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L波段探空雷达常见故障分析及维修维护措施

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L波段探空雷达常见故障分析及维修维护措施

摘要：随着各项科学技术不断的革新发展，人们的日常生活都离不开气象工作，小到日常的天气预报，大到农作物的气象预警，更高程度的气象探测设备也逐渐出现，而高空气象探测任务也是整个气象观测系统的一部分。L波段探空雷达的使用也提高了高空气象作业中的准确性，并且在气象服务、天气预报等方面都做出了重要的贡献。但是，L波段探空雷达在使用过程中也会出现问题和故障，一旦出现这些问题，就会对高空气象探测任务造成一定的影响，妨碍了高空气象探测的开展，对已有的探测结果产生影响，而针对这些常见问题要及时处理，对有可能发生的隐患进行风险把控，有关故障有效预控，基于此，本文对L波段探空雷达进一步分析和讨论。

关键词：探空雷达；常见故障；维修维护；措施

引言

在现代科学技术不断优化革新形势下，新型气象探测设备及仪器应运而生，其使用频次也在不断增高，经过我国科研人员的不懈努力，L波段雷达得到高效应用，其具有的操作简单、便捷与精准度高等优势特点，能够更好地完成气象探测任务，全面提高气象服务的整体质量。据此，为使L波段雷达充分发挥出应有的效能，有关人员需对L波段雷达的常见故障加以探析，并提出规范的有指向性的处理方法。

1.L波段探空雷达概述

1.1L波段探空雷达的运行原理

L波段探空雷达是一种用于观测大气层垂直结构和参数的仪器，它可以通过发送和接收无线电波来测量大气中的各种参数，例如温度、湿度、风速和风向等。其运行原理基于无线电波在大气中传播的特性。首先，探空雷达通过发射器发射一束无线电波，通常是L波段的频率范围（1-2 GHz）。这束无线电波会向大气中传播，并与大气中的气体和颗粒物相互作用。当无线电波与空气中的分子和颗粒物相互作用时，会发生散射、吸收和反射等现象。其次，探空雷达通过接收器接收从大气中散射回来的无线电波。接收器会测量接收到的无线电波的强度和频率等信息。根据接收到的信号，探空雷达可以分析出大气中的不同物理参数。例如，当无线电波与空气中的颗粒物相互作用时，会发生散射现象，根据散射的强度和方向可以得到大气中的颗粒物浓度和粒径分布等信息。最后，利用探空雷达接收到的无线电波的信息，可以推断出大气中的温度、湿度、风速和风向等参数。例如，根据无线电波的频率偏移可以推算出大气中的温度和湿度；根据无线电波的散射强度和方向可以推算出大气中的风速和风向。

1.2L波段探空雷达维修的规律

L波段探空雷达在实际工作中，有任何故障问题，相关人员需要对整个雷达系统进行专业又细致的检查，达到精准的维修。而在对L波段探空雷达进行维修时，要不断地进行经验总结，明确雷达维修的基本问题和一般规律，这样可以准确地找到要维修的部位，依照顺序逐步开展L波段雷达的维修工作。在维修过程中，不能盲目进行，一方面，要由大及小依次发现问题，缩小故障的范围，直到明确某一处的故障;另一方面要由外及内，先对L波段探空雷达外部元件进行检测，如果没有发现问题，再对内部元件检测，保证问题的快速处理，确保L波段探空雷达的正常运行。掌握了L波段探空雷达维修的规律，可以提高故障检修的效率。

2.L波段探空雷达常见故障分析

2.1L波段探空雷达无法发射与接收信号

无法正常发射信号可能是发射器故障、电源问题或者连接问题。首先需要检查发射器的电源是否正常，然后检查发射器的相关连接是否松动或损坏。如果以上都没有问题，可能需要检查发射器的电子元件是否正常工作，可能需要修理或更换故障元件。而无法正常接收信号则是接收器故障、天线问题、接收链路故障或者信号处理问题。首先需要检查接收器的电源是否正常，然后检查接收器的相关连接是否松动或损坏。如果以上都没有问题，可能需要检查接收器的天线是否正常工作，是否有阻塞物影响接收。如果天线正常，可能需要检查接收链路中的放大器、滤波器等元件是否正常工作。如果问题仍然存在，可能需要检查信号处理单元是否正常，可能需要修理或更换故障元件。

2.2L波段探空雷达的跟踪异常

在L波段探空雷达工作过程中，容易出现跟踪异常的情况，具体则表现为某些探测的数据、范围的偏差。在使用过程中要全面检查设备的质量问题，每一次的探测前保证设备情况是良好无差异的，如若出现任何问题要立即去解决。设备的长期使用中都需要进行保养和维护，另一方面，影响探测的结果还来自于周围的天气、信号的强弱，这些都需要根据现场周围的环境，进一步做好调控，让雷达信号保持在一个相对平稳的状态。具体操作时，也需要高度的专业人员进行操作，知识经验、操作水平、专业熟练度都有一定的影响，而相关人员，比如业务人员和操作人员都要进行规范的技术培训，培养实际操作的水平，提高业务能力，这样，雷达探测才能更好地稳步运行。

2.3L波段低仰角丢球

在整个高空探测作业中，如果探测球放置的位置仰角过低，没有超过80°，就会出现四根线同时亮起的情况，而且在后续的工作中没有办法恢复到正常的状态，天线就会毫无目的的乱转，随之就是探测数据的混乱，探测球丢失的状况。依照上述所讲的方位卡死角问题可以借助手动修正，在这个问题上，也可以借助手动抓探测球以此来恢复到正常状态，但是维持的时间不长，不久后，会再次因为之前的因素而丢球。所以要定时检查维修，达到雷达的正常运行。

3.L波段探空雷达故障维修维护措施

3.1L波段探空雷达无法发射与接收信号维修措施

当L波段探空雷达无法发射或接收信号时，应采取下面的维修维护措施：（1）检查发射器的电源供应是否正常，确保电源线连接牢固。（2）检查发射器的相关连接是否松动或损坏，确保连接正常。（3）检查发射器的电子元件是否正常工作，可能需要修理或更换故障元件。（4）检查发射器的发射信号线路是否有断开或短路的情况，修复或更换受损部分。（5）检查发射器的发射功率是否正确调节，可能需要调整功率设置。（6）检查接收器的电源供应是否正常，确保电源线连接牢固。（7）检查接收器的相关连接是否松动或损坏，确保连接正常。（8）检查接收器的天线是否正常工作，是否有阻塞物影响接收，可能需要调整天线位置或清理阻塞物。（9）检查接收器的接收链路中的放大器、滤波器等元件是否正常工作，可能需要修理或更换故障元件。（10）检查接收器的信号处理单元是否正常工作，可能需要修理或更换故障元件。（11）检查接收器的接收灵敏度是否正确调节，可能需要调整灵敏度设置。

3.2跟踪异常问题的维修维护措施

我们对于天气是无法掌控的，虽然气象监控已经达到高水平的程度，但是气象问题瞬息万变，依照现有的科技水平还是有一定的局限性。科研人员的不断努力可以帮提升对气象问题更深层次的认识。但是，突如其来的暴风雨，探测球上升，理所当然的气象预测结果就存在一定的误差，这个问题想要去确保稳定准确地探测，只有加大探测球的比例，提高探测球的稳定性和可靠性;极端化天气也更容易使设备收到毁坏，操作人员要比平时更加细心重视，避免错误的发生，使观测数据出现异常问题。

3.3低仰角丢球问题的故障维护措施

防止低仰角问题就要手动进行开关检查，依照流程关闭再次打开，直到确定设备的探测正常数据。在极端天气时，也会造成雷达的短路接触不良，所以更要定时定期对雷达设备进行维护。在冬天的时候，这种情况会频频发生，因为冬季的温度较低，空气恶劣，电缆的外部保护层过于僵硬造成破损或者断裂，一旦发生，L波段探空雷达就会接收不到信号，也无法正常追踪。不同原因导致的丢球，例如雷达自身，跟踪不到;雷达信号变弱、零件性能减退等。只能根据探测球的轨迹、信号的强弱、天气原因、经纬度、手动操作等来解决，根据不同的原因找出相对应得解决办法，及时完成各种故障。 结语

综上所述，L波段雷达运行过程中也时常会出现一些故障问题，不仅需要加强L波段雷达设备的日常维护管理，而且还要掌握L波段雷达设备维修保障方法。一旦L波段雷达出现故障问题，可以及时进行分析和排除， L波段雷达设备可以正常运行。

参考文献

[1] 文翔,刘洁,张红军.L波段探空雷达的常见故障分析及解决方法[J].南方农机, 2018, 49(21):1.DOI:CNKI:SUN:NFLJ.0.2018-21-179.

[2] 黄雨婷.L波段气象探空雷达常见故障分析及排除[J].农村经济与科技,

2018, 29(16):1.DOI:CNKI:SUN:NCJI.0.2018-16-013.

作者简介：陈开科，（1967.09），男，汉族；云南省保山市腾冲市人，本科，大气探测工程师，从事研究方向或职业：气象探测。

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L波段雷达常见故障分析与处理方法

L波段雷达常见故障分析与处理方法

ＳＩＬＩＣ　【技术应用】　ＶＡＬ　

Ｌ波段雷达常见故障分析与处理方法　

丑　

（９１８５１部队辽宁　葫芦岛１２５０００）　

摘要：　介绍Ｌ波段雷达在日常工作中常见的几种故障，并对这些故障进行分析、总结。提出Ｌ波段雷达常见故障的一些处理方法。　关键词：　Ｌ波段雷达；常见故障；分析；处理方法　

中图分类号：Ｐ４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０８１Ｏ１２３一Ｏ１　

Ｏ前言　

高空探测雷达是高空气象探测的重要手段之一。我国新一代高空气象　

探测系统的重要组成部分就是指Ｌ波段高空探测系统，这个系统也是国家重　

点投资项目之一。此系统具有自动化程度高、精度高、时效快、能耗少、　

体积小、重量轻等优秀特点，并且它由地面Ｌ波段二次测风雷达和高空数字　

化电子探空仪组成的。由于实际运用中所得到的一些经验，现针对常见的　

故障提出处理方法，同时也是为了充分发挥雷达的性能，延长雷达的使用　

寿命所提出的解决方法。　

１放球过程中方位和仰角驱动嚣告警　

１）打开驱动分机的盖板，观察方位驱动器显示情况，一般都是２６号　

告警。　

分析：装配在天线座里的有发射机和方位驱动电机，他们相互之间又　

有轻微干扰，如果屏蔽不好的话，会导致方位驱动电机的编码器信号受到　

发射机影响，这都是由于发射机高频信号干扰方位驱动电机所造成的后　

果。驱动分机的“Ａ报警”亮红灯，“Ａ准备好”灯不亮。这都是方位产生　

过速的告警。　

处理方法：驱动电机上两根电缆线必须全部放进屏蔽罩里，这样才能　

达到最佳的屏蔽效果，同时，还要将方位驱动电机及插头重新包裹好，故　

障即可排除。　

２）打开驱动分机的盖板，观察仰角驱动器显示情况。　

分析：２２号告警，则为编码器故障；１６号告警，一般为力矩过紧；　

ｌ４号告警，通常为ｕｖｗ短路或电机损坏。　处理方法：①都是由于汇流环脏或插头接触不良所致，这时候检查　

一下编码器连线，即可看到，之后将刷架卸下来，用浓度９５％以上的酒精清　

洗汇流环和刷架。②检查驱动齿轮箱，如内部损坏，只有返厂维修。③　

L波段高空气象探测雷达丢球原因及应对策略

L波段高空气象探测雷达丢球原因及应对策略

L波段高空气象探测雷达丢球原因及应对策略

摘要：高空气象探测雷达在气象方面的应用很广。基于此，本文主要介绍了L波段高空气象探测雷达丢球成因的同时，剖析了L波段高空气象探测雷达丢球现状，并提出了应对策略，以进一步增强了高空气象探测数据分析的准确性，以供参考。

关键词：L波段；高空气象；雷达丢球

引言：

我国研究的高空气象探测雷达，具备了数字化、集成化和自动化等特点。但由于次雷达所具有的高精度性水平，直接产生了雷达波瓣和脉冲长度限制，在信号获取的过程中，往往会有乱码、凹位不整、探空飞点等异常现象，又或者是丢了球，从而不利高空气象探测工作的顺利开展。

一、L波段的高空探测雷达丢球问题原因

（一）环境因素造成的丢球

高空探测作业中，由于环境因素而引起的丢球主要涉及如下几个方面：1、所选择的放球场地与同规定要求不符时，需确保探测场地周围空旷，地面障碍物对mimo设备的阻挡率要在5°之内，探测场地0.5径的50m范围内无大树、高耸的建筑物、架空天线等。2、观测场内没有电磁环境，以避免因信号进入接收机，而对地面雷达的正常运行造成干扰。

（二）人为原因造成的丢球

1、放球期间，由于主班人员未正确调节探空仪的频段，导致放球时雷达技术无法追踪或能够自行追踪，结果是副瓣抓球事件。2、放球时，由于主班人员未将天控键调整至手动状况，从而发现丢球事件。3、探空仪频段有很大的改变幅度，当班人员也未对飞机升空时的探空仪频段作出改变，从而发现了丢球事件或副瓣抓球。4、将放球后的工作频段调整为半自动运行，与放球结束时的工作频率不平衡而发生跳频，从而造成丢球。5、由于没浸泡好电池，与放球时的雷达技术运行条件不合，从而造成丢球。6、雷达设备在维修、校准和测试时未按照国际雷达标准执行。

二、L波段高空探测雷达丢球现象

（一）干扰信号造成的丢球

干扰信号的存在将影响雷达的主要信息，如果是强干扰信号进入到探测的雷达数据系统中，就会淹没了主信息中的已记录信息，从而影响到信息的正确接收，导致了信息失测，又或者是重新释放了气球。在特别是大雷雨天这种复杂气象事件发生的环境中,在自动状况下由于天线系统失控也会导致丢球。

浅谈L波段雷达维修心得

浅谈L波段雷达维修心得

２０１　１年第６期　内蒙古气象　８５　

文章编号：１００５—８６５６（２０１１）０６—００８５—０２　

浅谈Ｌ波段雷达维修心得　

赵建军　

（鄂尔多斯市气象局，内蒙古东胜Ｏｌ７０００）　

摘要：针对Ｌ波段省达原理难以掌握的特点，从雷达的故障人手，对故障的本质、故障范嗣、故障单元、故障元　件进行了分析。　

关键词：Ｉ　波段雷达；维修思路；故障分析　

中图分类号：ＴＮ９５７．３　文献标识码：Ｂ　

弓ｌ言　Ｌ波段雷达是我国自主研制的新一代探空雷　

达，它由地面Ｌ波段二次测风雷达和高空数字化电　

子探空仪组成，具有自动化程度高、精度高、时效快、　

能耗少、体积小、重量轻等特点，是我国高空气象探　测的更新换代产品　东胜围家基准站于２００９更换　

原来的７０１型测风雷达为现在的Ｌ波段新型雷达。　

投入使用后为鄂尔多斯气象预报、防灾减灾，特别是　重大灾害性天气提供了更加全面、及时、准确的高　

空气象资料。Ｌ波段雷达自动化集成度高，容易使　

用，但其原理比较复杂，机务员往往难以驾驭，所以　

对雷达故障维修提出了更高的要求。　１维修思路与步骤　

维修的关键是确定故障源，丽要正确地定位出　故障的元器件，就必须从故障所表现出的异常现象　

中提取出其本质原　。然后根据本机的工作原理和　合理的方法进行逻辑判断。。　

１．１收集现象，分析确定故障本质　

要充分利用自己的眼（看现象）、耳（听有否异　常声响）、鼻（闻是否有异昧）全面收集情况，不能忽　

视每一个小的异常现象。然后在收集到的现象中进　

行～　次梳理，剔除假象，留１　本质冈素。　

１。２压缩故障范围．确定故障单元　先将雷达分成五个功能块：信号传输、自动控　

制、机械传动、电源及附属功能块。对比较单一的故　

障现象，一般能迅速把故障归入到相应的功能电路　

中。ｘ寸同时出现多种异常现象，要找出产生异常的　功能电路的交叉处．作为故障功能块。确认故障功　能块后结合以下方法来判断故障单元：　

（１）雷达自检提示法。　

（２）替代法。要充分利用主控箱内的八块备份电　路板、高频电路板、中频电路板等备份器件。　

L波段雷达丢球问题的分析及应对措施

L波段雷达丢球问题的分析及应对措施

L波段雷达丢球问题的分析及应对措施

摘要：详述l波段雷达在使用中出现频度较高的丢球现象成因及应对措施。结合多年701雷达操作经验，总结出各种天气条件下汽球施放、旁瓣球甄别及重新实现目标球真定向的方法，并提出相对可行的手动抓球训练方法。

关键词：雷达 丢球处理 手动抓球

l波段雷达是南京大桥机械厂研制的具有国际先进水平新一代二次测风雷达，该系统实现了角度、距离自动跟踪，具有数据采集速度快、精度高等特点。在长期使用中发现，受天线转速、波瓣宽度以及场地、干扰源等因素影响，探空飞点、乱码，甚至丢球等现象一直困扰着基层台站。本文结合701雷达多年使用经验，主要针对工作中出现频度较高两种跟踪失败现象进行分析，并提出相应处理方法，仅供参考。

1.两种丢球的成因及应对措施

1.1干扰信号造成的丢球

如同701雷达，接近l波段雷达通频带范围的干扰信号对探空、测角信号影响很大，当强干扰进入接收系统时，探测信号被淹没，造成探空数据乱码、雷达自动跟踪失败，引起丢球、记录失测或重放球。

干扰信号出现造成丢球时，应将“频率”、“天控”置为手动状态，马上将频率调至1675mhz左右，避免频率自动跟踪干扰信号，

同时转动天线至丢球前的仰角和方位处，利用“扇扫”及高度差、测角信号的变化规律综合判断是否找回目标，并采用手动跟踪方式继续观测，当探测信号恢复正常后，将“频率”、“天控”置为自动状态，此时一般都能将丢失的目标球找回。

虽然雷达的工作频率受到保护，但无处不在的电磁谐波仍然会成为雷达的干扰源。比如工作频率为835mhz的信号源，其二次谐波的频率为1670左右，恰好进入雷达非线性的通频带边缘，而频率为418、558mhz的信号源的三次、四次谐波，也非常接近1675mhz，对雷达的工作状态造成影响。对于此类干扰源，应在无线电管理委员会的配合下进行排查，协调该干扰源的发射功率，尽可能减少电磁谐波的发生，同时协调探空仪产商和南京大桥厂，适度调整本站探空仪工作频率及雷达的通频带范围，尽量规避干扰信号，通过上述方法，可以在一定程度上缓解干扰信号对观测工作的影响。