ایستگاه هواشناسی خودکار فرودگاهی، ایستگاهی متشکل از سیستم‌های حسگر خودکاری است که برای ایمنی و کارآیی عملیات هوانوردی، پیش‌بینی آب‌وهوا و اقلیم‌شناسی، نیازهای مشاهداتی هوانوردی و هواشناختی را انجام می‌دهد.
استفاده از ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی به دلیل کارآیی و صرفه جویی در هزینه کاربرد آن در سطح جهانی در حال افزایش است.
صنعت هوانوردی به منظور راهبری ایمن ناوگان هوایی همواره به اطلاعات صحیح هواشناسی مخصوصا در نقطه مبدا و مقصد نیاز دارد. ایستگاه ها و تجهیزات هواشناسی با توسعه صنعت هوانوردی و نیازهای روز افزون این صنعت به اطلاعات دقیق از وضعیت هوا در سطوح مختلف جوی پیشرفت نموده اند. به همین دلیل است که قدیمی ترین و اصلی ترین ایستگاه های هواشناسی در نزدیکی و یا داخل فرودگاه ها تاسیس شده اند.
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی از ابزارهای گوناگون پیچیده‌ای برای مشاهدهٔ آب‌وهوا بهره می برند. این ابزارها عبارتند از:
بیشتر ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی مجهز به بادنمای مکانیکی برای سنجش سرعت و جهت باد هستند. این سیستم دارای طراحی ساده‌ای است. باد سه کاسه‌ای که به صورت افقی می‌چرخند را دور پایهٔ بادنما می چرخاند و سرعت تقریبی باد را تخمین می‌زند، در حالی که بادنما در بالا به گونه می‌چرخد که روی آن کمترین مقاوت در برابر باد را نشان می‌دهد و بدین گونه جهتی که باد از آن سو می‌وزد را نشان می‌دهد.
نسل نوین حسگرها امواج صدا را برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد به کار می‌برند. این اندازه‌گیری بر پایهٔ زمانی است که پالس‌های فراصوت از یک مبدل انرژی به مبدل دیگر حرکت می‌کنند که بستگی به عامل سرعت باد دارد. زمان انتقال در هر دو سوی سر مبدل اندازه‌گیری می‌شود. بر پایهٔ این نتایج حسگر سرعت و جهت باد را محاسبه می‌کند. در مقایسه با حسگرهای مکانیکی حسگرهای فراصوتی دارای چندین مزیت هستند که مهم‌ترین این مزیت‌ها عبارتند از نداشتن قطعات متحرک، توانایی خود عیب یابی پیشرفته و نیاز به رسیدگی کمتر. برخلاف همهٔ اندازه‌گیری‌های دیگر که تقریباً بین ۱ تا ۳ متر بالاتر از سطح زمین انجام می‌شوند، سرعت و جهت باد در ارتفاع ۱۰ متری انجام می‌گردد.
برای تعیین دید، ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی یکی از انواع حسگرهای زیر را به کار می‌برند:
حسگر پراکنش شعاعی از پرتو فروسرخ را از یک سو به سوی دیگر که گیرنده قرار دارد می‌فرستند. میزان نور پراکنده شده به وسیلهٔ ذرات معلق در هوا و نور دریافت شده به وسیلهٔ گیرنده ضریب تضعیف نور دریافتی را نشان می‌دهد. سپس این ضریب با استفاده از قانون آلن یا کشمیدر به دید تبدیل می‌شود.
در دیدسنج شعاعی از نور مرئی از فرستنده به گیرنده منتقل شده و ضریب نابودی از میران نور پخش شده در هوا به دست می‌آید.
حسگرهایی نیز وجود دارند که تا اندازهٔ معینی ترکیبی از دیدسنج و حسگر پراکنش هستند. حسگرهای پراکنش به خاطر قیمت پایین‌تر، اندازهٔ کوچک‌تر و ملزومات نگهداری کمتر پرطرفدارتر هستند، ولی دیدسنج‌ها هنوز در برخی از فرودگاه‌ها به خاطر دقیقتر بودن در میزان دید پایین و کم خطا بودن به کار می‌روند.
حسگرهای کنونی می‌توانند دید را با برد گسترده‌ای گزارش کنند. در هوانوردی مقادیر گزارش شده به مقیاس‌های زیر گرد می‌شوند:
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی از دیودهای پرتوافشان برای شناسایی نوع بارش سود می‌برند. حسگرهای دیودهای پرتوافشان الگوی درخشش بارشی که از میان شعاع فروسرخ حسگر رد می‌شود(تقریبا شعاع ۵۰ میلی‌متری) را اندازه‌گیری کرده و به وسیلهٔ تحلیل الگویی اندازه ذره و سرعت فرو افتادن آن مشخص می‌کنند که بارش باران است یا برف. اگر وجود بارش تأیید شود، ولی دستگاه نتواند از روی الگوی آن تشخیص دهد که باران است یا برف، نوع بارش نامشخص گزارش می‌شود.
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی توانایی گزارش کردن تگرگ و دیگر شکل‌های میانی بارش را ندارند.
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی حسگر جداگانه‌ای برای تشخیص عامل محدودکنندهٔ میدان دید ندارند. در عوض اگر میدان دید زیر هفت مایل قانونی باشد سیستم با استفاده از نقطهٔ شبنم گزارش شده عامل محدودکنندهٔ دید را مشخص می‌کند. به این ترتیب که اگر رطوبت پایین باشد (اختلاف بسیاری میان دما و نقطهٔ شبنم وجود داشته باشد) غبار گزارش می‌شود. اگر رطوبت نسبی بالا باشد (اختلاف کمی میان دما و نقطهٔ شبنم باشد) بسته به دید دقیق مه تنک یا مه گزارش می‌شود. اگر دید نیم مایل یا کمتر باشد مه گزارش می‌شود. مه تنک زمانی گزارش می‌شود که دید بیشتر از 800 متر ولی کمتر از ۱۱ کیلومتر باشد. اگر دما زیر نقطهٔ انجماد، میزان رطوبت بالا و دید نیم مایل یا کمتر باشد مه منجمد گزارش می‌شود.
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی دارای سلومتر لیزری برای سنجش ارتفاع ابرها هستند. لیزر به سوی بالا شلیک می‌شود و با استفاده از مدت زمان بازتاب نور به ایستگاه ارتفاع کف ابر تا زمین اندازه گرفته می‌شود. به علت منطقهٔ پوششی محدود (لیزر فقط برای ابرهایی که مستقیما در بالاسر هستند می‌تواند به کار رود) کامپیوتر سیستم میانگین زمان پوشش و ارتفاع ابر را محاسبه کرده و به کاربران گزارش می‌دهد. برد سلومتر ۳۷۰۰ متر است و ابرهای بالاتر از این ارتفاع در حال حاضر به وسیلهٔ ایستگاه‌های خودکار قابل شناسایی نیستند.
ایستگاه‌های هواشناسی خودکار فرودگاهی از حسگرهای دما/نقطهٔ شبنم بهره می‌برند. این حسگرها پیوسته در حال کار کردن هستند و معمولاً همیشه به غیر از زمان تعمیر روشن نگه داشته می‌شوند.
داده‌های گرفته شده از حسگر فشار بارومتریک برای محاسبه تنظیمات ارتفاع‌سنج به کار می‌رود. خلبانان از مقادیر این داده‌ها برای تعیین ارتفاع خود سود می‌برند. برای اطمینان از فاصله ایمن از سطح زمین و سازه‌های روی زمین این حسگرها باید میزان بالایی از دقت و اطمینان را داشته باشند.
