王晶红

摘 要：大气透射仪MITRAS 是测量跑道视程（RVR）的气象探测设备，保证MITRAS可靠、准确地运行，是保障飞行安全的重要因素。文章对MITRAS的常见故障进行了分析，并建立MITRAS故障树，以指导机务员进行故障分析及定位。

关键词：气象自动观测系统；大气透射仪；MITRAS；故障树分析

引言

目前，我国民用航空机场均有不同种类的气象探测设备，给预报员、管制员及飞行人员等提供数据依据。跑道视程是机场重要的一个气象要素，飞行安全需要准确、及时地获取跑道视程数据。VAISALA自动气象观测系统中，用来测量跑道视程的设备为大气透射仪，很多机场配备的为型号MITRAS的大气透射仪。因此，保证大气透射仪MITRAS可靠、准确地运行，是保障飞行安全的重要因素。大气透射仪是集光学、电子、机械为一体的精密仪器，大气透射仪一旦出现故障，自动气象观测设备维护机务员通常是采用查询技术手册及依靠经验的方式进行分析处理。并且，机务员必须尽快解决故障，以保障飞行安全。因此，需要分析与总结设备故障现象及造成故障的各种原因、因素以指导机务员迅速、准确的进行故障定位。故障树分析是通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和（或）其发生概率的一种分析技术，其目的是帮助判明潜在的故障或计算产品发生故障的概率，以便采取相应的改进设计措施，或指导故障诊断、改进运行和维修方案。文章采用故障树分析与建立的方法对大气透射仪MITRAS进行故障原因的分析、总结，为机务员故障诊断与定位提供依据与方法。

1 大气透射仪MITRAS

1.1 跑道视程的定义

跑道视程（RUNWAY VISUAL RANGE），简称RVR，是指在跑道中线上，航空器上的飞行员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯或中线灯的距离。跑道视程是根据气象光学距离、跑道背景光强度和跑道灯光强度算出的数值。其中，气象光学距离（METEROLOGICAL OPTICAL RANGE），简称MOR，是指一束2700K的白炽平轴光在大气中传播，衰减至其初始值的5%时，所经过的距离。

1.2 大气透射仪MITRAS原理简介

大气透射仪MITRAS由发射机和接收机组成，发射机的光束对准接收机镜头中心，由发射机发出光束，经过大气衰减，被接收机接收到并测量光强，接收机处理器在发射机处理器的控制下，完成初始测量和数据的内部交换操作，计算出MOR值。测量到的MOR数据受主机时序控制，定时向主机发送数据，并在主机上通过跑道背景光强度和跑道灯光强度算出RVR值。图1即大气透射仪MITRAS。

1.3 大气透射仪MITRAS结构组成

大气透射仪由发射机和接收机组成，单基线透射仪包括一个发射机和一个接收机，双基线透射仪包括一个发射机和两个接收机，文章以单基线大气透射仪为例进行分析。发射机主要包括：闪光控制单元LPF11、光强检测单元LPI11、污染检测单元LPD11、加热控制单元LPH11、处理器板LPC11、电源供给单元LPP11、MODEM板、过压保护单元LPT11。接收机主要包括：光强检测单元LPI11、污染检测单元LPD11、加热控制单元LPH11、处理器板LPC11、电源供给单元LPP11、过压保护单元LPT11。发射机和接收机具体原理框图分别如图2、图3所示。

1.4 大气透射仪MITRAS常见故障

大气透射仪MITRAS常见故障模式为：一个RVR值丢失、全部RVR值丢失、RVR值明显偏低。

三种故障模式，对应的故障部位及原因各个不同，以下将建造故障树进行详细分析。

2 大气透射仪MITRAS故障树的建立

2.1 基本概念及符号

故障树指用来表明产品哪些组成部分的故障或外界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定故障的逻辑图。故障树中常用事件的符号见表1。

故障树中常用的逻辑门是逻辑“与门”和逻辑“或门”，其他逻辑门在某种程度上都可以简化为逻辑“与门”和逻辑“或门”。符号如表2所示。

2.2 建树步骤

建树工作需要对整个系统及各个组成部分有透彻的了解，然后逐步深入、逐级分析。

（1）广泛收集并分析系统及其故障的有关资料及信息；（2）选择顶事件；（3）建造故障树。

对于复杂系统，建树时按系统逐级展开。

2.3 大气透射仪MITRAS的故障树

以上各节已对大气透射仪MITRAS的原理及结构框图做了详细介绍，并确定其常见故障为：一个RVR值丢失、全部RVR值丢失、RVR值明显偏低。

可将以上三种故障模式作为顶事件，逐级分析如下。

以一个RVR丢失为顶事件的故障树如图5所示。

以全部RVR丢失为顶事件的故障树如图6所示。

以RVR值明显偏低为顶事件的故障树如图7所示。

3 结束语

文章根据大气透射仪MITRAS的日常维护与故障处理中常见的问题进行分析，建立了MITRAS的故障树，对机务员及时、准确的进行故障诊断及定位提供思路。同时，还能使技术人员对设备有更深入地了解，对系统结构、功能及维修的知识更加系统化。但是，文章只是进行了初步分析，对MITRAS的故障树建立还比较简单，仍存在不足之处，还须深入研究，以建立更完整、更准确的故障树并定量、定性分析，从而更准确地对机务员排故提供指导并改进维修方案等。

参考文献

[1]杨为民.可靠性维修性保障性总论[M].国防工业出版社.