L波段雷达探测过程中遇到的问题与处理方法

马兵+田野+刘广强+艾青+王静+王尧平

摘 要：高空探测是研究大气过程的最基础手段。L波段二次测风雷达和数字探空仪配合完成数据的采集与传输。该文通过从高空探测系统使用过程中遇到的问题入手，归纳了一些问题与解决方法。希望对问题的及时解决能提供有益的参考。

关键词：高空探测；L波段雷达；解决方法

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）22-0125-02

Abstract：Upper-air sounding is the most basic method to study atmospheric process. The L band two wind detecting radar cooperate digital radiosonde to complete data acquisition and transmission. In this paper，some problems and solutions are summarized from the problems encountered in the process of using the high-altitude sounding system. I hope that the timely solution to the problem can provide useful reference.

Key words：Upper-air sounding ；L band radar；Solution method

1 引言

大气中各种物理过程和天气变化都是在三维空间中进行的，不同层次的大气性质和过程各不相同，地面以上各个高度的气流情况有很大差异，因此需进行高空探测来获取空中各层的气象要素值。高空探测是研究大气中各种热力和动力过程，以及天气分析和预报的最基础手段。常规的高空探测又是大气探测系统中最重要的组成部分。

2 高空探测系统的概述和特点

L波段高空探测系统是我国自主研发的新一代气象探空系统，它由L波段二次测风雷达和一次性使用的GTS1型数字探空仪相配合，由充满氢气的气球把探空仪带到高空，可综合探测由地面至空中30km以上高度范围内大气中各层次的气温、气压、相对湿度、风向和风速5个气象要素，也可单独探测风向和风速。L波段雷达具有精密度高、采样速率快、抗干扰性能好、自动跟踪强、使用方便等特点。探空仪具有结构简单、体积小、重量轻、稳定性好、可靠性高等特点。

3 雷达使用过程中遇到的问题与解决方法

雷达在使用过程中会遇到一些情况，如干扰、乱码、丢球等现象。那么怎样去解决，是我们面临的主要问题。本人对所出现的问题有一些汇总，下面按问题出现在高空探测过程中的阶段分别进行阐述。

3.1 开机后天线的抖动问题及解决办法 高空气象探测雷达的天线，是由4个相控-电扫-微带抛物面天线组成。雷达开机时电压不稳易造成天线的抖动，天线电缆将会出现接触不良，如有故障，则不能及时、有效排除。

解决办法：平和有序开启雷达主机电源—示波器电源—驱动机电源，可以为开驱动预热，有效防止打开设备瞬间的电压不稳，解决天线抖动。同时注意仪器放到放球点时的仰角过低也会使天线抖动。

3.2 探空仪放在放球点后增益过大，凹口不清晰问题及解决办法 增益应在30～50，凹口应清晰，增益过大，会使凹口不清晰，可见需要在放球前对增益、频率进行调整，以防因为雷达与探空仪之间没达到最佳状态，使升空后跟踪不好的现象。

解决办法：放球前设置好增益在手动位置，数值60～70，示波器显示切换在角度跟踪即4条亮线上，放球前一直放在4条亮线状态。天控打到自动状态，距离跟踪打到自动状态，如果斜距超出正常距放球点的距离，说明频率调高了，要根据实际情况，降低频率。根据自动站的放球时的瞬时风向，确定仪器出手后的大致方位（计算方法为：风向±180），根据自动站的风速，初步确定仪器出手后仰角的大致位置（经验：4m/s，仰角大致在35°～45°），做到心中有数，左手手指一直放在控制盒上，为快速切换做准备。控制盒上的放球功能键为特殊情况下强制放球使用。

3.3 放球中天线“死位”问题及解决办法 放球中雷达的仰角、方位角会出现“死位”问题。需要快速解决，以免影响雷达跟踪。解决办法：仰角、方位角“锁死”不动，驱动箱E灯或A灯熄灭。重新开关驱动箱解决。放球软件界面显示仰角或方位角数字不动，天线转。快速把界面上“发射机”开关关闭，天控开关置于手动挡，按顺序关闭开启雷达，来激活雷达与终端的通讯，天控开关置于自动挡，“发射机”开关打开。

3.4 放球中雷达高仰角丢球问题及解决办法 雷达常见高仰角/过顶丢球，气球施放短时间内，由于近地面风使气球仰角升高快，方位变化快而产生。这时副班人员立即指挥主班人员手动抓球，但遇大风、大雾等恶劣条件，气球快速入云或不可见，使副班人员指挥主班人员手动抓球受阻碍，需要主班人员盲抓。或气球施放一段时间后由于干扰等原因丢球，需要主班人员盲抓。

解决办法：丢球后，大致确定的仰角位置，初确定仰角。示波器显示切换在角度跟踪，天控开关切换为手动，点开高压自动，增益为手动，摇动方位（天线摇一圈大约20s的时间），4条亮线会突然打起来饱和，上窜2次（1个旁瓣、1个主瓣），然后点天控自动，点增益自动，示波器显示切换在距离跟踪即转到凹口状態，找下面粗横线上小亮点位置（下面粗横线为16km范围），点一下距离快速按钮是600m，确定方位角。如有飞点，删除点子，飞点多，先整屏删除。根据高差，摇动仰角，高差负值，仰角降低8°～10°，高差正值，升高仰角8°～10°（角度要根据实际情况操作），确定仰角。摇动方位左右8°～10°，再次确定方位角。点天控自动、点增益自动。之后在恢复点进行处理。

4 结语

高空探测不仅需要L波段雷达和数字探空仪配合完成，更需要主班和副班人员密切配合及应对突发状况的处变不惊，快速有序的解决问题。在实际操作过程中经验的积累十分重要，把问题解决在初级阶段，以防出现大的问题，保证数据正常的采集传输，进一步提高工作质量，通过不断的学习和研究，提高业务能力，促进高空探测的更好的展开和发展，从而提高预报准确度，更好的为人民服务。

参考文献

[1]樊振德，刘凤琴，徐磊，等.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.

[2]张霭琛.现代气象观测[M].北京：北京大学出版社，2000.

（责编：施婷婷）endprint