный количеству воды, попавшей на приемную часть индикатора. Количество воды изменяет емкостное сопротивление элементов. Общее емкостное сопротивление пластин измеряется электроникой индикатора DRD12. Встроенные подогревающие резисторы поддерживают элементы в сухом состоянии во время тумана и растапливают падающий на них снег и другие твердые осадки (снежную и ледяную крупу, ледяные иглы).

Индикатор осадков имеет аналоговый выход, а также цифровой выход в двоичном коде для выдачи сигналов о наличии осадков.

Предусмотрена защита индикатора осадков от ветра.

Для разделения (различения) жидких и твердых осадков имеется пластиковый резистор Pt100 (DTS14), который измеряет температуру кронштейна (траверсы).

Кроме сбора и обработки сигналов, поступающих от приемника блок электроники обеспечивает передачу обработанных сигналов через последовательный порт RS232 на терминал или других периферийных устройств фирмы Vaisala.

Память состоит из СППЗУ емкостью 512 кбайт для программных кодов, статической памяти емкостью 256 кбайт для данных и рабочих параметров. Для конфигурируемых параметров, например, датчика фоновой освещенности LM11, имеется ЭСППЗУ.

Специальная схема измерения частоты измеряет оптический сигнал, поступающий из приемника.

Технические характеристики идентификатора погоды FD12P:


Диапазон измерения MOR от 10 до 50000 м. Предел допускаемой погрешности измерения MOR:

╠ 10% в диапазоне от 10 до 10000 м,

╠ 20% в диапазоне от 10 до 50 км.


Обеспечивается идентификация:

- 10 различных видов осадков (дождь, морось, снег, снежные зерна, снежная крупа, ледяные кристаллы, град, дождь со снегом, ледяная крупа, ливневый дождь);

- атмосферных явлений. ухудшающих видимость в атмосфере (туман, дымка, дым, песчаная или пыльная буря, мгла).

Пороговая чувствительность датчика осадков 0,05 мм/ч. Диапазон измерения количества осадков от 0 до 999 мм/ч. Точность не хуже ╠ 30% от количества измеренных осадков в час (от 0,5 до 200 мм/ч.).

Средний ресурс 75000 ч. в течение среднего срока службы FD12P - 10 лет. Среднее время наработки на отказ - 5000 ч., среднее время восстановления после отказа - не более 2 ч.

Решением ЦКПМ приборы FD12/FD12Р допущены к применению на метеорологической и авиаметеорологической сети Росгидромета (ноябрь 1999 года). Эти приборы имеют сертификат Госстандарта России ╧856 от 14 февраля 1996 г., сертифицированы в Комиссии Межгосударственного авиационного комитета (июль 1999).

Ориентировочная цена прибора 20 тыс. долл. США.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:30


Решением ЦКПМ Росгидромета от 02.07.98 для метеорологического обеспечения авиации допущен к применению на АМСГ (АМЦ) новый импульсный фотометр ФИ-2, введенный в реестр средств измерений Госстандартом России (сертификат ╧2991 от 10.10.97) за ╧16642-97, сертифицированный также на соответствие требованиям НГЭО-81 в Авиарегистре МАК (Сертификат типа ╧5 от 28.11.95), типовая конструкция Ю-34.12.207. Выпускает фотометр ФИ-2 ОАО ⌠ЛОМО■, г. Санкт-Петербург.

предел допускаемой относительной погрешности измерения метеорологической оптической дальности видимости составляет в различных участках диапазона:

╠ 15% в диапазоне менее 200 м,

╠ 10% в диапазоне от 200 до 400 м,

╠ 7% в диапазоне от 400 до 1500 м,

╠ 10% в диапазоне от 1500 до 3000 м,

╠ 20% в диапазоне от 3000 до 6000 м,

т.е. соответствует требованиям НГЭО-81 (АП-170).

------
Как видим, погрешность значительно выше, чем у западного прибора, уж не говоря о том, что верхний предел у российского прибора всего 6000 м ( а реально около 4000 м),
размеры и масса больше в разы, и уж конечно никаких процессоров нет - прибор нуждается в частой и хлопотной ручной подстройке (знаю по своему опыту ;-) )

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:35


Метеорологическая дальность видимости Sm (в светлое время суток это наибольшее расстояние, с которого можно различить (обнаружить) на фоне неба вблизи горизонта (или на фоне воздушной дымки) чёрный объект достаточно больших угловых размеров (больше 15 угловых минут). В ночное время -расстояние, на котором при существующей прозрачности воздуха такой объект можно было бы обнаружить, если бы был день.)
выражается как
Sm = - ln E / y
где Е - порог контрастной чувствительности глаза при обнаружении в дневное время объектов с угловыми размерами не менее 0.3 градуса, Е = 0.03 ;
y - натуральный показатель ослабления ( 1/км или 1/м ) - величина, обратная расстоянию, на котором световой поток, распространяющийся в виде параллельного пучка, в результате совместного действия рассеяния и поглощения осла***ется в е раз, где е - основание натуральных логарифмов.
При неоднородной атмосфере в идеале в формулу должно подставляться не единичное значение у , измеренное прибором по фиксированной базе (как это делается на практике),
а интеграл у по расстоянию от 0 до Sm.
З.ы. В оригинальной формуле используются греческие буквы "эпсилон" и "мю".

Mr Z
Участник
Письмо
Москва
# Дата: 23 Дек 2005 11:41


А вертикальная видимость, ее определяют исходя из ВНГО?

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 23 Дек 2005 11:47


Mr Z
А вертикальная видимость, ее определяют исходя из ВНГО?

Ну да. По сути, это синонимы. Просто, когда из-за метеоявлений невозможно определить форму и кол-во облаков, измеренную прибором ВНГО отождествляют с верт. видимостью.

wakula
Участник
Письмо
Украина, Миргород
# Дата: 26 Авг 2006 09:38


Всегда интересовало: как в аэропортах измеряют видимость, особенно вночное время. Очевидно, есть спец. прибор какой-то. Расскажите, если знаете, как он действует?
Mr Z
Справедливее будет сказать, все эти приборы измеряют прозрачность атмосферы. Метеорологическая дальность видимости - величина гораздо более сложная, зависящая от времени суток(освещенности), времени года (контрастнисть обьектов),а также субьективных факторов(особенности восприятия света человеческим глазом).


ПРЕСС-РЕЛИЗ, 11 августа 2003
На ОАО "ЛОМО" завершились натурные сравнительные испытания нового прибора, входящего в Комплекс аэродромного оборудования (КАО) - импульсного фотометра ФИ-3. ФИ-3 предназначен для измерения метеорологической дальности видимости на взлетно-посадочной полосе. От своего предшественника ФИ-2 он отличается значительно более совершенными весогабаритными и техническими характеристиками и улучшенной эргономикой. Благодаря использованию современной электронной базы эксплуатация изделия значительно упростилась, а точность измерений повысилась.

Corvus
Я интересовался похожими приборами. Как Вы оцените измеритель метеорологической дальности видимости "Пеленг СФ-01" ОАО "ПЕЛЕНГ" Республика Беларусь.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 26 Авг 2006 10:20


wakula
Как Вы оцените измеритель метеорологической дальности видимости "Пеленг СФ-01" ОАО "ПЕЛЕНГ" Республика Беларусь.


Не сталкивался с ним, так как (к сожалению) уже 6 лет работаю не по специальности.

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 11 Янв 2015 15:28


Когда-то встречал табличку зависимости МДВ от интенсивности жидких и твёрдых осадков. Очень удобная.. Кто-то может напомнить?

Olga_
Участник
Письмо
Тольятти
# Дата: 11 Янв 2015 15:42


TornadoF5
http://www.aviamet-szf.ru/wp-content/uploads/2014/ 02/%D0%98%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B 8%D0%B5-1-%D0%9D%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0% BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8E-%D0%B2%D1%8B%D0%BF.3-%D 1%87.1.pdf

стр.29

TornadoF5
Участник
Письмо
Харьков, Украина. (Игорь)
# Дата: 11 Янв 2015 15:44


Olga_

Спасибо!

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 11 Янв 2015 19:14


Видимость в снегопаде Интенсивность осадков (мм/ч)
≥4 км <0.1
3 км 0.1
2 км 0.2
1500 м 0.3-0.5
1000 м 0.6-1
800 м 1-1.4
≤500 м ≥1.5

Видимость в дожде Интенсивность осадков (мм/ч)
≥10 км <1.8
8 км 1.8-2.4
6 км 2.5-3.5
4 км 3.6-6
3 км 7-9
2 км 10-15
1500 м 16-25
1000 м 26-40
<1000 м ≥40


http://meteocenter.net/faq.htm

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 8 Окт 2015 19:27


Как с Останкинской башни видимость измеряют с точностью до дециметра?

Видимость (м): 37586.0

http://www.tvtower.ru/10_Pogoda/index-sens0.shtml? 0.7692325295215773

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 9 Окт 2015 07:23


LESS

Ну это условность, конечно.
Финские датчики выдают видимость в таком формате.
Но реальная точность (погрешность) измерений составляет около 5%.

Mark2
Участник
Письмо
Север МО
# Дата: 9 Окт 2015 12:31


Спасибо за ценные сведения,выходит что дальность горизонтальной видимости в прошедшие сутки со смотровой площадки Ост.телевышки (вероятно показатель высоты наблюдения от 337 до 348 метров) составляла 37 километров 586 метров (293/500 частей километра),с учетом того что диаметр Москвы (расстояние между крайними точками города) составляет примерно 33 км получается что круговой обзор (во все стороны) с соответствующей высоты имел большое разрешение,приблизительно до самых пригородов МКАД (простите если не совсем в тему).

LESS
Участник
Письмо
Приокский лесс на юге МО
# Дата: 9 Окт 2015 13:21


Спасибо за ценные сведения

Пожалуйста.

Corvus
Автор сайта
Письмо
Владимир (г. Байконур)
# Дата: 9 Окт 2015 15:02


Думаю, прибор для измерения видимости всё же стоит не на смотровой площадке, а у основания башни.

Serjio
Участник
Письмо
Kazakhstan
# Дата: 28 Янв 2016 19:21


Все правильно, метеоплощадка у основания, а на ней FD-12 судя по снимку http://www.tvtower.ru/10_Pogoda/

Serjio
Участник
Письмо
Kazakhstan
# Дата: 28 Янв 2016 19:24




Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 
Полезная информация:



Поддержка: miniBB forum software © 2001-2017