L波段高空气象探测雷达操作特殊问题及处理方法.doc

L波段高空气象探测雷达操作特殊问题及处理方法136应髑科学科技与生活2010年第15期L波段高空气象探测雷达操作特殊问题及处理方法赵占柱,刘宝坤,高金祥,刘志(内蒙古兴安盟索伦国家基准气候站,内蒙古兴安盟137709)摘要索伦国家气象观测台L波段探空雷达的建成使用,为提高大气探测数据精度和天气预报准确率起到了积极作用.针对雷达操作中易出现的天线抖动,不能实现自动跟踪,易丢球等特殊情况进行分析,并提出相应的处理方法.关键词L波段雷达;自动跟踪;增益;丢球;旁瓣中图分类号P412.25文献标识码A文章编号16739671一(2010)081013601索伦国家气候观测台位于内蒙古自治区兴安盟科右前旗北部,兆儿河上游的索伦镇西北部(121.13E,46.36N),海拔499.7m,距地区所在地110km,属国家三类艰苦站.2004年,由中国气象局投资研制的新一代高空气象探测雷达系统在索伦观测台投入使用,该系统整体性能接近世界同类产品先进水平,可准确获取地面至30kin高空范围各层次的风向,风速,温度,湿度,气压等气象参数,提供精确的高空气象资料,实现了索伦观测台观测数据的自动采集,整理,编发报文,月报表制作的计算机化,既减轻了劳动强度,又提高了灾害性天气的监测预警能力,从而更好的为地方经济建设,社会稳定和防灾减灾做好气象服务.本文针对几年业务运行中雷达操作出现的不同问题进行分析,提出多种处理方法,以供参考.1雷达操作中的特殊问题和处理方法1.1天线抖动高空气象探测雷达天线是采用相控电扫微带平板的天线装置.雷达开机时,开机速度过快或电压不稳,会出现雷达突然抖动,长期有此现象会造成天线电缆线接触不良,出现故障不易排查.处理方法:开机时开雷达主机电源,再开示波器等设备,最后开驱动箱电源,使驱动电源和主电源开启时有一定的时间间隔,达到充分预热,而且驱动电源后开可防止开启另外设备时造成电压不稳导致天线抖动严重,进而保证设备运行状态稳定.12雷达天线死位现象由于天线露天安装,导致汇流环变脏,会出现雷达天线的仰角,方位锁死不动现象,电机驱动箱仰角和方位绿指示灯熄灭,红指示灯和界面报警灯亮.遇此情况应迅速重启电机,关闭电机驱动箱开关,再迅速开启,只要及时发现和处理,放球过程中不会影响观测.1.3接收机增益和频率调整最佳状态调节增益时,使天线对准目标物,示波器显示为角度方式,操作员通过增益开关旁的两个小按钮手动调节接收机的增益,当调整到增益指示表头对应的数值最小且示波器4条亮线饱和时,说明增益是当前最适值(3O一50dB).放球过程中增益数值在不断变化,要随时观察调节,力保所接收的信号为最好状态.在实际操作过程中,增益和频率需同步调整才能确保信号状态良好.在确定好增益后,调整频率开关设置为自动状态,记录频率指示表头显示的频率数值应在1657.0MHz附近;或者打开小发射机,转示波器为距离方式,使凹口深度在1/32,3,凹口两侧茅草若高于其他茅草,升高频率,低于其他茅草,降低频率,调整茅草平整为最佳.1.4放球时不能实现自动跟踪受大风天气和索伦观测台地理位置影响,放球过程中会出现地面无法跟踪现象,如果天控处于自动状态,会现雷达下限位报警或天线无法跟踪目标物而乱转动,造成天线死位,会出现重放球或资料缺测.处理方法:放球前天控处在手动,放球后需操作人员手动控制天线仰角和方位,通过摄像头观察跟踪气球漂移方位,使气球始终处在摄像(上接第l15页)3总结综上所述,工程测量是一个非常严谨的工作测绘工程技术也在不断的革新之中,技术设计只有不断改进设计方法,适应当代科学技术发展,才能有效地指导,控制测绘工程的实施和质量.才能使工程测绘实现快速优化成为可能,对提高人类利用和美化环境的水平,对促进人类的进步具有重要意义.头屏幕中央位置,气球稳定放出,仰角升高,即可转为自动.在摄像头看不到球影时,可使用扇扫功能防止旁瓣抓球,且4条亮线平齐,凹口处于竖线中间,表明跟踪正常.1.5丢球后人工追踪寻找在地面或球升空时间不长时,易出现丢球现象.因天气导致丢球时,应根据地面风向风速估计仰角及方位值,固定仰角转动方位,如方位转动360.时仍找不到气球,应把仰角降低10o再找(雷达波瓣宽度为6.,取1O.为步长),配合观察4条亮线和增益值,信号最强位置显示增益值最小,转动所需时间不过20s,采用此方法在2os内即可抓住气球.索伦站雷达位置设置在放球点的东面,地面为西风(包括SW,WSW,w,WMW)且风速在23m/s时易出现过顶丢球.过顶丢球时,要查看过顶前的每秒测风数据,过顶后方位会变化180.左右,仰角越高,方位值差越接近180.,根据丢球时间来估计仰角值,通常10s内在80.左右,超过10s降N6o.左右,工作人员凭经验手动转动天线至过顶后估计位置,看到气球即锁定仰角和方位,变自动控制;看不到气球要考虑是否旁瓣,按旁瓣方法处理.1.6是否存在旁瓣跟踪遇大雾,阴雨和能见度低的天气,或夜班放球后灯笼熄灭,前期气球过顶等,摄像头屏幕上不能观测到气球,易出现旁瓣跟踪,跟踪时间较长会造成缺测或重放球.要判断是否旁瓣不仅要看4条亮线,还需依据其他现象,如果旁瓣跟踪,增益值一般为150-160dB,气高和高度显示差值较大.当气高值高于高度值,就把仰角升高l0.,低于高度值时就把仰角减低1O.,然后进行天线扇扫;夜间没有气高的显示时,要根据每分钟高度增加值应在350-450m之间确定,太高或太低均有可能是旁瓣跟踪,需把仰角降低或升高10.,并进行天线扇扫,此种处理都能及时发现和修正旁瓣跟踪.2结语L波段高空探测系统是我国自主研制的新一代气象仪器装备,其工作原理由数字探空仪和L波段雷达配合完成,其对值班人员的岗位职责,业务技能和操作流程等也有着较高的要求,因此,高空测报员要熟练掌握高空探测系统业务操作手册,做到对探空技能的精益求精,在实践中不断总结经验和技巧,把雷达操作中出现问题的损失降到最低,避免缺测和重放球,获取及时准确的连续性气象资料.参考文献1中国气象局大气探测技术中心.L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答MJ.北京:气象出版社,2006.【2】赵卢霞,王丽,张小刚.L波段高空气象探测系统特殊问题处理方法.气象与环境科学,2009,32(增刊):347349.作者简介赵占柱(1955一),男,辽宁朝阳市辖区人,大专学历,内蒙古兴安盟索伦国家基准气候站助理工程师.参考文献1李金堂.GPSRTK,在铁路工程测量中的应用lJJ.科技资讯,2009(18):31.2】陈郁明.钡0绘新技术在