ГОСТ Р 58712-2019. Национальный стандарт Российской Федерации. Автоматизированная метеорологическая измерительная система. Общие технические требования
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 29.11.2019 № 1313-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 01.07.2020.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2019 г. № 1313-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Automated weather observing system. General technical requirements
Дата введения 1 июля 2020 года
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
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)
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;
ДНВ — датчик направления ветра;
ДТВВ — датчик температуры и влажности воздуха;
ДАО — датчик атмосферных осадков;
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);
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 °C до плюс 50 °C и от минус 60 °C до плюс 55 °C для измерителей температуры воздуха;
- относительной влажности воздуха до 98% при температуре плюс 25 °C и 100% при температуре плюс 25 °C для измерителей влажности воздуха;
- 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 °C до плюс 40 °C;
- относительной влажности воздуха до 80% при плюс 25 °C.
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. [1]).
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. [1]).
3.10 Операционная система АМИС общего применения должна иметь лицензию (см. [1]).
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. [1]).
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. [1]):
- 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, сдвиг 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. [1]).
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 1280 x 1024 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;
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;
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. [1]).
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]).
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 °C до плюс 55 °C, относительной влажности от 30% до 100% в диапазоне температур от минус 30 °C до плюс 50 °C (см. [1]).
8.2 Пределы допустимой погрешности измерения должны быть в соответствии с авиационными правилами [1]:
+/- 0,4 °C при измерении температуры;
+/- 5% при измерении относительной влажности при температуре выше 0 °C;
+/- 10% при температуре ниже 0 °C.
8.3 На средствах отображения должна обеспечиваться индикация значений температуры воздуха в величинах, кратных целым градусам Цельсия, при этом наблюдаемые значения с 0,5 °C округляться до ближайшего большего целого градуса (см. [1]).
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. [1]).
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. [1]).
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
| УДК 502.52:551.5:006.354 | ОКС 93.120 |
| Ключевые слова: станция необслуживаемая, автоматическая, автоматизированная, метеорологическая, метео, система, безопасность полетов | |