L波段雷达常见问题及处理方法

纪华,高振铎,朱春祥

(齐齐哈尔市气象局,黑龙江齐齐哈尔161006)

L波段雷达常见问题及处理方法

纪华,高振铎,朱春祥

(齐齐哈尔市气象局,黑龙江齐齐哈尔161006)

1 引言

L波段雷达是我国自主研制的新一代高空气象综合性探测雷达，它与GTS1型数字式电子探空仪相配合，可自动观测高空风向、风速、气温、气压、湿度等气象要素。L波段雷达是通过对探空气球上携带的探空仪发出的信号进行跟踪，对高空中的温度、气压以及湿度进行实时探测，并根据气球移动的距离和方向来测定风向与风速，然后将得到的信息准确传回地面，由L波段雷达接收处理[1]。

2 基测时遇到的问题

由于数字式电子探空仪是由温度、湿度、气压传感器，测量电路，控制（解码）电路，发射电路和电池等组成。探空仪传感器的测量范围分别为：温度50-(-90)° C；湿度1-100%（RH);气压从1050-1 hPa，观测精度要求很高，因为传感器感应元件的电参量随空气中气压、温度、湿度的变化而变化，所以放球前必须对探空仪进行基值测定,简称“基测”，基测合格方可施放[2]。基测方法是在基测状态，雷达接收机接收并解调出探空仪发出的温度值、湿度值和气压值（仪器值）。值班员读取并输入检测箱测量出的温度值、湿度值及此时地面的气压值，雷达数据处理软件对标准参考值和输入的探空仪温度值、湿度值、气压值进行比较，如在允许误差范围内，给出探空仪基测合格的结论，基测合格并退出基测状态时，软件会自动把探空仪测量值订正为参考标准值。温、压、湿其中任一项超出允许误差范围，基测均不合格，该探空仪不能施放。

(1)探空仪序列号识别。打开雷达放球软件，在出现的界面里，将雷达按钮增益打自动，频率调整到1675 MHz，调整天线方位、仰角使四条亮线较齐，画面左下角，探空脉冲指示在不断从右向左移动，雷达显示的探空仪序列号与正在基测的探空仪序列号一致时，可以进入基测程序。

(2)确定探空仪序列号码后，点击“基值测定记录”准备基测,发现基测框内气压、温度、湿度没有数值，无法进行正常参数值对比。这种情况通常是放球软件中的“基测”开关没有打开造成的，此时应退出基测程序，打开“基测”开关，重新开始基测；

(3)确定探空仪序列号后，跳出一个对话框，未发现探空参数，是否要手动输入，此时应该退出基测程序，退出放球软件，重新打开放球软件，再重新确定探空仪序列号，开始基测；

(4)探空仪基测时，湿度一直在90%以上或随温度变化很少。这种情况是湿度片忘记放进探空仪盒盖内；或湿度为2%一直不变，这是湿球温度表纱布没有沾水造成的，这两种情况都直接导致湿度基测不合格；

(5)探空仪基测时，输入探空仪的湿度值与参考值误差总是超出允许误差范围，造成湿度不合格。

探空仪上的湿度感应元件采用的是XGH-02高分子湿敏电阻，这种一次性使用元件要求必须长期处于干燥的环境中。产生湿度不合格有以下几种原因：

①高湿老化时间不够，湿球温度表上水4 min后进行对比；②硅干燥剂已失效或硅干燥剂量过少，及时更换干燥剂，干燥剂尽量多放以不触及湿敏元件为准；③长期储存后元件特性发生变化，需要更换元件；④湿球纱布太脏或破损，按使用要求重新包扎；⑤“T”/“T0”开关设置错误，将“T”/“T0”选择开关置于“T”的位置；⑥湿度片没有插入盒盖内。

3 放球前的准备工作及处理方法

气球施放前，要检查发射信号和应答信号是否正常，只有在放球软件界面上画面左下角探空脉冲指示不断从右向左移动，放球软件界面上各种仪表显示正常，界面上“帮助”图标显示“OK”，报警灯为绿色，雷达显示的探空仪序列号与准备施放的探空仪序列号一致时才能施放气球[3]。

（1）认真仔细检查探空仪各接头有无脱焊、虚焊和温度传感器断的现象，如有及早处理或更换探空仪；

（2）探空仪接上电源后，在打开放球软件后出现的界面上，将频率和增益调节到合适位置后要注意探空讯号是否正常，有无长时间的中断或译码错误，以便于及时发现及时更换，避免仪器升空后因信号中断造成重放球；

（3）认真做好雷达开机后的检查工作,查看开机后雷达仪表的各项指示是否正常，包括仰角、方位、频率、增益，摇动天线检查天线转动是否正常；

（4）对雷达的基本原理应该熟悉，能根据现象判断雷达是否出现故障，并能掌握雷达简单故障的处理方法。

①雷达天线仰角、方位都不会动，驱动箱出现故障报警：遇到这一情况时应及时关闭雷达驱动箱开关，再迅速开启，就能恢复正常；

②开机后发现终端界面上显示的仰角方位数据混乱，此种现象可能是雷达和终端通讯不正常，可全部关机再重新开机激活后，雷达就能恢复正常；

③当对摄像头进行调整时，距离、焦距及亮度按钮等没有任何反应，遇到这一情况时应及时关闭总电源开关，再迅速开启，雷达即可恢复正常。

（5）如果帮助图标由正常状态的“OK”变为闪烁的“Help”，并伴有报警声时，按“雷达故障开关键”，会弹出一故障列表，红×表示出现故障的位置,绿√表示正常；如果是仰角驱动打红×，摇动天线仰角，即可恢复正常；如果是“精扫触发”打红×，则应立即将雷达关机重新开机，即可恢复正常工作；

（6）点击“显示切换”图标，将示波器切换为距离显示状态，此时应看到两条有毛刺的粗扫基线和精扫基线。如果看到只有一条粗扫基线，2 km精扫基线消失，此时打开雷达故障开关，若显示“精扫触发”打红×，则应立即将雷达关机再迅速开启，即可恢复正常。2 km精扫基线没有，后果是放球后斜距不跟踪，一直是红灯闪烁报警。

4 小结

在日常工作中探空值班员要熟练掌握L波段高空气象探测系统业务操作手册；努力学习专业基础知识；熟记探空专业技术规定；善于总结工作经验，多交流工作中遇到的问题。认真分析特殊情况，针对各种突发情况加强岗位练兵，把操作技能烂熟于心，在做好硬件准备的同时不断提高业务技能这一软件更加重要。只有熟练掌握各种操作的原理及方法，灵活应对各种突发情况，才能更好的完成高空探测工作。

[1]李伟，李柏，陈永清，刘凤秦.常规高空气象观测业务手册[M].北京：气象出版社.2012.

[2]黑龙江省观测网络业务技术手册（高空分册）.黑龙江省气象局.2010.

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

1002－252X(2016)04－0035－01

2016－9－1

纪华（1962-），女，黑龙江省齐齐哈尔市人，哈尔滨工业大学，本科生，高级工程师.