L波段雷达在高空探测中的常见问题与处理措施

L波段雷达在高空探测中的常见问题与处理措施

胡少立,周婷

（郴州市气象局  423000）

摘要：L波段雷达在高空探测在日常的工作中通常也会遇到相关的异常问题，例如丢球、重放球、旁瓣等等，发射我那个异常情况会影响到高空气象的探测质量。本文主要是针对L波段雷达在高空探测中的常见问题与处理措施进行分析的。

关键词：L波段雷达 高空探测 常见问题 处理措施

引言

高空气象探测对综合气象探测有重要的作用，为气候变化的研究、预测、气候资源的开发等提供数据，但是L波段雷达在高空探测中也常常会出现一些问题，所以需要提高高空气象的探测质量。

1.L波段雷达在高空探测概述

L波段雷达在高空探测系统主要是由GFE（L）1型二次侧风雷达和GTS1型数字式的电子探空仪组成的。这些系统的组成基本可以达到探测数据的采集、监测、集成等功能的自动化，自动化的高空探测系统可以准确的观测到高空各处的气压、气温、风向、风速、温度等情况资料。高空探测系统的观测资料可以很有效的为基础的为气候变化的研究、预测、气候资源的开发等提供数据，但是在日常的工作当中依旧无法避免等情况的发生，需要及时解决相应的问题，提高高空探测的工作质量。

2 L波段雷达在高空探测中的常见问题

2.1 L波段雷达在高空探测中的常见的丢球问题

丢球是在L波段雷达高空探测中常见的一项问题，主要是因为放球的瞬间发生了过顶丢球现象，最终导致数据出现误差的现象，固定雷达的俯仰设计是负九到九十度。正常的情况下天线旋转的最快角速是方向角小于等于二十五英寸每秒钟，俯仰角度小于等于十八度每秒。如果瞬间过顶导致雷达无法及时跟踪引起丢失球。内部的操作人员需要立即通知外部的操作人员。室外的操作人员必须立即告知室内操作员大致的方向和高度，具体知道球的位置。内部操作员将天控制转换为手动状态。示波器处于角度模式，因此天线与气球上示波器的四条亮线对齐，并选择自动的控制。当它恢复到自动状态时，探空仪器位于图像的中心，将示波器显示模式切换到距离模式，调整距离的按钮，将凹口返回到垂直线的中心位置。

2.2 L波段雷达在高空探测中的常见的重放球问题

信号重叠障碍是重放球的最大问题。信号重叠障碍问题在目前尚未得到有效的解决。重复信号的主要原因是由于测深发射器传输的信号之间的互相干扰现象。主要干扰时间发生在第二个球施放后约二十到四十分钟，主要出现在气压、温度、湿度信号的飞点较多。不规则跳跃、四条亮线不规则地颤抖、凹口不清、主要现象的最主要原因是因为高空探测发射器的中心频率基本相同，距离原子层顶部一万米的大气层相对比较稳定。探测器的大气层稳定，雷达仰角、防卫的差别没有显著区别。 L波段雷达的波瓣宽度为六度，波瓣两侧都有近八到十度，存在相对低峰的次波瓣。因此，如果两个回声探测器同时进入雷达波瓣的十度角范围内时，雷达接收器将同时接收来自两个回声探测器的信号，信号相互干扰和重叠。随后，由于第一个探测仪球的爆炸，离开相对应的波瓣宽度十度，信号干扰就随之消失了。

2.3 L波段雷达在高空探测中的常见的旁瓣问题

当近距离的旁瓣抓球时，由于原本仪器信号较强，压力、温度和湿度信号也相对比较清晰，基本没有明显的异常变化。然而，如果距离越来越远，仪器信号的强度会显著降低。这个时候压力、温度和湿度信号越来越多地出现异常情况。如果雷达的倾角靠近地面。雷达的斜距凹口是清晰的，跟踪显示正常，但经常有红灯警报提示高度差异太大。随着距离越来越远，雷达倾斜距离凹口变得越来越模糊，高度差警报经常显示高度差异过大。雷达的四条亮线会出现高度不均匀，忽高忽低、不停跳动的现象。

3L波段雷达在高空探测中的常见问题的处理措施

3.1L波段雷达在高空探测中的丢球问题处理措施

当L波段雷达在高空探测中出现丢球问题时，雷达天线的高度或方向不移动，驱动箱E灯或A灯的绿灯不亮。立即关闭驱动箱的开关再立即打开。另一个情况是放球软件界面的方向或高度没有改变，但是雷达天线仍在旋转。需要关闭放球软件控制区的发射机开关，将天控制开关置于手动的状态，并按照雷达关闭过程进行，关闭发射的开关→示波器→驱动箱→主控箱，按启动顺序快速打开，激活雷达和终端通信设备，并打开自动化的天控开关。打开高压设置。高空丢球现象相对罕见。应该仔细进行判断。当仰角的高度达到八十五度时，雷达就会发出报警。此时，观测人员必须仔细检查气球是向南还是向北。如果有卡死的状态，需要立即将雷达恢复到手动模式，然后按扇扫开关，等待仰角高度下降到一定的程度，在进行自动跟踪调整。或者天空中出现凹口不清晰或者无凹口的情况，可以被判断为一个丢球的现象。如果确定是丢球的现象，切换手动天控的状态，并将天线移动到离球最近的正确仰角方向再调节手动天控为自动状态，当四条亮线和凹形连接正常时即可。如果仍然无法追回，将手动设置天控，示波器打开为测角模式，手动放置增益，增益值调整比正常值大约20dbz。环扫间隔降低为八度。如果四条亮线突然增长需要放慢扫描速度，直到它达到最大亮线，再将增益和天控调节为自动状态，单击扇扫按钮直到追回。

3.2L波段雷达在高空探测中的重放球问题处理措施

L波段雷达在高空探测中出现重放球问题的解决方案。在一般情况下，探空仪器的中频设置为近1675 MHZ，但工作人员可以在一定范围内进行设置。如果把后施放与第一次施放的探测仪中心频率错开，信号相互干扰的可能性较小。高空探测的频率调整方法：设置高空探测仪发射器头部的电容螺丝进行设置。，设置频率顺时针降低，频率逆时针调节升高，螺丝顺时针旋转一周半，探测设备的频率减少约10 MHz。中心频率调节为1665 MHz。频率也因每种测深仪中心频率点的细微差异而变化。无论是降低频率还是增加频率，都可以通过调整L波段雷达跟踪频率来成功接收探测信号，但如果速率过高或太低，信号就会变弱。最好根据到亮线、凹口进行正确调整。

3.3L波段雷达在高空探测中的旁瓣问题处理措施

由于旁瓣较多地面风速较低，会导致放球出手就瞬间过顶。雷达天线无法及时跟踪探空仪器，并发生了多个旁瓣。因此在放球时必须选择顺风方向的触发点，距离必须超过三十米。如果显示旁瓣必须手动放置空控的具体开关，并使用最后一组正确的方向和仰角数据。摇动天线并查看附近，直到四条亮线平齐，调整距离按钮，将凹口调节到垂直线的中心，并将天控修改为自动系统。

3.4系统的L波段雷达在高空探测检查

系统的L波段雷达在高空探测检查可以从天线控制单元的中心进行检查，例如天线控制单元 是否调用了错误信号，或者输出是否已成功放大。如果是正常的，这意味着故障在后电路中，反之亦然，故障在前电路中。还可以根据室内部门和室外部门确定障碍物是位于室内还是室外，并进行检修。简而言之，理解线管的信号过程，可以从各个方面进行检修。但是，如果此过程确认错误点任务难以分辨还需要观察和分析进一步缩小的障碍。在观察期间，自动跟踪切换到手动跟踪，这表明一切正常。可以根据误差现象，仰角控制现象等羡慕进行检查。

结语

在进行高空探测是会有不确定因素的发生从而影响观测结果，需要及时处理出现的问题，提高高空探测观测的水平。

参考文献

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[4] 赵宏毅. 浅析L波段高空气象探测资料常见问题及措施[J]. 时代农机, 2018(11):1.

作者简介：胡少立（1971.11）女，汉族，湖南郴州人，本科，工程师，从事地面观测和高空探测工作。