L波段探空雷达常见的故障维修分析

L波段探空雷达常见的故障维修分析

邓志刚1  ,邓迪2

（1、新疆哈密市气象局  839000；2、南京信息工程大学滨江学院  214105）

摘要：高空气象探测是气象综合探测的重要组成部分，对天气预报，特别是灾害性天气预报至关重要，它为现代化的数值天气预报制作提供所需的原始资料，也是气候变化研究、预测、气候资源开发利用的基础。L波段雷达是高空气象探测系统的主要设备，L波段雷达的日常维护和出现故障后在最短的时间内可以修复以保证其安全、正常运转就显得尤为重要。

本文将对L波段探空雷达常见的故障维修进行分析，使其发挥出更好的效能。

关键词：L波段；探空雷达；故障；维修分析

引言：

我们的日常生活都离不开气象工作，小到每天的天气预报，大到灾害性天气的气象预警，高空气象探测是气象观测系统的重要组成部分。L波段雷达的使用也提高了高空气象探测的精准性，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，影响高空气象探测工作的正常开展，影响到探测结果的准确性，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，对L波段探空雷达的故障维修进行分析和讨论。

1.L波段探空雷达

1.1L波段探空雷达运行的原理

    L波段二次测风雷达是一种体制较新、自动化程度较高的新型雷达，具有自动化程度高、探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等特点，其新型的探测系统基本实现了探测数据采集、监测和集成的自动化，提高了高空气象资料的质量和精度。L波段雷达采用近程测距技术，使近程测距可达100m以内；采用了先进的BIT系统，自动检测故障、报警，提高设备可维修性。L波段探空雷达主要用于高空气象探测，为天气预报、气象服务提供准确的气象数据和资料。

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波段探空雷达常见的故障

2.1L波段探空雷达的跟踪异常

L波段探空雷达工作时，放球前工作人员对有源目标物自动跟踪过程中发现天线持续抖动，放球后问题仍存在，借助瞄准镜发现探空雷达跟踪存在明显滞后以及摇摆问题，会导致放球后期信号变弱时摆动幅度增大，出现丢球。

卸下方位电机，观察到方位电机及基座固定螺丝中间有2颗定位销钉断裂，取下断裂销钉，测量定位孔长度及孔径，依据标准规格制做新销钉，随后安装好方位电机，故障排除。需要及时对探空人员强化操作培训，确保手动操作雷达过程中缓推慢放，防止出现类似故障。

2.2L波段探空雷达方位角卡死

    L 波段气象探空雷达具有自动跟踪的功能，但因软硬件设备的配合不到位，或外界存在干扰时，仍有可能出现无法自动跟踪问题，可以先用手动操作跟踪探空仪后再切换为自动跟踪，多数情况可以恢复正常。而方位角卡死故障主要是指切换为自动跟踪模式后，出现不间断的方位角卡死，造成方位角读数一直不变的故障，首先检查方位同步齿轮的间隙和吻合度，打开天线座，将同步齿轮卸下后重新安装，然后进行跟踪测试检查。如果故障依然存在，可以考虑对驱动箱进行检查，查看报警灯是否亮起，如果不亮则查看驱动箱方位数字的变化，如果能明显显示探空气球的移动情况，则说明驱动箱正常。最后考虑方位轴角板和雷达角度差信号是否存在故障，必要时可直接更换中频通道盒、11-1板或11-8 板。通过以上操作，可基本排除此类故障，保障探空数据的准确性和连续性。

2.3L波段雷达低仰角丢球且反复出现

    放球中期，仰角低于80°，四条亮线出现瞬间跳变状况，之后无法恢复，天线随机乱转，高差报警、探空数据混乱，出现丢球情况。手动抓球后恢复正常，但过一段时间还会再次丢球。经检查分析，这是与高频旋转关节相连接的WT8线缆接触不良，拆开WT8线管套，把接头点打开，发现屏蔽层铜丝出现断裂，芯线和屏蔽层之间存在明显打火痕迹，将WT8线头取下，将屏蔽层铜线朝下延伸，剪去多余介质层，将中心铜导线剪短，插入WT8线缆头部，进行固定，然后将屏蔽层铜丝在压片周边均匀分布，将WT8接口重新接好。在对接口点制作时要注意介质层及中心铜制导线截取长度，需保障接口位置处于紧密连接状态，便可有效防止此类故障出现。

3.L波段探空雷达故障维修分析

3.1跟踪异常问题的维修分析

   探空雷达在没有运行时摇动天线，观察发现方位有较大间隙，拧紧方位电机螺丝后可恢复到正常状态，但不久后方位间隙再次变大，依据实际经验分析可能方位电机固定区域存在问题，导致雷达天线方位在转动过程中来回摇摆。

3.2方位角卡死问题的维修分析

   出现方位角卡死的问题，需要相关人员手动操作调整，再次调整为自动跟踪目标，这是目前相对高效便捷的一种处理方法。在进行手动调整和自动调整后仍方位角卡死情况，基本就可以确定L波段雷达存在故障。首先对方位齿轮的内部零件进行检查，维修人员进行拆卸处理，再依次安装，再进行开机测试，判断是雷达是否恢复正常。如故障仍存在，则对驱动箱、方位轴角板和雷达角度差信号逐一进行检查。

3.3高仰角丢球问题的故障分析

    在冬季，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。遇有仰角超过上限时要及时关闭驱动箱，依照流程重新打开，直到确定设备探测的数据恢复正常。遇有极端天气时，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检查。不同原因导致的丢球，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应的解决方法，及时排除各种故障。

结语：

   L波段探空雷达作为高空探测的主要设备，是目前为止高空气象探测最具有效率的设备。L波段探空雷达的故障多是天气原因和维护不到位造成的，要做到对天气的及时关注，对设备定时定期的维护保养，可以有效的把雷达的故障率降到最低。而L波段探空雷达虽然操作简单快捷，但是在维修的过程中需要极强的专业知识，若维修经验不足，集成化电路知识不能熟练掌握，那出现的小问题有可能会变成大故障。在遇到这些故障时，要多进行思考分析，吸取宝贵经验，提高维修技能，确保L波段探空雷达设备的正常平稳运行。

文献参考：

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[2]贾晓晖,李祯,张翼飞.多普勒天气雷达故障检修及常见问题分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)自然科学, 2022(7):3.

[3]周铁桩.浅谈L波段气象探空雷达常见故障的维护维修方法[J].山西农经, 2016(10):1.DOI:CNKI:SUN:SDNJ.0.2016-10-094.

[4]党雪妮.L波段探空雷达常见故障维修分析[J].魅力中国, 2014(21):1.

作者简介：邓志刚（1970.07），男，汉族，四川省青神县人，本科学历，工程师，从事地面、探空测报、雷达机务工作。