L波段探空资料（共5篇）
L波段探空资料 篇1
1 概述
L波段 (1) 型高空气象探测系统是GFE (L) 型雷达-GTS1型数字式电子探空仪高空气象探测系统的简称。于2009年1月1日投入我站使用。L波段 (1) 型探测系统的使用, 不仅提高了高空探测的质量和精度, 而且基本实现了探测数据采集、监测和集成的自动化, 减少了错情的发生。但是, 虽然此系统的自动化程度提高了, 可我们在实际放球和审核纪录时, 还是会发现有一些问题出现。本文通过曾出现的问题, 提出处理意见和方法, 供大家参考。
2 放球前易出现的问题
2.1 探空仪检查
探空仪进过长途运输和存放, 其电路和机械可能出现一些毛病, 因此再取出探空仪之后, 首先应检查盒部分支架上的温度传感器 (即热敏电阻) 级连线有无断裂现象, 发射板、智能转换板及盒部件有无虚焊、漏焊现象, 从而避免基测时出现不合格仪器而延迟放球, 或施放虚焊仪器而造成重放球。
2.2 探空仪参数检查
放球前, 首先保证待施放仪器参数文件在lardarpara下, 然后在放球前的45分钟调入此仪器的参数文件。在调入探空仪参数文件时, 一定认真校对仪器序列号、校正年月及探空仪参数文件数据, 以免释放后, 由于人为原因造成仪器不合格等事故。这里需要重申, 当调入的探空仪参数文件数据与厂家提供的纸质所列参数不一致时, 应立即更换探空仪。
2.3 基测、瞬间数据检查
基测和瞬间作为高空气象资的获取至关重要。基测或瞬间数据输入错误, 在放球后发现, 作为一种补救措施可在“放球软件”或“数据处理软件”中进行修改。但修改后会影响观测记录, 需要对观测记录进行重新整理。更为重要的是放球后修改基测或瞬间数据, 可能造成仪器不合格, 以至于造成重放。因此基测、瞬间数据正确与否, 对资料整理有系统性影响。
3 放球中出现的问题
3.1 探空数据
我们知道以往用的59-701探测系统一分钟采集7组数据左右。而L波段探测系统一分钟采集近50组数据。相比之下, L波段系统采集的数量大、密集, 因此记录中有非点的可能性就大。若飞点处理不好, 直接影响纪录的准确性。比如, 一份记录有一飞点正好温度为0℃, 那么系统自动将其选为零度层。而后又出现真实的零度点, 但按规范零度层应选高度最低地点, 所以此份记录零度层就失去了真实性。不仅这样, 飞点对规定层、特性层影响也会很大。因此, 值班员应时刻监视记录, 明确判定飞点, 果断正确的处理。
3.2 测风数据
定向天气雷达是通过跟踪气球飞升过程中的仰角、方位角、斜距或高度计算风向、风速的。放球过程中, 因信号不好会造成球坐标数据不正确。此时不要人为加以修改, 会影响量得风层的计算。可用删除、恢复球坐标数据点功能键作删除处理。如果测风数据突跳的秒数据影响整分钟数据的计算, 可将其做删除处理。
4 球炸后出现的问题
4.1 测风与探空不同步
L波段探测系统采集量大, 它能将每秒的探空数据和球坐标数据采集下来。但在微机处理时, 探空终止时间会以秒为单位, 侧风终止时间以分钟为单位, 而且球坐标是整分钟后的2秒采样。比如, 球炸为70分或70分01秒时, 进行了终止处理后, 则探空终止时间为70分或70分01秒, 而侧风终止时间就为69分。遇到这种情况无需人工干预, 它实属正常。
4.2 高表上放球次数与实际次数不符
当某一时次进行了重放, 则必须在原有时次上增加一次施放次数。因此, 当我们在“地面参数”下的“测站放球参数”中已修改为合适次数, 就不要再次点击“地面参数”按钮。若再次点击, 就会出现上述情况, 因为放球软件一直到球炸都在接收数据并存盘 (每1~5秒存一次) 。
结束语
L波段高空气象探测系统虽然实现了角度自动跟踪、自动测距、自动采集和近距离抓球等功能, 但一些基数据还需要我们人为输入, 尤其出现特殊情况更需要我们认真冷静对待, 保证气球正点施放, 获取完整、高质量的观测资料。
参考文献
[1]中国气象局监测网络司.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.
[2]中国气象局大气探测中心.L波段高空气象探测系统常见问题综合解答[M].北京:气象出版社, 2006.
关于探空L波段雷达维护维修技巧 篇2
探测资料完整、准确, 实现了该地高空气象探测的数字化和自动化。L波段雷达目前在新疆地区探空台站已经全面运行, 但是受到各个方面的影响和限制, 对雷达进行实时保护的任务显得更加艰巨, 而L波段雷达的正常运行也是关系探空资料的采集和是否准确的关键。因此, 对雷达进行全面、仔细的检修与维护是探空站的重要工作。
1 L波段雷达
L波段雷达是我国新型高空气象探测雷达, 它探测精度和自动化程度高、体积小而且安装简易。它能够准确的探测高空温度、气压、湿度等气象要素和高空风向、风速的变化。且操作简单, 处理数据快速准确, 工作效率高, 能够为天气预报提供准确的高空气象资料。它的探测任务主要是由探空气球携带的探空仪来完成的。探空仪是由多种灵敏的感应元件组成, 感应元件的电参量随空气中压、温度、湿度的变化而变化。由此可见这一新型仪器给气象探测带来的便利, 但是由于对雷达的维护相对要求也较高, 而探空站配备的设备不齐全, 对人员技术要求高等条件的限制对雷达的维护维修增大了难度。
2 雷达工作状态判断
2.1 在无信号输入的状态下
软件操作面板上的增益 (在输入功率相等的条件下, 实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度) 应该处在自动状态, 显示值为110d B, 频率指数在正常状态下 (1675±6MHz) , 雷达通讯指示灯红色亮起, 这些基本上可以判断雷达的主要部件处于正常。
2.2 在有信号输入时
首先将基测箱和探空仪相接, 并把雷达天线和频率调整到最佳状态, 使雷达可以接收到探空仪信号, 这时在探空讯号接收区应该有所显示, 蓝色的雷达指示灯呈现动态, 并伴随在脉冲指示区显示有脉冲运动。这些特征基本可以判断雷达接收系统正常, 可以进行正常的通讯。
3 常见的故障现象
在判断了雷达正处在工作状态后, 一些常见的故障还是会影响雷达的正常工作。虽然雷达本身装有智能的自我检测系统, 但是在实际工作中, 多部位的故障还是会使雷达的检测功能受到挑战, 各种五花八门的故障还是要依靠人工检测。
3.1 小发射机出现自激信号
小发射机工作时如果出现自激信号, 则有可能是小发射机或者是前置高放的问题, 这时要切断小发射机的电源, 如果自激信号消失, 恢复正常, 则故障部位为小发射机, 只要针对小发射机进行维修即可。如果自激信号依然存在, 则故障部位即为前置高放, 再对前置高放进行更换即可。
3.2 磁控管效能降低
如果在雷达工作过程中发现发射机的功率无故降低, 那么故障的原因可能是磁控管的效能降低而导致的, 这时只要对磁控管进行更换即可恢复正常。
3.3 如果示波器上2km精扫基线消失
故障可能为没有2km精扫触发, 这时打开雷达故障显示的开关, 若精扫触发显示灯亮起叉号, 则这时更换主控箱里面的测距装置就可以解决故障。
3.4 当茅草低于标准值时
可能是高频组件性能指标降低, 对高频组件进行维修或者更换高频组件即可解决;若是高频电缆的接插件接触不好, 那么对电缆的插头重新加橡皮圈紧固即可排除故障。
3.5 摄像机和防雨罩发生短路
当调整摄像头时, 上面的焦距、距离、亮度按钮没有反应, 无法调整摄像机, 这种情况可能是摄像机和防雨罩发生了短路, 只要拆下两者相连接的螺钉, 重新将摄像头进行固定, 再盖上防雨罩就可以恢复正常了。
3.6 校正好的光电轴突然偏离很大, 四条亮线参差不齐
由于L波段雷达是天线控制, 当雷达自动跟踪正常时, 即使调好了探空仪发现方波幅度还是有点偏差。故障的原因可能是天线座和差箱的开关上的二极管接触不好。这时打开天线座和差箱, 将和差箱内的器件重新进行固定, 即可排除故障。在放球的过程中, 如果亮线也是出现参差不齐, 原因可能是零点漂移或者分硬件故障。解决的方法是:当雷达将天控改为手动控制, 转动天线四条亮线可以摇齐属仰角﹑方位零点漂移, 如果不能摇齐, 则这种情况属于硬件的故障。
程序方波已经产生, 但没有送到和差箱上去, 这可能是线路上出现问题了。这可以通过万用表测量程序方波的对地电阻 (往和差箱端测量) , 正常情况下它对地正向 (黑表笔接地) 应该有电阻, (红表笔接地) 反向应该开路。如果发现有一路正反向都没有电阻, 说明这一路线路有问题, 这时对照框图进行判断便能解决问题。解决方法是找出线路在哪段出了问题, 将线路恢复正常。
程序方波已经送达和差箱, 但和差箱里的开关管套出了问题, 这时可以通过万用表对开关管套 (接在和关差箱上) 进行测量, 看程序方波上、下、左、右正向对地的电阻是不是一样, 如果不是一样的则是不正常的。如果发现其中有一路正向对地电阻和其他的不一样, 那就说明这一路开关管套有问题, 这种情况故障可能就是开关管套有问题, 当然也有可能是装在开关管套上的二极管VK105有问题, 解决办法是:通过对VK105的测量则可以很快就判断出好坏与否。将VK105进行更换即可排除故障, 恢复正常。
3.7 仰角﹑方位零点漂移的调整
示波器探头接CH2, 扫描旋钮调直至出现扫描线, 并且将示波器调到显示正中状态, “VOLTS/DIV”旋钮调至0.1档, 示波器探头调至1∶1, CH2输入信号和垂直放大器的藕合方式调至“DC”档。
用探头测芯片D20 (1角) , 出现一宽亮线, 亮线偏离示波器中间基线, 调天控板11-6上RP6电位器 (仰角) , 亮线调回中间即可。
用探头测芯片D20 (7角) , 出现一宽亮线, 亮线偏离示波器中间基线, 调天控板11-6上RP5电位器 (方位) , 亮线调回中间即可。
4 结语
在L波段雷达工作的过程中不仅要对各个部件的故障进行实时关注, 它的日常维护和清洁也是保证雷达正常工作性能良好的重要一点。在实际中, 灰尘、腐蚀等外界因素引起的故障也会是雷达失去原来性能的重要原因。因此, 在雷达的日常检查中应当仔细、认真的对其进行规范的清洁, 以减少故障发生, 将故障排除在初级阶段。经过一些经验的总结, 对L波段雷达的检修在于清楚它的使用规范, 了解它的工作原理和基本构造;再者, 对雷达的检修要认真、耐心, 让检修能力得到提升, 使雷达能够正常有效地发挥它的作用, 为气象探测工作做出贡献, 为气象现代化建设做出贡献, 为国家、人民做出贡献。
摘要：L波段雷达系统在新疆奇台县的建立, 为奇台县北塔山气象站的高空空气状态 (风向、风速) 和气象要素 (气压、温度、湿度) 的变化每天定时地进行探测、收集、整理。本文主要对L波段雷达工作过程中需要进行维护维修的一些简单检查方法、技巧和经验进行了介绍, 以及在灾害性天气等条件下易发生的一些小故障的分析和处理方法等进行全面总结。
关键词：L波段雷达,常见故障,检查方法,解决方法
参考文献
[1]汤洁旺.L波段雷达故障隔离及排除方法集锦[J].广西气象, 2006.
L波段探空资料 篇3
1 故障的现象、影响及分析
1.1 低仰角丢球且重复出现
现象:放球中期 (仰角不大于80度) 四根亮线瞬间跳变, 随后不能恢复, 天线随机转向它处, 高差报警探空数据变得混乱无序, 造成丢球。手动抓球后恢复正常, 但有概率再次出现上述现象并丢球。
影响:造成丢球时段内的测风和探空数据丢失, 由于丢球出现在放球过程的中后期, 抓球难度较大, 不能及时抓球可能导致重放球。
分析:此故障出现多为冬季, 而且出现时表现为整机不能正常工作, 但出现时间极短。放球结束后对各系统进行排查时不能发现任何问题, 用常规的定位分析方法很难找出故障的关键位置, 所以从整体情况分析:故障发生短促且可以恢复正常工作状态, 不因是电子元件彻底损坏导致, 故障多发为冬季, 所以故障与低温有关系。故障出现时探空测风均不能正常工作, 故判断雷达信号时整体受到影响。测量室内部分均正常, 测量地下电缆, 和差箱内前置高放、差环环、限幅器以及各连接导线、基座内高频组件连接线缆阻值匹配损耗均在正常范围, 最后将故障锁定为和差箱与高频旋转关节连接的WT8线缆接触不良。WT8线缆负责将前置场放大后的信号送入基座中的高频旋转关节, 雷达的发生信号与接收信号均要通过此线路。WT8线缆是一根同轴电缆随着雷达的仰角俯仰有一定的扭转拉伸动作。同轴电缆外有铜丝金属屏蔽层, 连接处金属屏蔽层的铜丝通过接口处于机壳接地相连接。冬季气温低线缆外层橡胶保护层变硬导致雷达仰角变化时线缆的芯体和屏蔽层铜丝相对移动, 多次摩擦后铜丝断裂并掉落在芯线和屏蔽层中间, 造成WT8中大功率的发射信号与屏蔽层之间打火以及接收信号从屏蔽层直接被接地, 是雷达不能接受探空信号同时不能继续自动跟踪。并且随着俯仰变化掉落的铜丝会随机地导致雷达不能正常工作。
排除:拆开WT8线的管套, 打开接头部分, 发现屏蔽层铜丝大部分断裂, 芯线和屏蔽层之间有明显打火痕迹, 用烙铁将WT8线头部取下, 将屏蔽层铜线向下拓展, 并用小刀割去多余的介质层, 用线钳剪短中心的铜质导线, 将其插入WT8线缆头部, 用烙铁风枪灌锡固定后, 将屏蔽层铜丝均匀分布在压片的四周, 重新安装好WT8的接口。制作接口部分需注意介质层和中心铜质导线截取的长度, 要保证接口处连接紧密, 冬季焊接时室外气温低, 有条件可以搭建小型温室, 制作完毕后注意涂抹硅胶防潮。
1.2 放球过程中天线抖动剧烈
现象:放球前自动跟踪有源目标物时天线不断抖动, 放球后出现同样的情况, 在瞄准望远镜中观察发现雷达跟踪有明显滞后、摇摆。
影响:降低测风精度, 且放球后期信号变弱时摆动加剧造成丢球。
分析:雷达未运行是摇动天线, 发现方位间隙较大, 紧固方位电机螺丝后恢复正常, 但数天内方位间隙会再次增大, 根据经验判断应是方位电机固定部分损坏, 导致方位电机和传动齿轮间隙过大, 雷达天线方位转动时来回摇摆。
排除:卸下方位电机, 发现方位电机与基座固定螺丝未损坏, 但中间的两颗定位销钉已经彻底断裂, 拆下方位电机的固定端, 取下断裂销钉, 用白纸描下定位孔的孔径, 测量定位孔的长度, 用车床车出销钉, 再打入定位孔安装好方位电机后, 故障排除。值得注意的是这个故障是由于值班员操作雷达快推快放时巨大惯性导致固定销钉受力过大造成的, 如出现过此故障的台站需对值班员进行操作培训, 做到缓推慢放。
1.3 四根亮线顶部有虚线 (非频率问题)
现象:放球整个过程中四根亮线顶部均有虚线, 有规律的起伏。
影响:放球后期探空数据接收异常, 飞点显著增多, 雷达仰角和方位数据均有抖动, 影响测风精度。
分析:对雷达的接收系统全部线路原件进行检查, 未见异常, 怀疑是外部干扰, 用示波器检查11-6板四路方波, 发现方波上同样有附加杂波, 且室内驱动箱电源箱的外壳也测量到相同波形杂波, 故干扰源应在室内。
排除:查找干扰源的过程相对繁琐, 杂波的频率不能准确测定, 排除了供电系统交流干扰的可能, 以及室内其他用电器可能产生的干扰。由于故障是近期发生的, 所以要缩小范围考虑最近安装的用电器, 最后排除了其他可能, 只有在室外新安装了一盏LED照明路灯, 其开关在探空组室内, 打开开关后发现, 在闭合状态下, 此开关有微弱的打火现象, 产生随机无规律的电磁干扰。换开关后, 雷达不再受到干扰, 四根亮线恢复正常, 故障排除。此故障告诫广大机务工作者, 要时刻关注雷达对周边的电磁环境, 以免造成对探测环境的破坏。
2 结束语
以上故障的分析和排除过程均是本人对实际工作的归纳总结, 期间得到了新疆自治区气象局装备中心工作人员的大力帮助和支持, 希望能对广大L波段雷达机务工作者起到一定帮助和借鉴作用。
摘要：通过分析若羌站L波段气象探空雷达在2009年至2012使用过程中出现的各种故障, 探索L波段气象探空雷达的维修维护方法, 为今后类似的雷达故障分析提供借鉴。
关键词：L波段探空雷达,故障分析,维修
参考文献
L波段探空资料 篇4
随着新型“L波段雷达--电子探空仪”系统在全国范围内的推广应用, 高空气象观测业务的整体水平较之原先的“701雷达--机械式探空仪”系统时代有了质的飞跃;新型高采样率、高度自动化的测报业务软硬件系统的采用, 使观测员从过去紧张、繁重的手工操作中解放出来, 日常值班工作强度得以明显减轻。本文通过对一次特殊探测施放处理过程的多方面探讨, 来剖析高空气象观测员在应急情况下应该具备的业务思路, 进而反思当前高空气象观测业务中与众不同的能力需求。
1 观测实况
1.1 气球施放及观测活动实况
邢台站2010年8月10日20:00高空综合探测, 施放瞬间地面风速为3m/s, 能见度15.0km, 无天气现象;放球后数秒钟内风向突变 (经查, 地面自动站瞬时风速最高达到4.5m/s) , 气球出现大幅摇摆, 导致探空仪被距离放球点数10m外的一座约20m高的避雷塔架挂住, 无法继续飞升;观测员发现后立即设法攀爬上高塔, 尽力解开缠绕着的仪器和球绳, 经过反复尝试终于重新放飞气球, 此时距最初放球脱手、探测开始的时间已超过了15min;观察到气球重新飞升后的各种探空和测风数据接收处理正常, 经过讨论、权衡, 值班观测员决定继续进行后续观测, 直至球炸后探测终止。
1.2 现场观测数据处理
原始测风秒数据序列所示, 0:00~0:03为正常观测记录, 从0:04开始一直到15:18雷达仰角、方位角、距离和高度数据基本保持不变, 此段时间即为探空仪被缠挂在避雷塔上停止飞升时的观测数据, 15:19以后, 各种测风数据重新恢复正常变化, 此后的数据即为解开缠绕的绳索后正常飞升的气球定位数据;探空温、压、湿秒数据记录与之类似, 从施放4s后开始3条曲线呈直线上升、一直延续到15:19以后才重新恢复正常。
考虑到气球被重新放飞后各项观测数据均保持正常, 而探空仪被缠绕前的有效观测时间不足4s, 不会影响到发报要素、几乎可以忽略不计;经过讨论、权衡后, 值班观测员最终决定采用“放球时间订正”功能, 将“放球时间”后延至原观测记录的15:18, 从而删除掉了之前的那一截气球停滞上升、存在重复 (无效) 观测数据的时段。
2 事后研讨
这次特殊的高空观测过程及其观测数据的处理考虑, 在事后很长一段时间都激起了区内多个台站业务人员的热烈讨论, 焦点问题主要集中在以下3个方面:
2.1 为何不选择“重放球”
遇到类似的特殊施放过程, 大多数观测员往往首先想到应该“重放球”、完整地开展另外一次全新的观测, 这样可以有效免除一系列特殊数据处理过程。但反对方可以轻易地举出几个方面的理由:
即便考虑“重放球”, 也必须首先将缠挂住的探空仪重新放飞, 否则必定存在2个近距探空仪的同频干扰问题, 新探空仪的基测都不能够正常完成;而现场的情况是, 在第一反应就是解开缠绕住的探空仪的情况下, 过了15min才使气球重新放飞;此后观测员即便是以最快的速度回到地面, 立即着手进行重放球的各项准备工作, 到一切准备就绪一般也需要20min左右的时间。这样的结果就是, 能够重放球时已经临近8:00, 重放的结果必然导致探空TTAA报的发报时效很可能超过规定的8:30, 从确保观测数据的时效性来看, 这样做是得不偿失的。
从气球重新飞升后获取的探空和测风资料来看, 后续的实况观测数据都是正常有效的、跟前几个时次的定时观测资料的比较来看也是合理的, 完全废弃不用的理由并不十分充分。
2.2 是否有更好的处理方法
从前面的讨论中可以得出一个基本事实:这个特殊高空观测施放过程的症结在于, 实况观测数据中存在一段冗余数据, 如何能够将它合理地删除掉、而又不影响其前后的有效数据?现行高空气象测报软件里是否提供了这种功能?
分析对比一下就可以发现, “删除下沉记录”处理在以下几个方面优于其他几种方法:放球时间和放球点没有被人为改变, 正点施放后的1~3s那段反映真实情况的探测数据并没有被删除, 维持了整份记录的客观性和完整性;不存在“重放球”过程产生的观测资料的“一致性”不佳、观测数据和报文的传输时效性不好等问题;也不会造成有效观测数据的废弃和浪费;采用的是系统提供的正常处理功能, 操作简单, 不会产生其他副作用。
3 结语
针对特殊的“气球施放后意外停滞、此后又重新飞升恢复正常观测”的高空气象观测事件, 最合理的处置方法应该是:气球重新放飞后继续保持观测数据的记录正常整理, 并使用测报软件系统提供的“下沉记录删除”功能将气球停滞期间产生的冗余数据删除, 从而获得最客观、完整的观测结果。
在现行高空气象观测业务系统中应尽快引入加密量得风层测风算法, 并尽量设法完整地保存各种特殊情况下的观测数据, 以便提高高空观测数据的客观性和完整性。
高空观测活动存在着大量的偶然性和不确定性;在面对突发状况时, 观测员应利用自己所学的业务知识、以及平时积累的工作经验, 在确保观测资料“3性”要求以及数据传输时效性的前提下, 合理发掘测报软件的强大功能, 灵活处置特殊观测记录, 以获取最佳的观测效果。
高空气象观测业务的特殊性, 使得高空业务员必须努力培养和具备更高的综合素质和业务应变能力, 这样才能适应现代高空气象业务发展的客观需求;在当前新设备、新系统、新数据处理方法不断推广应用的条件下, 这种能力要求不仅没有被降低, 在某种程度上反而更高了。
参考文献
[1]中国气象局监测网络司.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, 2005:37-38, 79-80, 92.
L波段探空资料 篇5
1 工作原理
工作时雷达向探空球发出询问信号, 而后接收回答器的应答信号, 根据每一对问答信号的间隔时间和信号来向, 运用雷达测距测角技术测定每时次探空气球的空间位置, 由此计算得到高空风向、风速。气球上携带具有温、压、湿反应灵敏的传感器元件的探空仪, 完成各高度层气象要素的采集, 形成电参量。转换电路对电参量采样编码形成探空码, 由回答器发回雷达[1]。
2天馈系统功能说明
天馈系统由天线和馈线组成。四面呈菱形空间分布的抛物面天线组成天线系统, 由天线传动装置控制, 作左右方位转动和上下俯仰转动[1]。馈线系统则由可调移相器、和差环、调制环、高频旋转关节、环行器、限幅器等到组成。雷达发射时, 高频电磁能经环行器、高频旋转关节、和差网络、可调移相器, 最后送到上、下、左、右四个抛物面天线上, 集中成束地向空间定向辐射。接收时, 应答器发射的信号, 由四个抛物面无线接收后按相反的路径, 经限幅器后送到接收机。
雷达测角采用假单脉冲体制[1], 和差环将4个天线所接收的信号叠加得到和信号, 提取目标偏离天线形成的角误差信号;调制环由程序方波控制, 将从和差环获取的角误差信号以50Hz的速率调制在和信号上, 得到与偏扫体制雷达相似的信号[1]。此信号经接收机放大、解调即可得出反映目标偏离无线电轴的角误差信号。利用垂直面上的两天线获取的误差信号推动俯仰电机而测得仰角;利用水平面上两天线获取的误差信号推动方位电机而测得方位角。
3 典型故障与分析处理
3.1 天线定向不动信号正常, 转动时信号起伏不定
天线定向不动时信号正常, 说明程序方波有正常输出, 转动时信号起伏则考虑旋转关节接触不良。用沾酒精的纱布分别清洗滑环、滑环刷以及高频旋转关节。
3.2 天线跟踪不准, 示波器四条亮线两两不齐
(1) L波段雷达是通过和差环所获取的角误差信号来完成天线控制, 因此雷达自动跟踪正常时, 显示器上的四条亮线始终两两对齐 (上和下、左和右分别对齐) [2], “上”、“下”、“左”、“右”的程序方波幅度相同。四条亮线两两不齐, 出问题的一般是高出的两路亮线。用示波器检查“上”、“下”、“左”、“右”四路程序方波, 测量天控板 (11-6) 6XP1插头中的3、4、5、6脚, 此4路输出分别对应上、下、左、右四路程序方波, 如示波器显示脉冲方波幅度高电平>5V, 低电平<-1V, 周期20ms, 说明这一路程序方波输出正常。
(2) 如发现方波幅度有偏差, 首先应检查天线座和差箱的开关管套上的二极管VK105是否接触不良, 是否被击穿。如果VK105被击穿, 造成开路, 则会导致波束无法正常偏扫, 直接后果是电轴大范围偏移, 造成测角不准。打开天线座和差箱先进行防潮检查, 如有积水, 擦干, 用电吹风吹干和差箱内的器件。用万用表测试二极管, 若故障将其更换, 而后重新校正光电轴。如VK105完好, 需进一步检查这一路对应的馈线是否有进水或短路现象。
(3) 如馈线无进水或短路现象, 故障原因可能出现在WT9电缆上, 造成程序方波无法正常传送。检查WT9电缆, 如因断裂导致短路或断路, 则更换WT9电缆。
(4) 如在第一步测试中示波器未测得程序方波, 说明11-6板上对应该路没输出, 更换11-6备份板。
3.3 雷达近地面自动跟踪正常, 仰角抬升后自动跟踪失败
(1) 据现象分析, 雷达近地面自动跟踪正常, 说明主控箱11-6板工作正常。雷达方位自动跟踪正常, 低仰角自动跟踪, 说明天线电机正常。考虑天线工作时转动和天气因素使电缆晃动, 随时间累积电缆受损导致雷达故障, 问题有可能出在WT9电缆。关闭雷达电源, 打开主控箱, 拨出11-6板, 接上转接板, 此时上、下、左、右检查点对应转接板的第3至6脚。低仰角时, 用万用表测量这四脚的正反向四路空载阻值基本相同;天线仰角抬高到40至45度之间时, 再测量转接板第3至6脚空载阻值, 发现第5、6脚断路。到天线座, 拧下底部的WT9电缆插头, 测量第10至13线芯, 发现第12、13线芯有断路现象, 可判断WT9电缆到主控箱的某一电缆线已损坏, 将WT9电缆全部更换。
(2) 如更换电缆后仍未完全消除仰角抬升后丢球现象, 且故障发生频率、丢球仰角均不固定, 偶发率高, 需进一步往前端检查。从记录中发现仰角数据大部分在高仰角时漂移, 放球时四条亮线在高仰角阶段两两不齐串扰严重, 因更换过WT9电缆, 故检查馈源。停机后检查四个馈源均无进水, 故采取交换馈源位置的方法来确定故障所在。顺时针交换四个馈源, 开机跟踪高仰角有源目标物, 左、右两路信号 (下转第279页) (上接第277页) 串扰严重;停机后再交换上、右两馈源, 开机观测发现上、下两路信号串扰严重。故可判定上馈源故障, 拆下上馈源, 检查发现极化定位有偏差, 调整极化方向, 重新标定雷达, 放球观察, 信号有所增强且无串扰。
3.4 探空气球在近地面移动方位变化较小雷达能自动跟踪, 但向某一方向跟踪效果差
依该雷达工作原理, 雷达控制天线朝角误差减小的方向运动来实现自动跟踪功能, 天线往某方向跟踪效果差, 说明该方向角误差信号有误, 可如此检查:
(1) 依照4.1中描述的方法用示波器检查四路程序方波是否输出正常。
(2) 如程序方波正常, 关闭雷达电源, 拨出11-6板, 接上转接板, 用万用表测量检查点正反向四路空载阻值, 如角误差有误方向对应检查点的阻值与其他点不同, 打开和差箱测量该路二极管VK105是否正常。
(3) 检查电缆是否接触不良, 如电缆正常, 检查对应方向可调移相器。雷达自动跟踪过程中, 有时天线抖动会使可调移相器直导体松动, 导致移相器与电缆接触不良。紧固直导体, 重接电缆, 测量四方向检查点阻值是否一致, 如一致只需校正好光电轴, 故障解除。
参考文献
[1]南京大桥机器厂.GFE (L) 1型二次测风雷达原理与维修[J].2003 (2) :3-5