浅谈GTS1 型电子探空仪的检查维护方法

覃晓玲，文芳一，周锦才

(1.广西壮族自治区河池市气象局，广西 河池 547000;2.广西壮族自治区桂林市气象局，广西 桂林 541001)

1 引言

目前，在我国投入高空气象观测业务［1］使用的电子探空仪型号共有3 种:GTS1 型，由上海长望气象仪器公司生产;GTS1－1 型，由太原无线电一厂生产;GTS1－2 型，由南京大桥机器有限公司出品，3种型号的电子探空仪各有其优、缺点。为确保气象观测资料的一致性和连续性，考虑到不同型号仪器之间的系统性差异，中国气象局于2011年7月作出明确规定:在相同探空技术体制下，无特殊情况时，各高空气象观测站须长期使用同一型号的探空仪，未经国家批准，任何台站不得擅自更改本站所使用的探空仪型号。因此，在今后相当长的一段时间内，广西6 个高空站日常观测所使用的探空仪都将继续沿用GTS1 型电子探空仪(其它2 种型号只能在2010年底以后建成的国内其它L 波段探空雷达站业务使用)，本文就如何更好的使用GTS1 型电子探空仪作简单介绍。

2 GTS1 型电子探空仪的简介

GTS1 型电子探空仪［2］采用全电子传感器和副载波二进制数字代码遥测技术，具有探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等优点，整机实现了数字化、模块化，整体性能接近20 世纪末90年代中期的世界先进水平。

探空仪属于一次性使用设备，使用前必须进行认真检查，确认其符合业务规定的各项技术指标要求之后，才能在业务观测中施放使用。

3 探空仪检查的主要内容

①探空仪外观应平整、曲面无变形、无明显的伤痕和污染［3］;产品标识和功能说明标志应清晰完整，探空仪装在纸盒中松紧要适度。

②仪器的机体和零部件不应有锈蚀和机械损伤。

③元器件焊接和结构件的装配应准确、牢固可靠;紧固件应无松动;塑料件应无开裂、变形现象。

④温度测量的热敏电阻器和湿度测量的湿敏电阻器涂层应均匀无斑点、疵点。

⑤测距缺口与欠饱和振幅比应不小于30。

⑥在对探空仪进行基测时，计算机所接收和显示的探空仪信号内容应清晰稳定;探空仪编号、时间、测量要素等内容应无遗漏，且在有效期内(2 a)。

4 探空仪业务使用和维护要点

4.1 序列号的确定与校对

施放前必须检查探空仪盒盖的序列号与发射板上的序列号是否一致、与计算机放球软件上接收到的探空仪序列号是否一致，3 者不一致应立即更换探空仪。

4.2 测量电池电压是否在规定范围内

浸泡好的电池须测量电池电压［4］，综合测风电池电压以15～18V 为宜，单测风电池电压以13V 左右为宜;电压过高表明能量消耗过快、容易导致信号突失;电压过低则表明电池还未充分激活、对各种电子元器件的能源供给不足，将会导致探空信号接收不清晰。

4.3 注意做好频率调整工作

探空仪载波发射频率失谐(频率漂移)容易造成雷达无法正常接收到应答信号、从而导致丢球。引起频率漂移［5］的原因多缘于探空仪载波发射机性能不稳定——由于L 波段雷达工作频率的自动调节幅度有限(±3～4 mHz)，而探空仪自地面上升到球炸过程中因大气层温度变化范围大(从40～－80℃，温差可达120℃)，对温度变化敏感的回答器电子元器件在施放过程中逐渐变性、进而导致频率发生漂移。一旦“频漂”幅度超出雷达的频率自动调节范围，将使雷达的工作频率和探空仪的载波频率处于失谐状态，造成应答信号缺收而丢球。

频率调整工作分地面和升空后两种情况:在探空仪地面基测时［6］如发现载频偏移超过±3 mHz(探空仪载波中心频率范围为1 672～1 678 mHz，通常以接近1 675 mHz 为好)，应调整探空仪发射机电容螺钉RP1(顺时针为调低、逆时针则调高)使其频率接近1 675 mHz;若无法调节应停止使用并退回厂家修理。放球前还应调整雷达接收机的频率，使之与探空仪的载波中心频率最接近。在气球升空后，随着放球时间的延长，探空仪的载波频率会逐渐升高、在对流层顶附近达到最大，然后开始缓慢下降——因此，在放球过程中应注意根据上述规律微调雷达的接收频率，使雷达始终处于凹口最清晰、信号最好的状态。必要时，在整个探测过程中将频率按钮都应置于“手动”状态，根据不同情况随时调整雷达接收机频率。

5 GTS1 型数字式探空仪常见故障及解决方法

表1 是本站在使用过程中遇到的常见典型和疑难问题以及实际操作经验、相关典型个例［7］简单汇集在一起。

表1 GTS1 型数字式探空仪常见故障及解决方法

6 小结

①GTSI 型数字式探空仪施放前的准备工作要求较高，稍有失误就会影响本次探测资料的完整性或造成重放球。所以要靠基层一线工作者做好日常的维护检查工作，保证良好的运行状态是提高数据正确率的关键。

②观测员要熟悉掌握GTS1 型电子探空仪的工作原理［8］，出现不正常情况要及时查找原因、认真分析，根据《GTS1 型数字探空仪工作原理和使用方法》和有关技术规定进行处理。

［1］中国气象局监测网络司.L 波段(1)高空气象探测系统业务操作手册［M］.北京:气象出版社，2005.

［2］中国气象局大气探测技术中心.L 波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答［M］.北京:气象出版社，2006.

［3］唐承乾.GTS 1 型数字式探空仪日常检查与故障分析排除［J］.陕西气象，2008(6):39.

［4］刘永莲.L 波段雷达—电子探空仪系统的几点实用技巧［J］.广西气象，2004，25(4):44－45

［5］陈乐，等.GTS1 型数字探空仪的使用技巧［J］.技术与市场，2010，17(12):6.

［6］谢林庆，等.浅谈L 波段测风雷达—GTS1 型数字探空仪频率的调整［J］.福建气象，2010，2:47－48.

［7］盖晓东，等.GTS1 型数字式电子探空仪基值测定过程中故障分析及处理［J］.黑龙江气象，2010，27(2):37－38.