摘要：高空探測(cè)雷達(dá)是高空氣象探測(cè)的重要設(shè)備，L波段雷達(dá)是我國(guó)新一代高空氣象探測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，作為高空探測(cè)中重要的工作設(shè)備，我們需要更深入全面的了解和學(xué)習(xí)L波段雷達(dá)的各方面知識(shí)，使L波段雷達(dá)在高空探測(cè)工作中得到更好的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：L波段雷達(dá)；使用；問(wèn)題；方法
　　一、L波段雷達(dá)簡(jiǎn)介
　　（一）何為L(zhǎng)波段雷達(dá)
　　L波段二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)是一種體制較新、自動(dòng)化程度較高的新型雷達(dá)，每天探測(cè)不超過(guò)4次，每次探測(cè)時(shí)間1小時(shí)左右，具有自動(dòng)化程度高、探測(cè)精度高、采樣速度快、抗干擾能力強(qiáng)、能耗少、體積小、重量輕等特點(diǎn)，其新型的探測(cè)系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了探測(cè)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)和集成的自動(dòng)化，提高了高空氣象資料的質(zhì)量和精度。
　　L波段雷達(dá)采用近程測(cè)距技術(shù)，使近程測(cè)距可達(dá)100m以?xún)?nèi)；利用現(xiàn)場(chǎng)放球電視監(jiān)視系統(tǒng)，有利于起始抓球；采用了先進(jìn)的BIT系統(tǒng)，自動(dòng)檢測(cè)故障、報(bào)警，并以圖形方式指出故障部位，故障判斷到位，提高設(shè)備可維修性；雷達(dá)具有無(wú)線電經(jīng)緯儀功能，配有氣壓測(cè)高軟件，使得系統(tǒng)能在不開(kāi)發(fā)射機(jī)情況下也能完成高空測(cè)風(fēng)及測(cè)取氣象數(shù)據(jù)的功能；UPS可使雷達(dá)在斷電情況下連續(xù)工作20分鐘。
　　（二）L波段雷達(dá)主控箱的組成
　　L波段雷達(dá)主控箱組成有探空通道單元、發(fā)射顯示控制單元、測(cè)距單元、終端單元、自檢解碼單元、天控單元、軸角轉(zhuǎn)換單元（仰角）、軸角轉(zhuǎn)換單元（方位）。
　　（三）L波段雷達(dá)架設(shè)地的選擇
　　架設(shè)地周?chē)?60°范圍內(nèi)（特別是高空風(fēng)的下風(fēng)方向）不要有仰角高于5°的地物。在半徑為500m的場(chǎng)地上無(wú)高大的建筑物，天線裝置必須配備有良好的接地措施，使?jié)M足天線裝置的金屬外殼對(duì)地電阻小于5Ω。
　　二、L波段雷達(dá)的使用
　　（一）L波段雷達(dá)的開(kāi)機(jī)
　　1、首先打開(kāi)UPS電源；
　　2、接著打開(kāi)微機(jī)電源，并啟動(dòng)運(yùn)行接收控制軟件；
　　3、再依次打開(kāi)主控箱上的總電源、發(fā)射機(jī)電源、驅(qū)動(dòng)箱電源及示波器電源；
　　4、調(diào)整示波器上的相關(guān)旋鈕，使之能正常地顯示四條亮線或精、粗掃描顯示；
　　5、打開(kāi)近程發(fā)射機(jī)。
　　（二）監(jiān)控的主要內(nèi)容
　　主要監(jiān)控雷達(dá)探測(cè)情況、雷達(dá)報(bào)警情況、雷達(dá)主要運(yùn)行參數(shù)、雷達(dá)八塊電路板運(yùn)行狀態(tài)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、雷達(dá)伺服系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、程序方波、觸發(fā)脈沖和掃描觸發(fā)脈沖、雷達(dá)探測(cè)情況、氣球飛行軌跡、探空站的基本信息、雷達(dá)報(bào)警情況、L波段雷達(dá)故障統(tǒng)計(jì)、L波段雷達(dá)配件等項(xiàng)目。對(duì)探測(cè)裝備的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)各種探測(cè)裝備的故障率、缺測(cè)率和數(shù)據(jù)有效性等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，并可實(shí)時(shí)對(duì)裝備運(yùn)行信息進(jìn)行綜合顯示，可對(duì)歷史信息進(jìn)行分析和顯示，實(shí)現(xiàn)圖形化、表格化形式的在線查詢(xún)。
　　（三）監(jiān)測(cè)的主要數(shù)據(jù)
　　目前主要完成對(duì)L波段探空雷達(dá)主控箱內(nèi)的八塊電路插板的運(yùn)行狀態(tài)信息；自檢/譯碼分系統(tǒng)中提供的雷達(dá)整機(jī)16個(gè)被測(cè)信號(hào)參量的信息；雷達(dá)的工作狀態(tài)、雷達(dá)接收機(jī)頻率、發(fā)射機(jī)磁控管電流、接收機(jī)增益等的監(jiān)測(cè)。收集整個(gè)探測(cè)數(shù)據(jù)，包括區(qū)站號(hào)、檔案號(hào)、儀器號(hào)碼、地面瞬間氣溫、地面瞬間氣壓、地面瞬間濕度、地面風(fēng)向、風(fēng)速、總云量、低云量、云狀、能見(jiàn)度、天氣現(xiàn)象、工作方式、施放時(shí)間、探空終止時(shí)間、探空終止高度、測(cè)風(fēng)終止時(shí)間、測(cè)風(fēng)終止高度、球坐標(biāo)總數(shù)等內(nèi)容。
　　（四）雷達(dá)頻率的調(diào)整
　　放球后，天控、增益、斜距一般放在自動(dòng)，頻率放在手動(dòng)。如果頻率也放在自動(dòng)，可能會(huì)出現(xiàn)報(bào)警指示燈亮，斜距也跟不上。球在運(yùn)行過(guò)程中，天控、增益、斜距必須放在自動(dòng)狀態(tài)，頻率還是建議放在手動(dòng)，以便人工隨時(shí)調(diào)整。
　　三、L波段雷達(dá)操作過(guò)程中可能遇到的幾個(gè)問(wèn)題及解決方法
　　（一）放球過(guò)程中方位角度指示有時(shí)變化有時(shí)不變
　　方位的粗精搭配不對(duì)會(huì)造成方位角度指示出現(xiàn)有時(shí)變化、有時(shí)不變的現(xiàn)象。此時(shí)可對(duì)11-8板進(jìn)行粗精搭配，將S1撥碼開(kāi)關(guān)第一位撥至ON狀態(tài)，檢查方位粗讀數(shù)減精讀數(shù)是否在10~20之間，若不在范圍內(nèi)，則需通過(guò)S2撥碼開(kāi)關(guān)的前4位重新搭配。如果方位、仰角標(biāo)定值經(jīng)常會(huì)變化，可能是同步機(jī)的夾板沒(méi)有夾緊或同步輪系損壞，擰緊同步機(jī)夾板螺釘或更換同步面；在天線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方位角指示不對(duì)，可將11-8板的撥碼開(kāi)關(guān)撥到粗精搭配狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)手動(dòng)搖動(dòng)天線時(shí)，粗精數(shù)據(jù)差值有變化，可能會(huì)是方位角兩個(gè)同步機(jī)中的一個(gè)出了問(wèn)題，此時(shí)打開(kāi)天線座的“方位同步倉(cāng)”，檢查發(fā)現(xiàn)同步機(jī)軸有沒(méi)有被完全壓在方位旋轉(zhuǎn)軸上，重新堅(jiān)固后工作正常。
　　（二）方位角顯示數(shù)值跳變
　　模塊（SDC）和粗同步機(jī)不好，出現(xiàn)角度亂跳現(xiàn)象。此時(shí)可從如下三個(gè)方法出發(fā)：1、將11-8板上的S1撥碼開(kāi)關(guān)第一位撥至ON狀態(tài)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)天線，觀察方位粗讀數(shù)是否有規(guī)律變化，如果讀數(shù)不變化或者無(wú)規(guī)律變化，說(shuō)明粗同步機(jī)不好，更換故障同步機(jī)。2、若粗精搭配正常，則11-8單板本身存在故障，更換故障模塊。3、清洗同步機(jī)電刷或匯流環(huán)刷架。
　　（三）放球過(guò)程中方位驅(qū)動(dòng)器告警
　　打開(kāi)驅(qū)動(dòng)分機(jī)的蓋板，觀察方位驅(qū)動(dòng)器顯示情況，一般都是26號(hào)告警。這是由于發(fā)射機(jī)和方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)都裝配在天線座里，相互之間有輕微干擾，如果屏蔽不好，發(fā)射機(jī)高頻信號(hào)干擾方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的編碼器信號(hào)受到發(fā)射機(jī)影響，方位產(chǎn)生過(guò)速告警。遇到這種情況一般將方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)及插頭重新包裹，盡量將驅(qū)動(dòng)電機(jī)上兩根電纜線全部放進(jìn)屏蔽罩里，以達(dá)到最佳的屏蔽效果。
　　（四）放球過(guò)程中仰角驅(qū)動(dòng)器告警
　　打開(kāi)驅(qū)動(dòng)分機(jī)的蓋板，觀察仰角驅(qū)動(dòng)器顯示情況，如14號(hào)告警，通常為UVW短路或電機(jī)損壞；如16號(hào)告警，一般為力矩過(guò)緊；如22號(hào)告警，則為編碼器故障。此時(shí)解決的方法主要有三個(gè)：1、檢查驅(qū)動(dòng)齒輪箱，若內(nèi)部損壞，則返廠維修；2、檢查編碼器連線，通常為匯流環(huán)臟或插頭接觸不良所致，將刷架卸下來(lái)，用濃度95％以上的酒精清洗匯流環(huán)和刷架；3、檢查相關(guān)線路或更換電機(jī)。
　　（五）方位角和仰角卡死現(xiàn)象
　　大多數(shù)故障都是仰角死位的情況，通常可以采取以下措施：用酒精清洗匯流環(huán)及其碳刷；插緊驅(qū)動(dòng)箱內(nèi)編碼器的插頭；做好驅(qū)動(dòng)電機(jī)上兩根電纜的屏蔽防護(hù)，防止發(fā)射機(jī)對(duì)方位角驅(qū)動(dòng)電機(jī)的編碼器信號(hào)產(chǎn)生干擾。另外，如果高度跟不上、閃紅燈，溫、壓、濕信號(hào)出現(xiàn)飛點(diǎn)，且經(jīng)常在某一方位出現(xiàn)，可能是雷達(dá)轉(zhuǎn)到該方位接觸不好，應(yīng)檢查是否有線脫落。
　　（六）打開(kāi)小發(fā)射機(jī)有自激信號(hào)
　　小發(fā)射機(jī)故障或前置高放出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致打開(kāi)發(fā)射機(jī)有自激信號(hào)。此時(shí)斷開(kāi)小發(fā)射機(jī)電源，自激信號(hào)消失則為小發(fā)射機(jī)故障，更換小發(fā)射機(jī)；若自激信號(hào)不能消除，則為前置高放出現(xiàn)故障，更換前置高放。
　　（七）雷達(dá)天線死位
　　1、雷達(dá)天線仰角、方位“鎖死”不動(dòng)。此時(shí)可及時(shí)關(guān)閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱開(kāi)關(guān)并迅速再開(kāi)啟此開(kāi)關(guān)。
　　2、仰角、方位數(shù)字不動(dòng)而雷達(dá)天線還在轉(zhuǎn)動(dòng)。可先將天控置于手動(dòng)，再按關(guān)機(jī)步驟關(guān)閉雷達(dá)所有開(kāi)關(guān)，并迅速再開(kāi)啟其開(kāi)關(guān)。如果經(jīng)常出現(xiàn)天線死位情況，應(yīng)進(jìn)一步尋找雷達(dá)硬件原因。
　　（八）丟球和旁瓣抓球
　　可能造成丟球和旁瓣抓球的原因及相應(yīng)解決辦法主要有三個(gè)：
　　1、頻率調(diào)整不當(dāng)。此時(shí)可調(diào)好雷達(dá)的中心頻率。
　　2、攝像鏡頭距離調(diào)整不當(dāng)。可以通過(guò)調(diào)整攝像鏡頭焦距使探空儀處于鏡頭中央予以解決。
　　3、放球時(shí)電池的電壓不夠。此時(shí)可將電池按要求泡3～5分鐘，并使電壓在放球時(shí)達(dá)到26~29V，因?yàn)殡妷旱陀?6V，距離凹口會(huì)不清晰或者消失，高于29V電池自身容易燒壞，造成信號(hào)突失。
　　（九）球炸時(shí)間不同步
　　球炸以后退出放球軟件，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理軟件中的記錄時(shí)間少于實(shí)際球炸時(shí)間，這是因?yàn)橥顺龇徘蜍浖�太快了，�?shù)據(jù)處理軟件還沒(méi)有來(lái)得及存盤(pán)，此時(shí)可進(jìn)入放球軟件再作一次球炸時(shí)間的處理，然后退出。
　　L波段雷達(dá)在業(yè)務(wù)使用過(guò)程中，其維護(hù)清潔工作是保證雷達(dá)性能完好的最好和最重要的途徑，許多情況下，塵垢、腐蝕、生銹和霉變等是造成故障的原因。雷達(dá)的各種零部件和元器件經(jīng)過(guò)一定的工作時(shí)間后也會(huì)衰老、變質(zhì)和失去作用。經(jīng)常地、細(xì)致地對(duì)各部分進(jìn)行電氣和機(jī)械的檢查維護(hù)工作，可以預(yù)防和減少故障的發(fā)生，把故障排除在初級(jí)階段，避免出現(xiàn)大的或損壞性的故障，以保證設(shè)備連續(xù)的正常工作。
　　四、L波段雷達(dá)使用中需注意的幾個(gè)事項(xiàng)
　　1、放球前仔細(xì)調(diào)整接收機(jī)的頻率；
　　2、打開(kāi)近程發(fā)射機(jī)，檢查“凹口”的形狀，若“凹口”太淺將無(wú)法實(shí)施距離自動(dòng)跟蹤；
　　3、將天線偏離探空儀一個(gè)較小的角度后，天線應(yīng)能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)探空儀，此時(shí)應(yīng)注意到探空儀距離天線至少30m以上，且升起一定的高度。如果信號(hào)較強(qiáng)造成天線跟蹤不好，可適當(dāng)增大放球點(diǎn)的距離；
　　4、放球前仔細(xì)觀察地面的風(fēng)向、風(fēng)速，盡量把放球點(diǎn)選擇在下風(fēng)方向，確保起始自動(dòng)抓球成功；
　　5、要防止假定向。在放球過(guò)程中，如果雷達(dá)測(cè)高與氣壓反算高度差異較大時(shí)，應(yīng)考慮到是否假定向。懷疑假定向時(shí)可以點(diǎn)擊接收控制界面上的搜索圖標(biāo)，如果遇到這種情況就應(yīng)該考慮究竟是什么原因造成雷達(dá)測(cè)高與氣壓反算高度差異太大，如天線水平是否發(fā)生了變化，仰角標(biāo)定是否發(fā)生了變化，以及距離零點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是否發(fā)生了變化等。
　　6、推動(dòng)天線操縱桿時(shí)，不要用力過(guò)猛，速度要均勻。仰角接近零度或九十度時(shí)，速度要慢，以免損壞內(nèi)軸等元件。
　　7、使用觀測(cè)中，因某種特殊原因電源中斷時(shí)，必須將各電源開(kāi)關(guān)關(guān)掉，待重新供電后，再按開(kāi)機(jī)步驟開(kāi)機(jī)，嚴(yán)禁各開(kāi)關(guān)在開(kāi)的位置，等待供電。
　　L波段雷達(dá)作為新型的高空探測(cè)設(shè)備，具有比以往設(shè)備更突出的優(yōu)越性，進(jìn)一步提高了氣象探測(cè)工作的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)L波段雷達(dá)不斷的學(xué)習(xí)和研究，可以提升高空探測(cè)工作者的業(yè)務(wù)能力，促進(jìn)氣象探測(cè)工作更好的開(kāi)展，更加有效地為國(guó)家和人民服務(wù)。