0410155620_课件B737NG气象雷达

浅谈B737NG气象雷达使用一、 一般介绍 我们公司执管的B737NG机型装有一套机载气象雷达，其基本组件为收发组、显示器、天线、控制面板。包括一部天线，一部收发机，一个或两个雷达控制盒（正副驾驶可以分别控制）。收发机主要用于发射无线电脉冲，处理无线电回波，探测风切变并向机组发送警告和警戒信息，提供气象雷达数据显示，记录和显示故障状态及检测结果，在显示组件上生成图形。因为信号在传输过程中有衰减，所以在内部有补偿电路，保证远距离的气象目标和近距离目标在显示器上有同样的强度显示（如果目标条件相同）。 气象雷达系统可以提供气象条件、颠簸区域、风切变、地形图显示、地面杂波抑制、TFR（转换）等显示方式。雷达还具有穿透补偿功能，可以穿过降雨，更精确的看到降雨后面的风暴。此外，它也可以提供预测风切变的音响警告。气象雷达数据显示在导航显示屏上，只有在扩展进近、扩展VOR、中央MAP、扩展MAP模式显示气象雷达数据或地形数据和风切变警告。如果EFIS控制面板上的TERR（地形）被选定或有来自EGPWS（增强型近地警告系统）的地形注意/地形越障警告时，EGPWS地形数据显示在导航显示屏上；如果TERR未被选定，且没有EGPWS警告，则只有气象雷达数据显示在导航显示屏上。当多种警告存在时，近地警告系统将自动确定警告呼叫的优先级，使高一级警告出现在导航显示屏上，警告声音优先顺序如下：风切变（GPWS）、预测风切变（PWS）、GPWS 警告 、TCAS 警告。B737NG机型气象雷达使用的天线是平板式天线，其可生成高3.6度，宽3.4度的波束。天线稳定范围正负40度，扫描范围正负90度，天线稳定性是由收发机从大气数据惯性基准组件获得俯仰和横滚数据来控制的。气象雷达系统控制面板包括左右EFIS控制面板、气象雷达控制面板。控制面板向收发机提供发射模式、仰角控制、增益控制、开/关气象雷达等功能。自动模式的控制面板，左右可以分别控制显示，这并不是说就存在两部天线和收发机，而是采用了分时扫描显示的办法。模式选择器有以下位置：TEST-开始收发机自检并在导航显示屏上显示检测结果；WX-收发机在导航显示屏上显示气象数据；WX/TRUB（WX-T）-收发机在导航显示屏上显示气象和颠簸数据；MAP-收发机在导航显示屏上显示地形特征；GC-地面杂波抑制，按下后无抑制功能，松开后自动恢复；TFR-转换显示，例如按下左边的TFR 把右边的模式，俯仰，增益转到左边ND 显示；仰角控制调节天线仰角在正负15度。增益控制调节收发机回波增益，在自动位，增益由收发机设定到校准水平。气象雷达系统选择正常工作方式时只能有一个警戒信息显示在导航显示屏上，同时有多个警戒信息时，只有最高优先级的信息被显示。可能显示的提醒信息和显示有：WEAK：校准故障；ATT：姿态输入故障；STAB：当稳定性被关断时显示；R/T：收发机故障；WXR FALL：气象雷达故障；PWS FALL： 预测风切变故障；WXR RANGE DISAGREE： 当EFIS控制面板距离范围和WXR收发机距离范围不一致时显示；MAP/WXR RANGE DISAGREE：当在EFIS控制面板距离范围，WXR收发机范围和FMC距离范围之间存在差异时显示，此信息只在扩展MAP和中心MAP模式出现；ANT：天线故障；CONT：控制面板故障。雷达工作时向外发射高频波，在地面易引起人员伤害、易燃物体爆炸、收发机损坏等事故。在TEST位置系统自检时，雷达也会发射少量脉冲以使机载检测设备工作，因此地面通电检查时应注意：1、飞机机头不要指向建筑物和其他飞机。2、飞机前方15米范围内有人员不要打开。3、当飞机100米范围内有加油或附近有装可燃及爆炸性液体的车辆时，不要操纵气象雷达。4、确保飞机前方180度范围，91.44米距离内没有大型金属物体，同时调整天线俯仰角上仰15度，开始测试气象雷达。5、测试完毕后断电，并且调天线仰角向上5度，以备起飞爬高使用。二、 雷雨的特点以及在气象雷达上的显示 雷雨形成三要素：深厚而明显的不稳定气层、充沛的水汽、足够的冲击力。 雷雨中心高度一般在4000米8000米。 春夏、夏秋之间的季节，雷雨中心的高度最低至3000米左右。此时雷雨虽水汽不足，但具有强烈的冲击力，使各高度层上云体的电荷差很大，当飞机接近时会改变云体的电场，甚至会导致放电。 发展强盛且能量强大的雷雨，对安全危害极大，要特别注意雷达的显影（凡带有尾巴的显示，往往带有强降水并伴有冰雹）。天气现象显示：雷达的显示是根据云体中水滴的大小不同分别以红、黄、绿、黑、洋红这五种颜色来显示的，水滴在接收到雷达发射波后，形成回波反射至雷达的接收机，水滴越多越大，回波能量越大，反之则小。其数据如下： 颜色水滴直径 有效距离 黑色 12mm 178NM 洋红色表示降水并伴有中度以上的颠簸。气象雷达不能显示晴空颠簸。颠簸显示最大范围40NM，如果EFIS控制面板上选定范围超过40NM，则导航显示屏在最大40NM范围内显示气象和颠簸数据，超过40NM，只显示气象数据。 当航路上有雷雨时，并非任何距离都能有效地反映雷雨的状况，而是随距离增大显示会逐渐衰减。 一般情况下雷雨强弱与水汽含量的多少是成正比的，但我们要根据多方判断和观察来确定其强弱。例如我国南北方气候存在很大的地域差异，在雷达显示相同的情况下，南方雷雨的能量及危害程度均不如北方，这是因为北方的雷雨虽然水汽含量少，但电能较强。 三、正确使用雷达 对于手动俯仰功能的气象雷达，低空时，要向上调整天线角度，以滤掉地标回波，使天气显示醒目。中空时，可以按照飞机的升降轨道，灵活使用天线角度，观察天气。高空时，应水平或稍向下调整天线角度，以观察飞行高度层以上或以下的天气情况，在40NM范围基本不用担心地标的显示。由于飞机雷达固定支架不同，使天线的角度不同，因此要正确绕飞雷雨、判断雷雨的高度，仍要上下调整天线，以免由于天线角度的误差而误入雷雨。天线波束在垂直方向的照射范围与距离成正比，当距离为50NM时，可照射垂直高度范围为5200米左右，当距离为80NM时，可照射垂直高度范围为10400米左右。（本人掌握天线角度使用：距离放160调天线使80NM附近有地物反射影响，然后换到80NM判断绕飞）。对于自动俯仰功能的气象雷达，它的俯仰控制是多次扫描方式，上波束扫描中距离，下波束扫描近距离和远距离，然后将两个数据合并处理得到所需的图像，并使机长和副驾驶的显示同时更新。天线的俯仰角度、收发机增益及地面杂波抑制都是自动工作的，自动俯仰的目的是为了防止在飞行轨迹的上部或下部的天气目标漏扫。自动俯仰的角度是根据飞机气压高度、无线电高度、地速、航向、大气温度等参数计算得出的。EFIS 上显示的俯仰角度是上下波束的平均值，起飞时上下波束差4 度，上波束为7 度，下波束为3 度，随着飞机上升，角度差减少，在10000FT左右角度差只有2 度。夏季飞行若是在云中，雷达就要常开不关，这样还有利于雷达的使用寿命。2、飞行各阶段中雷达的使用方法。 (1)、地面滑行阶段： 当起飞机场有雷雨时，飞机在滑行中可以打开雷达，观察天气，距离以40NM-20NM为宜（由于地面对发射波的阻挡，远距离无效）。天线角度要根据各机场的地形条件不同而变化，例如：上海虹桥机场地势平坦，可以在滑行道上调整天线向上5度左右，而乌海机场周围有山区，需向上调整天线角度7度左右才能滤去地形杂波。但我们不能仅凭此时雷达的显示实施绕飞，应同时参考航站气象雷雨分析图综合判断。（2）、起飞、入航： 综合判断机场周围的天气，使自己心中基本形成一个绕飞入航的路线。这个方案确定时，既要照顾雷雨绕飞，又要考虑到航线走向、禁区、炮区等。在比较复杂的条件下，应先与管制商量妥，然后再起飞。 此时天线角度的使用原则：立足于能观察到飞机上升轨迹前上方的雷雨，并随高度的不断增加，应逐渐减小天线角度。在观察前方或前下方的雷雨时，以不探测到地形回波为准。 区别地形回波与雷雨的方法：天气色块边缘均匀，成棉球状，且显示无规律。地形回波成散状，边缘杂乱，且显像以荧光屏基准点为圆心，成圆弧状。随着飞行高度增加或天线角度向上的变化，地形回波消失要比雷雨快。 （3）、航线爬高阶段： 此时应着重考虑几个方面： A、注意冲压空气温度的变化，遵循防冰加温的使用原则。 B、 注意飞机的最小机动速度，不要急于从云上飞越而减小速度，建议使用15度坡度绕飞。 C、高度5000米以上，要使用160NM范围作远距离观察，以明确前方雷雨的情况，但要记住同样强度的锋面雷雨由于距离的不同显像也不同，不能因为远处显示弱而不引起注意，远处的雷雨随飞机的接近，显示会逐渐明显。 （4）、巡航阶段： 注意观察雷雨。气象雷达最大显示距离可达320NM（一般情况雷达有效距离在180NM左右），应由远而近观察，先用160NM，以便对雷雨的面积、距离、方位做到心中有数，实施绕飞时再放置80NM或40NM，此时显像清晰准确。还要考虑雷雨的移动方向，要兼顾下段航迹的变化，尽量从上风面绕飞。确定绕飞方案时，建议取出高空图，了解区域边线与航线的距离，可以参考图边的比例尺。结合气象雷达显示，当有可能绕出本区域时，要设法与边际区域联系。绕飞前调出一切可用的助航无线电设备，两部FMC有一部置于显示偏航距离页面。根据雷达屏上的距离方位标线测定绕飞距离，并向管制报告，在征得同意后再实施绕飞。 根据气象雷达显示，观察后续航路有无雷雨存在，确定切回航路时机与方法，最好使用直飞下一个航路点的方法。如管制区所限，可以用倍角切入；如距离短无法在本区域切回航路时，必须提前与前方管制联系，以便前方管制掌握飞机位置，有二次雷达的管制区，可提醒管制员帮助监控飞机位置。 （5）下降、进场： 下降、进场对天线角度的确定以观察到飞机下降轨迹前方的雷雨为宜，随着飞行高度的降低，天线角度应随高度的下降逐渐上调，以刚好滤掉飞行轨迹前方的地形回波为宜。 在进场绕飞雷雨的过程中，常常偏离走廊的规定范围和五边航迹线。因而绝不能忽视航站区域的安全高度，每次飞行准备时，机组人员对所飞机场50KM半径内的安全高度或最高障碍物应了如指掌。进场时，可借助穿云图右下角或穿云图四周的安全高度示意图。 如果机场上空或前方有雷雨，着陆时不要关闭雷达以备复飞之用。四、机组配合 1、有雷雨天气时，机组要认真研究气象云图，及时打开气象雷达观察天气，使自己对雷雨分布强度心中有数