雷达故障（通用9篇）
雷达故障 篇1
雷达工作的原理是发射机产生足够的电磁能量, 通过收发转换开关传送给天线, 天线将这些电磁能量辐射传播至大气中集中在某个方向上形成波束, 再向前传播。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机, 形成雷达的回波信号。气象雷达主要应用于天气预报、航空、航海领域。
1 气象雷达系统组成
气象雷达主要由天线、天线罩、信号处理器、伺服系统、发射机、接收机、波导管和显示器等组成。发射机和接收机主要用于产生并处理射频信号。伺服系统主要用于模式、回波增益控制以及天线俯仰调节。波导管主要作为发射机、接收机和天线之间的射频信号桥梁通道, 天线用于辐射盒接受射频信号, 显示器主要用于雷达图像的显示。
为了能够准确测定目标距离, 气象雷达需要准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间, 再通过目标雷达的接受来返回传播。雷达测定目标方向是利用天线的方向性来实现的。同时, 气象雷达还有一个重要的功能就是测定目标运动速度。如果气象雷达和目标之间存在相对位置移动, 目标回波的频率就会发生变化, 该变化量就称为多普勒频移, 多用于确定目标的相对径向速度, 具有测速能力的雷达比一般的雷达要复杂很多。
2 气象雷达的分类
气象雷达主要用于探测气象要素和各种天气现象, 可以通过探测前方气象来准确连续地得到相关的图片和位置的实际方位, 可以为做好预防提供科学依据。气象雷达对天气预报的作用是十分明显的, 可以提高天气预警能力, 及时传达消息, 为火箭导弹和航空发射器提供气象资料, 为气象研究提供相应的资料气象雷达可以分为测雨雷达、测云雷达、测风雷达、圆极化雷达和多普勒雷达。
测雨雷达又称为天气雷达, 利用雨滴和冰晶对电磁波散射的作用来测试出大气中降雨或云中含雨浓度, 以了解天气系统的结构特征。测云雷达是通过探测未形成的降水云层高度和厚度来分析其物理特性的雷达。测风雷达是用来探测高空中大气层水平风向, 探测气压、湿度和温度等要素。圆极化雷达发射的是圆极化波, 不同于普通雷达发射的水平极化波或垂直极化波这是一种用于探测边界大气的雷达。多普勒雷达是利用多普勒效应来测量云和降水粒子的径向运动速度的雷达。
3 气象雷达的工作原理
气象雷达主要是通过目标对电磁波的反射来确定目标的距离、方位和特性。物体对电磁波的反射程度与物体本身的物理性质和电磁波频率有关, 包括物体的大小、形状、入射角等, 目标的导电系数越高, 反射面越大, 回波也越强。气象雷达就是通过这一点来判断雨量的大小状况, 通过不同的颜色在ND上显现出来。气象雷达通过测量目标的回波和发射电磁波的时间差值来计算出目标距离, 公式为:R=△T/2。其中R为气象雷达距离目标的距离, △T代表时间差, C代表光速。气象雷达由于波束的方向性很强, 天线在水平面内的扫描是受直流马达驱动的, 天线的当前位置即为目标方位。气象雷达的湍流检测多是基于多普勒效应, 通过频率的改变来实现, 公式为:fd=2V/λ。fd代表多普勒频移, V代表相对速度, λ代表信号波长。
4 气象雷达的常见故障分析
由于气象雷达具有自测试功能, 气象雷达的部件一旦发现故障就可以通过CFDS来访问。首先就是“水”对气象雷达的影响, 由于雷达工作的频率很高, 水对于气象雷达有很深的影响。如果波导管中进入水, 就可能会导致波导管烧毁。水会改变天线的介电常数, 让每个缝隙的等效长度不再是一个半波振子, 天线法线上也就得不到最大的辐射电场, 远小于正常辐射。天线接收到的目标反射信号也由于这个原因变得很小, 而雷达接收器则会被认为前方雷雨。所以在日常维护中要格外注意雷达罩的密封条状况, 防止密封条破损进水, 进而影响雷达的正常工作。
接收机面板故障报警显示灯, 通常情况下是显示绿灯, 主要观测雷达接收机、发射机、伺服内部电路故障。如果开启雷达后, 故障灯显示是红灯, 我们首先需要复位雷达, 有时候是由于雷达延迟, 复位后会自动消除。也有消除不了的, 我们就需要检查是什么部件出现问题导致雷达发生故障。例一:有一次雷达接收机的故障灯显示, 并且复位后不能消除, 及时与厂家联系。他们指示推上高压, 根据他们的指导步骤, 高压上不去。然后分析可能是发射机上面的保险管烧坏, 经过排查就是这个原因, 更换保险管后, 面板显示正常, 雷达正常运行。例二:有次雷达打开, 面板上的风扇指示灯出现故障报警, 通过排查、逐一寻找, 最后发现被烧坏的风扇, 通过更换, 面板显示正常。雷达故障面板显示灯对排除雷达故障起到很好的作用, 所以每次雷达开启后, 我们首先应该查看雷达故障显示面板, 发现问题并及时排除, 避免造成更大的损坏。
5 总结
导致气象雷达出现故障的原因是多种多样的, 不能只在部件方面寻找故障的原因, 而应首先检查天线是否进水, 显示器通风状况以及控制开关是否在正常位, 这样才能够排除故障, 确保雷达准确高效地运行。应通过科学的理论来更好地利用多元数据和互补信息, 降低诊断的不确定性, 提高雷达系统故障诊断水平。
参考文献
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雷达故障 篇2
CINRAD/SA天气雷达投入业务运行以来,在雷达天伺系统出现了较多的特殊故障.从连云港等多个CINRAD/SA雷达中,选取该型号雷达由天伺系统造成PUP图像产品异常的特殊故障,通过使用RDASOT测试程序、测量电机测速反馈电压、分析雷达基数据等方法,分析其故障的成因.
作 者：周红根 周向军 祁欣 王尧钧 汤建国 曹德煜 Zhou Honggen Zhou Xiangjun Qi Xin Wang Yaojun Tang Jianguo Cao Deyu 作者单位：周红根,周向军,王尧钧,Zhou Honggen,Zhou Xiangjun,Wang Yaojun(江苏省气象局,南京,210008)
祁欣,曹德煜,Qi Xin,Cao Deyu(江苏省连云港市气象局)
汤建国,Tang Jianguo(江苏省南通市气象局)
雷达故障 篇3
关键词：雷达；不能加高压；原因及排除方法
引言：众所周知，处于运动状态的物体具有速度，于是产生了多普勒频率。当机载脉冲多普勒雷达在空中飞行的过程中，地物相对于雷达产生运动，因而产生一个多普勒频率，设此地物的多普勒频率为fMB，则fMB将迭加在雷达载频fo上，因此地物回波将通过天线主波束，以fo+fMB的頻率出现在雷达接收机的输入端。很明显，雷达波和地物回波在频率上是有差异的，两者相差fd’，脉冲多普勒雷达正是利用这一频率上的差异，从地物杂波背景中分辨出目标回波。实际上，脉冲多普勒雷达相当于一台频谱分析仪，它对各类回波进行频谱分析，提取有用回波即目标回波，从而实现目标检测的能力。当载机搜索远距离目标并进行锁定或是实施攻击敌机时，需要雷达发射单元进入大功率发射状态，称为雷达加高压。
一、故障现象
某型雷达在全面通电检查工作性能时，接通雷达“高压”转换开关，显示器的显示画面左下角没有“HV”高压标识，雷达不能进入高压状态。
二、故障原因分析
（一）发射单元不工作。根据雷达系统原理可知，雷达能否加上高压，取决于雷达发射单元工作及雷达分线盒的AC 115V供电正常与否。雷达发射单元由栅控行波管放大器、低功率固态栅极调制器、高低压电源、保护控制组件及微波组件组成。
雷达发射单元功能是把低功率射频单元激励器产生的高稳定的低功率微波信号放大到预期发射功率。由低压脉冲放大器放大，通过隔离高电位脉冲变压器激励调制器，调制脉冲电压加到管子的控制栅极上，使行波管“通”或“断”，产生高压发射脉冲。发射单元的行波管、高压电源、调制器、灯丝调制电源、钛泵电源等任意一个部件工作不正常，都将导致发射单元工作不正常，雷达加不上高压。
（二）分线盒单元缺相保护。雷达分线盒单元（07单元）通过雷达控制盒的工作方式开关，控制分线盒单元的输出，提供各单元三相AC 115V和或28V电源。当输入三相AC115V/400hz电源某相缺相（当工作电压低于AV 90V或高于AC 118V时启动缺相保护）时，分线盒的缺相保护继电器工作，从而切断机上电源以保护雷达。
三、故障排查方法与过程
（一）检查各电缆及电缆插头连接可靠性。检查雷达供电电缆插头和雷达各单元电缆、插头连接的可靠性，以排除电缆插头连接时可能存在接触不良而造成故障。
（二）检查雷达供电线路。（1）按照雷达系统电路原理图，检查05单元（雷达控制盒）的直流28V供电线路：拆开连接雷达控制盒的05XS1插头及C505插头，用三用表测量C505的11孔与05XS1的5孔导通正常，并将雷达控制盒上的状态选择开关置于“准备”位置，测量05XS1的5孔与05XS1的13孔的导通正常。（2）按照雷达系统电路原理图，检查07单元（雷达分线盒）的交流115V供电线路：拆开右交流配电盒的C501插头和连接雷达分线盒的C503插头，用三用表测量C501的1、4、6孔与C503的2、3、5孔的导通正常。（3）将雷达控制盒上的状态选择开关置于“准备”位置，调整亮度旋钮，检查雷达画面是否正常，经过通电检查画面正常，并且重复通断雷达5次，情况依然良好，排除06单元（显示控制单元）故障。
经过以上三步检查，可以推断出，故障原因应为07单元缺相保护继电器启动了缺相保护所致。当输入三相AC115V/
400HZ电源某相缺相或输入电压过低、过高时，07单元缺相保护继电器K8、K2、K1开始工作，从而切断机上电源，起到保护雷达的功能。拆下07单元，进行缺相保护检查，发现：当输入电压降至AC 107V时缺相保护继电器就开始工作，导致交流电压无输出，缺相保护继电器启动，雷达加不上高压。
（三）更换雷达分线盒单元。（1）更换雷达分线盒单元（07单元）后通电检查，雷达显示器画面左下角显示“HV”高压标志，雷达加高压正常。（2）进一步排查雷达分线盒单元，发现分线盒
C503插座3号针接触偶焊点的焊瘤有裂缝，存在虚接，从雷达分线盒的接线原理图可以看出，3号针是分线盒AC 115V的输入，正是由于分线盒输入的AC 115V电源存在问题，导致分线盒启动了缺相保护继电器。（3）重新焊接好分线盒503插座的3号针接触偶，恢复好分线盒单元的装配，进行缺相保护检查，分线盒工作正常。再将分线盒恢复装机通电检查以及后续的空中试飞验证，雷达显示器画面左下角均显示“HV”高压标志，雷达加高压正常，至此故障彻底排除。
四、预防措施
雷达故障 篇4
测控装备是保障靶场武器系统试验鉴定的重要环节。测控装备在发生故障时,装备的修复率和修复速度从某种程度上将影响靶场试验的顺利进行,所以运用故障诊断系统来对复杂测控系统装备进行诊断,找出故障原因、给出维修建议,成为辅助技术保障人员维修测控装备必不可少的途径。随着电子技术的发展,人们逐步认识到,对故障诊断问题有必要重新研究,必须把以往的经验提升到理论高度,同时在坚实的理论基础上,系统地发展和完善一套严谨的现代化电子设备故障诊断方法,并结合先进的计算机数据处理技术,实现电子电路故障诊断的自动检测、定位及故障预测。
1 故障树分析方法
故障树分析[1,2]是一种主要的系统可靠性和可用性预测方法,广泛的应用于工程实践中。在系统设计过程中,通过对可能造成系统失效的各种因素(例如硬件、软件、环境、人为等因素)进行分析,画出逻辑框图(图1),从而确定系统失效原因的各种可能组合方式及其发生概率,以计算系统失效概率,并采取相应的纠正措施,是提高系统可靠性、安全性的一种设计分析方法和评估方法。
将系统级的故障现象(称为顶事件)与最基本的故障原因(称为底事件)之间的内在关系表示成树形的网络图[3],各层事件之间通过 “与”、“或”、“非”、“异或”等逻辑运算关系相关联。基于故障树模型可以对系统进行定性和定量的分析,故障诊断则是一个从观测到的顶层故障现象出发,逐步向下演绎,最终找出对应的底层故障原因的过程。他把系统故障与组成系统的部件故障联系在一起,并有层次地分别描述出系统在实效的进程中,各种中间事件的相互关系。故障树模型是描述诊断对象结构、功能和关系的一种定性因果模型,他体现了故障传播的层次性和子节点(即下层故障源)与父节点(即上层故障现象)之间的因果关系。
2 故障树建造
在故障树分析中,建树的关键是要清楚地了解所分析的系统功能逻辑关系及故障模式、影响及致命度,建树完善与否直接影响定性分析和定量计算结果是否正确,故障应是实际系统故障组合和传递的逻辑关系的正确抽象。整个建树过程是工程技术人员对系统的分析思考过程,通过不同角度的建树过程,使分析人员进一步得到系统各种信息而更加熟悉系统,帮助设计人员判明潜在故障,以便改进设计、改进运行和维修方案。建树工作较繁,因此应由系统设计、使用人员和可靠性方面的专家密切合作,而且应该不断深入,逐步完善。
首先,分析系统各个组件的功能、结构、原理、故障状态、故障因素及其影响等,并作深刻透彻的了解,确定一个不希望的顶事件。由此开始,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到各类底事件为止。按以下4个步骤进行建树[5]:
(1) 熟悉系统
在对一个系统进行故障树分析之前,建树者首先应对系统的功能、结构原理、故障状态、故障因素及其影响等作深刻透彻的了解,收集有关系统的技术资料,这是建树的基础工作。
(2) 确定顶事件
顶事件可以根据研究对象来选取,通常顶事件是指系统不希望发生的故障事件,为了能够进行分析,顶事件必须有明确的定义,能够定量评定,而且能进一步分解出发生的原因。一个系统可能有多个不希望发生的事件,因此可以建立几棵故障树,但一个故障树只能从一个不希望事件开始分析,这就要选择与设计、分析目的最相关的事件作为建树的起始事件,即顶事件。
(3) 构造故障树
由顶事件出发,逐级找出各级事件的全部可能的直接原因,并用故障树的符号表示各类事件及其逻辑关系,直至分析到底事件为止。显然,对于一个复杂的系统构造一颗故障树需要很大的工作量,建树分为2类:人工建树,基本上用演绎法,即对系统的各级故障事件进行逻辑推理;第2类是计算机辅助建树,目前这是个很活跃的研究课题。
(4) 简化故障树
当故障树构成后,还必须从故障树的最下级开始,逐级写出上级事件与下级事件的逻辑关系式,直到顶事件为至。并结合逻辑运算算法做进一步分析运算,删除多余事件。
3 脉冲雷达故障树的建立
电子设备故障检测和定位,由于情况复杂、原因较多,传统的手段难以很快给出相应正确的故障判断,因为故障解决时间的拖延,因此迫切需要可以快速自动检测故障[6]。某装备发射机发射功率大,故障发生频繁,给保养维护带来很多问题。以该发射机为例,建立发射机故障树,应用故障树分析方法对发射机进行分析。
发射机分系统是该雷达的核心部分之一。发射机将激励源所产生的频率稳定度极高的高频小信号放大到所需要的功率电平,具有频率稳定度高,失真小,相位相参等优点。建立故障树建立某型雷达发射机的故障树,如图2所示。
其中,T表示发射机不能上高压;主要故障分别是:U1为末级组件电路故障,U2为前级组件电路故障,U3为激励产生故障,U4为PIN开关故障,U5为组件电源故障,U6为馈线故障。
对应的故障征兆参数有10个,分别是:X1为发射机功率欠输出,X2为末级组件输出故障,X3为前级组件输出故障,X4为前级组件RF功率输出不正常,X5为发射机超温,X6为工作比和脉宽不正常,X7为发射激励故障,X8为发射允许故障,X9为PIN驱动故障,X10为电源过流或欠压。
4 故障树分析
4.1 定性分析
对故障树进行定性分析[7]的主要目的是:寻找导致与系统有关不希望事件发生的原因组合,即寻找导致顶事件发生的所有故障模式,从中确定系统的薄弱环节,采取措施,予以补救。
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同样,引入二值变量Φ,表示顶事件T的状态。定义顶事件的状态为
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割集是导致正规故障树(仅含有底事件、结果事件以及与、或、非三种逻辑门)顶事件发生的若干底事件集合。若有K个状态向量X,能使Φ(X)=1,则称为割向量,割向量对应的底事件集合称为割集。最小割集是导致正规故障树顶事件发生数目不可再少的底事件集合。如图2所示的故障树,利用下行法求最小割集。下行法的特点是根据故障树的实际结构,从顶事件开始,逐级向下寻查,找出故障树的所有割集,然后再通过集合运算规则加以简化、吸收,得到全部最小割集。求解过程如表1所示。
经简化、吸收,去掉重复的割集,得到全部10个最小割集分别为
K1={X1};K2={X2};K3={X3};K4={X4};K5={X5};K6={X6};K7={X7};K8={X8};K9={X9};K10={X10}。最小割集表明系统的危险性,每个最小割集都是顶事件发生的一种可能渠道,最小割集越多系统越危险。
4.2 定量分析
定量分析[8]的目的是计算顶事件的发生概率,以他来评价系统的安全可靠性,将计算的顶事件发生概率与预定的目标值进行比较,如果超出目标值就应该采取必要的改进措施,使其降至目标值以下。各底事件发生概率如表2所示。
根据底事件的发生概率可以计算出顶事件发生概率为
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概率重要度分析是故障树分析中的重要部分,反映了底事件概率变化对顶事件概率变化的难易程度,但并不能反映出不同底事件改进的难易程度。设t=1000h,λ为各底事件的发生概率,则可靠度的计算公式为
Ri(t)=e-λit (3)
各底事件的可靠度为
R1(t)=e-λ1t=0.923;R2(t)=e-λ2t=0.368;R3(t)=e-λ3t=0.895;R4(t)=e-λ4t=0.926;R5(t)=e-λ5t=0.945;R6(t)=e-λ6t=0.932;R7(t)=e-λ7t=0.913;R8(t)=e-λ8t=0.894;R9(t)=e-λ9t=0.941;R10(t)=e-λ10t=0.926。
设t=1000h,Fi(t)=1-Ri(t),则概率重要度的计算公式为
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式中
各底事件的概率重要度为
Δg1(t)=0.221;Δg2(t)=0.850;Δg3(t)=0.231;Δg4(t)=0.239;Δg5(t)=0.219;Δg6(t)=0.263;Δg7(t)=0.256;Δg8(t)=0.219;Δg9(t)=0.245;Δg10(t)=0.219
通过分析可知每个底事件在系统中所处位置的重要性,设计人员在设计过程中应该采取必要的检测手段和保护措施来提高其可靠性和安全性。
5 结束语
由于导致顶事件故障的原因有多个,在故障诊断时,可以判断所有最小割集即故障模式,从而找到故障原因,但是对于复杂电路的故障树分析,将有大量的故障模式需要测试,在此用故障树最小割集重要度进行分析,只要对重要度大的故障模式进行监测,对于重要度小的故障模式可以不进行监测,或者对几个重要度大的故障模式所对应的监测点进行监测,然后综合进行判定。根据故障树分析结果,将脉冲雷达的可靠性指标转换为对各底事件的可靠性要求,通过提高底事件的可靠性达到提高脉冲雷达可靠性的目的。经过可靠性验证,脉冲雷达实际达到的可靠性值与分析结果基本一致。将所有底事件按概率重要度进行排序,由高到低初步设置故障检测点,然后再进行优化,达到用尽量少的检测点来确保尽可能高的故障检测能力。
摘要：首先对某单脉冲雷达建立故障树模型,然后通过建立的故障树对雷达故障进行定性、定量分析、计算,最后对研究结果进行试验验证。可以证明利用构建故障树来进行无线电测量设备故障诊断分析,不仅可以方便推理机构寻找潜在故障和进行故障诊断,而且可以进一步预测未来系统故障发生的概率,便于测量设备故障的检测与定位。
关键词：故障树分析,雷达,故障诊断,重要度
参考文献
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L波段雷达的常见故障分析 篇5
关键词：L波段雷达,工作状态,故障判断,维修
0 引言
L波段雷达是我国自主研制的新一代探空雷达, 实现了自动跟踪、监测控制、数据录取、处理和生成各种气象产品报表的全自动化, 是我国高空气象探测的更新换代产品。
雷达在实际工作中出现的故障是多种多样的, 虽然雷达本身有智能故障检测功能, 但只能解决主控箱内各电路的故障。对于一些复杂的, 多部位同时故障的情况, 自动检测功能不能识别, 只有进行人工检测。检修的基本思路是:顺藤摸瓜, 逐段检查。这藤就是与故障有关的信号 (电路) 途径。因此, 首先必须弄清全机基本工作原理及全机信号流向, 然后按故障现象进行分析, 逐段检查, 确定故障部位, 最终排除故障。
1 雷达工作状态的判断
1.1 静态观察判断
没有信号输入的静态情况下的判断:正常开计算机和雷达后, 在示波器上应有三格 (3V) 左右的噪声信号 (即杂波茅草) , 操作软件面板上增益在175dβ左右, 频率指示正常 (1675±6MHz) , 操作软件面板上的雷达操作按钮, 在软件下方终端——雷达通讯指示栏应有红色箭头自左向右扫描, 基本以判断雷达各主要部件工作正常, 开主控箱发射开关, 3min以后, 手控斜距调在1km以外, 开软件控制面板上的高压开关, 可见软件左上方高压电流指示在2.5mA左右;开软件控制面板上的全高压开关, 可见软件左上方电流指示在3.3mA左右, 可判断大发射机工作正常。
1) 没有噪声讯号或噪声讯号幅度不足, 可疑部位:1.3.4号板, 高频组件, 中频通道盒以及高频组件到和差箱信号电缆有地、芯线接触不良, 高频组件到中频通道盒的连接电缆及插头有无松动和接触不良。可采取先简后繁的办法, 先更换1号板和4号板, 依次换中频通道盒, 高频组件, 直到找到故障部位。当出现开大小发射机压噪声讯号的情况, 更换3号板就可解决。对出现在噪声讯号上叠加讯号或虚亮线, 一般是高频组件到和差箱的讯号通路有地、芯线接触不良, 仔细检查电缆WT8的插头的地、芯线接触情况即可排除。
2) 发射机高压电流加不上和加高压后过荷, 是大发射机的主要故障。这类故障主要是分清是大发射机本身故障还是主控箱内控制电路故障。这可以充分利用雷达故障自检功能, 控制电路故障一般都会报警。大发射机本身故障, 自检电路不报警, 分清故障部位后采取不同的处理办法。一般控制电路故障都在11-2板, 换上备份板即可。大发射机本身故障一般是磁控管故障, 更换备份件即可。加高压过荷一般是仿真线上高压电容击穿或脉冲变压器击穿, 更换高压电容或脉冲变压器就可排除。
3) 雷达与微机之间通讯异常。主要表现在微机不能接收探空仪讯号, 微机无法控制雷达操作。主要原因是, 微机出现“死程”或雷达死机。一般重新启动雷达和微机即可。
1.2 动态观察判断
在基测箱上接通探空仪电源, 调整天线和频率。在软件面板的探空信号接收区有压、温、湿讯号, 在软件面板的左下方终端——雷达通讯有动态的蓝色箭头, 在探空脉冲指示栏有脉冲自右向左不断运动。讯号调到最佳时, 自动增益应在50dβ左右, 可以基本判断雷达讯号接收系统正常, 雷达——微机通讯正常。
1) 注意平时在雷达工作状态正常时, 仔细观察软件面板上的各指示表和状态指示, 在雷达异常时对照, 发现异常之处, 以此作为判断故障的依据。比如:故障现象是:近地面接收信号正常, 放球20min后, 接收信号逐渐减弱, 30min后信号消失, 就象701雷达信号“突失”一样。故障判断:平常自动增益是50dβ~60dβ, 30min后为120 dβ, 球炸时为150 dβ;而发生故障时, 增益为80 dβ~100 dβ, 30分钟后为180 dβ, 明显偏离正常值, 明显是接收机灵敏度降低。接收机的组成是:前置高放 (包括前置场放、限幅器, 隔离器、环行器等在和差箱内) , 高频组件 (在天线座内) , 中频通道盒 (在主控箱内) , 信号通道 (1号板) , 信号终端 (4号板) 。通过更换前置场放、限幅器、4号板, 故障排除。
2) 高仰角容易丢球, 首先要对照前文所述仔细检查增益值, 增益值设置过低时, 更换1号板。其次检查与和差箱连接的WT9 (19芯) 电缆中程序方波芯线和12V电源传输芯线在天线高仰角时有接触不良现象, 用万用表对WT9电缆进行测量, 测量时晃动WT9电缆可以发现上述芯线有开路现象, 重新更换WT9即可排除该故障。
3) 放球过程中讯号跳动, 抖动等讯号异常现象
在动态下出现这一现象, 要注意区分一些细节是否在天线转动过程中出现?是在转动仰角时出现还是在转动方位时出现?在方位转动时出现故障的最可能部位是方位驱动电机的弹片连轴器松动;在仰角转动时出现故障最可能部位是粗精同步电机内Z1、Z2压簧与电机铜轴接触不良, 打火严重造成。
4) 电缆接触是检查的关键, 在检查过程中要仔细, 在拔插接头时要用力, 检查时要把插头也打开, 安装好插头后用万用表检查后再接上。我局曾出现过和差箱内前置高放到限幅器之间的讯号电缆外部连接完好, 内部芯线断开, 造成接收机灵敏度降低, 影响了施放高度, 因此类似情况一定要用万用表检查各电缆完好后再接上。
5) 雷达部件检查后, 对没有问题的要及时恢复, 且注意拔插时要保证其接触良好, 防止故障复杂化。我局在一次检查电源时, 拔掉了开关电源到主控箱底板的插头XS17-50008T, 后又插回到XS17-50008Z, 当时检查工作正常, 几天后出现天线方位乱转, 仰角上升到90度以上“死位”, 重新开启雷达电源和驱动箱开关, 雷达工作时而正常、时而不正常, 仔细检查11-8板的24、25脚电压只有4.7V (正常时应有5V) , 最后查出是XS17-50008Z座与XS17-50008T插头接触不良。重新插紧后恢复正常。
6) 雷达维修后一定要校准雷达。
2 结论
以上的种种情况充分说明了在实际工作中, L波段雷达在运行中出现的故障, 只要我们弄懂基本原理, 掌握了信号流程, 顺藤摸瓜是完全可以排除的。要保障雷达的正常运行, 就要勤维护、多检查、勤思考、多动手, 在今后不断的实践过程中, 进一步提高自己的业务技术水平和专业技能, 让L波段雷达为气象现代化服好务, 提供更好的效益。
参考文献
[1]GFE (L) 1型二次测风雷达业务操作手册.中国气象局大气探测综合试验基地编制.
某型雷达故障知识获取新方法 篇6
雷达设备是典型的复杂大型电子设备, 为解决新装备配备少、装备训练损耗大、技术资料少、维修困难等问题, 提出了通过仿真获取故障知识的新方法。故障仿真技术能够对系统中的任意环节提供虚拟故障分析。本文在总结通过仿真获取故障知识过程的一般过程的基础上, 提出了计算机自动获取雷达电路故障知识的方法, 利用PSPICE作为故障仿真平台, 分析雷达系统故障, PSPICE的仿真功能强大使得该方法几乎适用于雷达所有电路当中。
1通过故障仿真获得电路故障知识的一般步骤
故障仿真技术目前主要应用于火箭、卫星、电网等造价高, 规模大, 系统结构复杂的难以实地测量或拆卸的系统。故障仿真可以对系统中的任意环节进行模拟故障分析, 最大的优点在于可以分析那些无法在实验台上再现的故障, 其获取的故障知识的一般的步骤如下:
(1) 根据用户需要, 对需要获取的故障知识进行分析, 收集原始资料。
(2) 对系统进行分解, 确定故障的行为条件, 明
(3) 根据行为条件人为设置故障进行仿真。
(4) 对仿真的输出进行处理, 提取典型的特征
(5) 将提取的典型特征和对应的故障行为条件送入故障知识库, 形成故障知识。
目前, 通过仿真获取知识这个途径在雷达故障诊断的实际应用中没有受到足够的重视, 这是因为即使是仿真也需要专业人员来进行, 而且对于雷达这样的大型电子设备来说可能的故障太多, 仿真任务过重。但是, 如果前述的整个过程可以交给计算机自动处理, 尽量减少人工干涉, 那么该途径就能达到真正实用的程度[1]。
2雷达故障知识获取自动化方法策略研究
2.1分治策略
分治法是最著名的通用算法设计技术, 很多非常有效的算法实际上就是这个通用算法的特殊实现。分治法的设计思想是:将一个难以直接解决的大问题, 分割成一些规模较小的相同问题, 以便各个击破, 分而治之。在雷达故障知识获取的过程中, 我们不难发现, 任何问题所需的计算时间都与其规模有着直接的关系。电路的规模越小, 解题所需的时间往往也越少, 从而比较容易处理。要想直接解决一个大规模复杂电路的问题, 有时候是相当困难的。此时, 分治法将发挥重大作用[2]。
在分治法最典型的运用中, 问题规模为n的实例被划分为两个规模为n/2的实例。更一般的情况下, 一个规模为n的实例被划分为k个规模为n/k的实例, 其中a个实例需要求解 (a和k是常量, a≥1, k>1) 。为了简化分析, 我们假设n是k的幂, 则运算时间T (n) =aT (n/k) +f (n) 。
其中f (n) 是一个函数, 表示将问题分解为小问题和将结果合并起来所消耗的时间。反复应用分治手段, 可以使子问题规模不断的缩小, 最终使子问题缩小到很容易求出其解。再加上PSPICE高版本的功能强大, 集成度大大提高, 电路图绘制完成后可以直接进行电路仿真, 并且可以随时分析, 观察仿真结果。
我们可以将PSPICE仿真中的基本元器件可以分为三大类:无源元件, 电源和半导体器件。国家标准和其它一些通用标准对这些类别的元器件定义了具体的失效方式 (故障模式) 及失效率。因此, 仿真中的任一元器件, 都可以按其类别在各类标准中查到它所有可能的行为条件, 然后利用PSPICE程序对每一个行为条件进行计算, 并将计算结果利用特制的转换软件取出, 产生各可及节点的电压参数[3]。收集了所有类别的可能行为条件的信息, 计算机就能自动定义仿真中任一元器件的所有可能行为条件并按照这些行为条件进行仿真, 从而达到分而治之的目的。
2.2判定树方法来判断同级内元器件对系统的危害程度
判定树是一棵二叉树, 它的每个内节点表示一个形如x∶y的比较。指向该节点左儿子的边相应于x<y, 标号为<;指向该节点右儿子的边相应于x>y, 标号为>。每进行一次比较将耗费一个单位时间。对于一个特定的规模为n的输入, 算法的操作可以沿着判定树中一条从根到叶子的路径来完成, 这样, 一遍操作中的键值比较次数就等于路径中边的数量。因此, 在最坏的情况下, 比较的次数就等于该算法的判定树高度。
如果将判定树算法与雷达电路划分层次的策略结合起来, 无疑将给故障知识的获取注入新的活力。电路按照其抽象功能被划分为系统级、 (分系统级) 、模块级、电路级、分立元器件级, 每个电路抽象层的基本组成单元称为元素。在同一级的各个元素之间, 利用判定树算法对每个元素进行有效的判断。判定树的根结点表示第一次比较, 根据比较结果, 将控制转向它的两个儿子中的一个。这样一直比较下去, 直到到达一个叶结点, 也就是本级的最底层元素。算法所要求的结果在叶结点处得到。
图1是对雷达电路中任意同级内的三个元素a, b, c进行排序的一棵判定树 (见图1) 。
我们可以根据上面的例子来分析这个算法的平均性能。我们可以用这个算法的平均比较次数来表示树叶子的平均深度, 也就是从根到叶子的平均路径长度。上面例子的平均深度是 (2+3+3+2+3+3) /6=8/3[4]。
2.3 雷达系统电路各级之间的FMECA分析
故障模式、影响及危害性分析是对装备故障的一项最为全面和基础的故障分析方法。在进行FMECA分析时应按照逐级计算的方法, 遵循分立元器件级、电路级、模块级、系统级自下而上的顺序进行分析, 这样不仅可以分析出各元器件对系统的影响, 还可以深刻地反映出各单元、子系统对系统的影响。
为了更加准确的分析雷达系统中各子系统的工作情况、相互影响及相互依赖关系, 需要建立可靠性 (RBD) 方框图, RBD方框图表明各子系统之间可靠性的关系, 明确其故障对系统更高一层性能的影响[5]。
由于电子设备的FMECA分析方法相同, 下面以某型雷达电视监视器中的同步分离电路为例具体分析 (见图2) , 其原理是利用同步脉冲与图像信号具有不同电平的特点, 控制该级晶体管的基极直流电位, 进行幅度分离。同步分离电路的核心是晶体管BG5, 当同步脉冲到来时, 三极管BG5导通, 输出同步脉冲。C10, R18, R19为输入网路, 调节基极电平, 高于黑色电平的图像信号到来时, 三极管截止无输出。这样就起到了将同步脉冲从视频全电视信号中分离出来的作用, 即幅度分离[6]。
从可靠性意义出发, 作出电视监视器中的同步分离电路的方框图 (见图3) , 各元件均为串联结构, 任何一个元件发生故障都将导致该单元误输出或无输出。
元件危害度cmj:
cmj=λpαmjβmj。
各种电子元器件的故障率λp可通过可靠性预计得到, 同时可以需要根据实际情况加以修正。故障模式频数比αj表示元件将以故障模式j发生故障的百分比, 该元件所有故障模式对应的αj值的总和等于1。故障影响概率βj是分析人员根据经验判断得到的, 它是系统以故障模式j发生故障而导致系统任务丧失的条件概率。βj的值通常按如下规则进行定量估计:系统任务实际丧失, βj=1;系统任务很可能丧失, 0.1<βj<1;系统任务有可能丧失, 0<βj≤0.1;系统任务无影响, βj=0。在此基础上, 采用逐级的计算方法, 首先计算出第i个元件的各种故障模式对系统的危害度, 然后计算出各种元件对系统的危害度。例如:电阻R18, 有两种故障模式:第一, 开路:导致电路误输出, 系统任务可能丧失, βj=0.1, 故障模式频数比αj=91.9%, 故障率λp=0.275×10-6, 则元件危害度cmj=λpαmjβmj=0.257 2;第二, 漂移:导致电路误输出, 系统任务可能丧失, βj=0.001, 故障模式频数比αj=8.1%, 故障率λp=0.275×10-6, 则元件危害度cmj=λpαmjβmj=0.000 02。按照这种方法可以将R19, R20, BG5的危害度值求解出来, 从而也就知道了各种元器件的危害度次序。
采用同样的方法可以分别计算出雷达系统中各子系统及各单元的危害度, 当系统发生故障时, 应根据各子系统FMECA分析的危害度大小次序进行分析, 直至最底层的元器件。
3 结论
本文通过引进新的算法——分治法、判定树与PSPICE仿真软件进行结合, 对雷达系统电路进行深层次的分析, 并给出了具体的应用实例, 尽管上述实例是针对可及节点电路进行的故障分析, 存在一定的局限性, 但是随着电路故障仿真研究的不断深入发展, PSPICE的巨大开发潜质已越来越被广大的故障诊断专家所重视, 在很多故障诊断领域中获得应用。
参考文献
[1]段敏, 张锡恩.基于仿真的通用模拟电路故障知识获取平台.计算机工程与设计, 2006;27 (1) :129—131
[2]王晓东.算法设计与分析.北京:清华大学出版社, 2005
[3]祁士勇, 高洪涛.PSPICE在模拟电路故障诊断中的应用.科技资讯, 2008; (13) :
[4]Levitin A.Introduce to the design and analysis of algorithms, second edition.北京:清华大学出版社
[5]孟亚峰, 蔡金燕, 王格方.基于FMECA的某型雷达系统故障分析.军械工程学院学报, 2000;12 (4) :
雷达故障 篇7
一、CINRAD/SA天气雷达组成
CINRAD/SA天气雷达主要由发射机、接收机、天线、信号处理器四部分构成。
1. 发射机。
发射机的核心组成部分是高频放大链, 高频放大链由高频激励器、高频脉冲形成器、可变衰减器、速调管放大器及电弧/发射保护组件组成;其另一个组成部分是油箱部件, 可通过油泵的循环使高绝缘性的油体保持在一定的温度, 达到利用油液对浸泡在其中的器件进行冷却的目的;全固态调制器也是发射器的重要组成部分, 其主要功能是进行整流与调制。
2. 接收机。
接收机主要放大来自目标的回波信号, 然后送往显示器进行显示, 还兼具向发射机提供高稳定的发射信号。信号处理器则是当接收到接收机传来的模拟信号后, 完成地物杂波抑制。
3. 天线。
天线主要由辐射体和反射体两部分组成, 反射体通常是采用抛物面型, 辐射体是用波导管扩展成的喇叭口, 位于抛物面反射体的焦点。当从发射机来的电磁波能量由喇叭口辐射出来, 经过抛物面发射体的发射, 从而聚集成一束狭窄的强电磁波想空间定向辐射出去, 接收则是辐射的反过程。
4. 信号处理器。
信号处理器主要负责处理天气雷达发送和接收的信号, 为系统提供相应的数据。
二、CINRAD/SA天气雷达常见故障
1. 发射系统故障。
(1) 雷达系统在提示“准加高压”后, 加高压的瞬间, 雷达电源的空气开关跳闸。故障简析及处理:检查发现调制器内的禁止脉冲信号的接头接触不良, 造成脉宽调制器无禁止脉冲信号输入, 使调制脉冲取样信号剧烈变化、输出电压快速变化, 造成调制脉冲波形间幅度起伏增大, 烧毁作为调制开关用的大功率刚性调制器IGBT模块, 由此产生的一个反馈脉冲电流烧坏驱动板上的驱动模块EXB841, 以及开关电源的整流板上的6只高频快速二极管, 系统内的保护电路为防止器件更多被损坏, 自动切断电源。对损坏的器件进行更换;对输入禁止脉冲信号的接头用酒精清洗后旋紧, 使其接触良好后恢复正常。
(2) 报警发射机聚焦线圈电流故障。故障简析及处理:检查发射机磁场电源及相关部件, 磁场电源510 V及磁场电压输出正常, 电流无输出, 据此判断为磁场电源故障。检查速条管无输出, 人工线亦无充电电压, 再对触发器3A11的ZP2、ZP3测试信号检查, ZP3无放电触发脉冲。确定为控制端RDA计算机信号处理器HSP–B板U6芯片坏了, 更换后恢复正常。
(3) 故障灯全亮, 报发射机/DAU接口故障, 无法进行故障复位。故障简析及处理:开始认为是由于打火引起, 经过更换调制器内部分高压线, 并检查相关部件并无发现问题后进行拷机, 但在运行几个小时后, 出现相同故障现象, 在对接口板3A1A1检查后, 发现多处芯片烧坏, 更换后能开机运行但是人工线电压无法达到指标要求。随后几天的拷机过程中, 相同故障现象反复出现。经过最后查找, 发现为触发器3A11偶尔丢失放电脉冲, 致使调制器人工线过压从而导致故障的重复出现, 惊对触发器3A11处理后, 系统恢复正常。
2. 接受系统常见故障。
多普勒天气雷达的检测功能单元没有故障报警, 但是假若接收机系统出现故障, 则多数时候表现为终端产品无回波或是产品上面出现大量噪声回波。在工厂对CINRAD/SA天气雷达进行数字改造之前, 此类现象多是由于频率源出现问题或者AGC控制器、IF数控衰减器、I/Q相位检波器这几个部件之一运行不稳定引起, 在工厂对CINRAD/SA天气雷达进行数字改造后, 运行比较问题, 因此不再讨论。
3. 伺服天线系统常见故障。
俯仰伺服系统与天线方位伺服系统共同构成了多普勒天气雷达的伺服系统, 其主要功能就是对雷达天线进行必要的操作和控制, 进而让雷达天线依照指令完成各种任务。
(1) 在雷达开机之后, 天线出现“飞车”问题。故障简析及处理:在雷达正常开机之后, 没有下达俯仰RHI扫描动作指令, 表示软件失去对伺服驱动的控制作用。对雷达的伺服系统进行检查, 发现发挥天线限位作用的机械保护部件撞毁, 是由于运动于垂直方向上的天线超出保护范围所致。碰撞受阻之后的天线会产生较大的反激强电流, 导致驱动电源保险被烧毁。更换以上元器件之后, 雷达系统的工作状态恢复正常。
雷达故障 篇8
雷达作为现代战场检测目标的重要电子设备,其作用对于战斗过程中作战方针的调整及战场结果的导向至关重要。雷达主要依靠发射和接受电磁波的形式,达到探测目标的位置、运动轨迹的作用。但是现代雷达装备因高度集成化和数字化,其内部是相当复杂的电子元件组成,一旦发生故障,其种类繁多,不易修复。而为了保障雷达装备在战场上的完好性、及时修复雷达故障,现代雷达科技提出了机内测试(Built-in Test,BIT)技术。通过BIT技术的智能故障预测,实现雷达装置的实时动态监控,对雷达设备进行准确预测,特别是雷达设备故障有更好的事前性,能够对故障进行更加准确的诊断和评估。本文针对雷达智能故障预测系统技术,对BIT技术进行探讨,希望通过对BIT技术的探讨提高BIT技术在雷达故障预测系统上的诊断性能。
2 BIT故障预测技术
航空电子装备的测试性设计是最早应用BIT技术的,随着集成电路和计算机的发展,从19世纪七十年代BIT技术发展至今,BIT也越趋向规范化、智能化、数字化、系统化的发展方向。
2.1 雷达装置故障机理
一般而言,雷达装置发生故障多数由于:一是雷达内部组成零部件的失效,比如集成电路板失效、电阻器电容器失效、连接控制元件失效等;二是设计缺陷,如电路设计缺陷、精密度设计缺陷、电波接受系统缺陷等;三是设计后雷达在制造工艺上的缺陷,比如原材料质量没有达到更高标准、制造流水线上的质量监控不到位、制造工艺技术人员技艺水平的高低问题等都可能造成最终组成原件的缺陷;四是雷达装置使用不当,维护不及时,客观环境因素等,如雷达操作人员使用不当、定期维护不及时、出现故障后维修不当等;上述这些常见原因都极有可能导致雷达装置故障的发生。
除此之外,雷达装置的组成零固元件的故障周期也是一个重要方面。就如食物有保质期,每一个雷达装置的元件在生产完成后投入使用当中都有一个使用寿命期间,然而在这段时间内,在正常使用过程汇总,每个元件都不可避免的会面临不得不发生的保养、更换等维修,发生维修的原因各种各样、不一而足,但都与自身设计制造的参数相关。此元件的使用寿命即为其故障周期。故障周期的计算公式为:
式中,T—故障周期;T1—初次故障周期;T2—列装时间。
通过对元件故障周期的了解,可在雷达装置BIT故障预测系统中进行有筛选的故障预测,避免重复无用的预测,提高预测效率。
2.2 BIT技术预测性维修
BIT故障预测系统技术通过对元件潜在的故障进行预测,并进行事前性调试、管理、保养维修,从而避免发生机械故障,使元件失去功能。该预测主要依靠的是P-F曲线(图1)。
图中,A-故障开始发生点,P-能检测到的潜在故障点,F-功能性故障点。在实际应用中,P-F间隔(T)的一半为最佳预测性维修时间段。其特点是能采取有针对性的事前措施,效率高,且紧密度高,高技术含量,独立完成检测预测工作。
2.3 预测信息的获取
雷达故障的预测的基础还是依靠对雷达装置的状态检测,目前获取的方式主要还是以计算机为载体,有单机系统检测和预测模式,结构简单、规模小、便捷快速、应用广等特点;还有分布式检测模式,分散式监控预测;以及与网络技术结合的远程网络化监测模式。
3 雷达智能BIT技术故障预测系统
雷达故障预测方法主要是基于雷达装置建立精准的数学模型,通过各种故障诊断预测方法进行智能的故障预测。智能BIT故障预测系统需对雷达各零部元件的工作状态进行自动监测和判断,若出现故障,系统自动分析故障原因并进行报警,指导故障维修,提高维修效率,缩短维修时间。
3.1 雷达智能BIT故障预测系统运行技术
对雷达故障的预测技术主要还是依靠软件系统技术及数据信息数学运行计算方法。而雷达故障预测系统目前主要有专家系统预测技术、故障树预测技术、模糊预测技术、模式识别预测技术、神经网络预测技术等。
通过比较,本文BIT故障预测系统模型是采用Visual C++6.0系统软件,而数据信息的处理则采用MATLAB软件,而系统的运算方法则采用智能遗传算法。通过模拟来论证专家系统技术的运行效果。
3.2 雷达智能BIT故障预测系统设计基础
系统设计基础首先需考虑到整个雷达装置故障预测系统的实时性,即对雷达设备原件进行实时有效的状态监测,及时发现潜在故障;还要考虑系统的智能性,即自动进行监测诊断预警,智能排查或维护;其次系统的可靠性,预测系统高度可靠,才能保障其做出的预测和对设备状态的判断准确有效;还要考虑实用性、先进性等其他设计要求。
在充分考虑上述设计要求后,在模型设计中还要实现预测系统的各种功能。一是雷达零部元件的状态监测,故障预测系统本就是根据对元件状态的监测来实现对故障的预测,一旦发现异常,系统将自动做出判断。二是系统诊断功能,对雷达装置的故障预测首先要基于系统对元件状态的准确判断,及最后呈现给维修人员的故障结果和维护指导都完全依仗与系统的诊断。三是系统的故障预测报警功能,在发现雷达装置出现故障后,系统应能够准确及时地进行预测和报警,使维修人员能够第一时间发现故障并及时有效地进行维修。四是系统智能扩充数据及不断自我学习,每一次故障排查维修后的数据,系统都应自动存档,通过网络及时更新元件数据和故障数据,丰富完善数据库,供设备维护人员不断自我学习。
3.3 雷达故障预测模型
在雷达装置基础上建立模型,本文主要采用专家系统技术和智能遗传算法及支持向量回归(SVR)知识建立模型,从而实现雷达设备的故障检测和维修。专家系统的基本结构包含解释机、推理机,通过这两个软件进行知识获取并建立相应知识库,其最主要的优势在于实时性高、可靠性强、灵活度高、适应性强。而智能遗传算法是基于遗传算法,对遗传算法汇中的选择、交叉算法进行智能化运算。
最后故障预测模型的建立,其流程图如图2所示。
其中,支持向量回归运算模型中的参数C、ε、σ的目标函数:
从式子中可以看出,对系统模型最关键在于对目前函数的优化,找到最适应度函数值,得到最佳的C、ε、σ值。
3.4 雷达智能BIT故障预测系统的建立
BIT技术智能故障预测系统的建立主要由硬件部分和软件部分组成(图3)。
3.5 雷达智能BIT故障预测系统运行效果
首先选取预测系统模拟所要监测的关键雷达装置元件,然后对待预测元件的状态数据进行更新与校对,利用模型系统对待预测元件的故障趋势进行预测,最后根据预测值,进行相应的故障判断。实现状态实时监测、故障智能检测、诊断预测预警等功能要求,并且拥有高度自动化、智能化。
4 总结
雷达作为未来战场上至关重要的作战工具,在当今复杂的电磁环境下,雷达工作效率的高低就显得尤为关键。而对雷达故障的检测若能做到及时性,无疑将大大缩减故障维修时间。本文通过对雷达智能BIT故障预测系统模型的建立,论证了在复杂的电磁环境下,BIT故障预测系统中专家系统技术对雷达故障预测的精准高效,到达了很好的预测效果,体现了其智能化、实时性、可靠性、先进性等特点,拥有非常广大的应用空间。
摘要：在越来越复杂的电磁环境下,BIT故障预测系统技术对雷达装置零部元件状态的监测,以及雷达故障的及时预测、预警维护等具有非常重要的作用。本文从雷达故障发生机理及故障模式入手,通过对比筛选基于专家系统建立BIT故障预测系统,再最后模拟运行效果,探究在雷达领域BIT故障预测系统的技术问题。
关键词：雷达装置,BIT技术,故障预测系统
参考文献
[1]徐永成.BIT中智能故障诊断理论与方法研究[D].长沙.国防科技大学,1999.
L波段探空雷达常见故障与维修 篇9
1 L波段探风雷达的维修特点
由于探空雷达主要观测高空的气象数据变化,对数据的时效性要求十分严格。不仅施放探空气球的时间固定,而且要在规定时间内传输计算处理后的观测数据,因此,在这个过程中,一旦出现雷达故障问题,留给雷达检修的时间就很短暂,所以L段雷达的检修过程需要坚持“快”的原则,不仅需要快速的发现故障,还需要快速确定故障的位置和原因,最后快速除故障,使雷达恢复正常运行。根据实际经验,我们总结出三字要领:稳准狠。
稳,顾名思义就是检修的过程要稳中求胜,不能慌张。能够迅速的发现故障的要点,正确掌握故障的主要原因。因为只有把握好故障出现的具体原因,才能对故障进行有效的排查,才能事半功倍。
准,就是发现故障的工作要做到准确无误。要充分利用雷达自身的检测功能和排查系统,结合得到的所有信息,去伪存真,真正地发现雷达出现问题的所在,做到故障的检修准确无误,不影响探空工作的时间要求。
狠,也就是行动力度要大。在出现故障后,立即分析处理,一旦找到雷达的问题之处,迅速动手解决问题,在探空业务要求的规定时间内完成对雷达故障的发现、检修和排查工作,保证L波段探空雷达的正常运行。
2 L波段探风雷达常见故障和维修方法
2.1机械故障
2.1.1在手动转动雷达方位时,天线方位不动,同时驱动器不告警
可能原因与排除方法:
打开驱动箱盖子发现,摇动操纵杆时,驱动器的显示都是正常的,也就是该电机是转动的,而天线却不转,因此基本可以判断是连轴器接触不好。将连接驱动电机和方位齿轮的连轴器重新紧固即可。
2.1.2故障现象:雷达出现高仰角丢球现象
解决方法:雷达出现高仰角丢球可能是和差箱下面的29芯电缆内部程序方波导线可能接触不好,当低仰角时导线接触上,跟踪正常,当天线高仰角的时候,导线断开,雷达换相规律不正常,造成丢球,把电缆插头拆开,并把导线重新焊接好,就可以解决问题,雷达正常工作。
2.2显示故障
仰角数据有突变现象,雷达软件上显示的仰角数据与雷达实际的仰角不符。
解决方法:
(1)用示波器检查同步机送到雷达的信号发现该信号不对,更换同步机,并进行粗精搭配,仰角零点标定,雷达仰角就能够正常显示了。
(2)同步机正常时,仰角数据还是乱跳并与实际读数不一致,则是同步机轴上的压块没有压紧,造成天线转动的同时同步机并没有随之转动,把压块压紧后,雷达就可以正常工作。
2.3接收系统故障
2.3.1信号不稳
现象:信号野值很多,有时致使记录无法整理,偶尔正常。
可能原因与排除方法:
(1)检查中频通道盒、高频组件;
(2)检查限幅器,包括和差箱内的;
(3)检查WT8线缆。
2.3.2故障现象:放球时有时出现信号突失现象
解决方法:出现信号突失现象可能是由于从高频组件到中频通道盒的中频信号电缆插头松动,接触不好,把插头重新紧固,雷达就可以正常工作。
3 L波段探空雷达天线装置的维护保养
由于L波段探空雷达的天线装置处于整个装置的最前端,又常常裸露在外,易受到外界环境的侵蚀。如果这部分不能正常工作,整个雷达的灵敏度都将下降。因此,想要保持L波段探空雷达的正常运行,对雷达天线装置的维护和保养十分重要。下面是几点需要重点维护的方面:
3.1除尘和防氧化
因为雷达天线装置常年处于风吹日晒的室外,灰尘对装置的污染较大。需要定期对装置表面的灰尘进行清理,免得灰尘影响发射和接收信号的稳定。同时,对电路各种插接件上的灰尘也需要进行及时的清理,包括各个电缆、天线和元件的接头部分,要经常检查氧化的情况,如果发现接头的氧化现象,需要采用三氯甲烷进行清洗,去除表面氧化物,露出金属质地,保证接头的紧密接触。
3.2防潮
因为室外常常会有雨雪的影响,在天线的接头处易受潮湿空气的影响。在潮湿的环境中,潮气会慢慢渗入天线座里,把天线座里的元件氧化,影响接头的性能。此外,发射机机箱也有一定的空隙,密封性不好,就会让潮气侵入。所以,天线座和发射机机箱处需要做好防潮工作。可以采用袋装的干燥剂,放置在天线座和发射机机箱内,配以定期的检修,就可以保证天线座和发射机的元件处于干燥的环境中,能够正常的工作。
3.3防锈蚀和防磨损
为了保证雷达天线的正常性能,要定期给天线涂刷防护漆。当雷达工作时间较长后,要及时更换润滑油,使天线转动顺畅,保持最好的状态,进而避免雷达故障的发生。
4结束语
由于L波段探空雷达的故障很多情况是因平时保养不当而引起的,所以为了预防雷达故障的多发,要注重日常的保养工作,需要把恶劣天气对天线造成的影响降到最低,才能避免雷达的故障发生。又因为L波段探空雷达的电路集成程度很高,电路图难以理解和掌握,加上参考资料过于简单,在雷达出现问题时容易慌乱。这就需要技术人员在平时多多注意细节问题,许多的故障在详细思考、分析和总结后,基本可以解决出现的故障问题,能够保证探空雷达的正常运行。
参考文献
[1]杨绍勇,王正飞,王峰.L波段测风雷达故障分析与检修方法[J].高原山地气象研究,2013,33(04).