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[摘要]本文通过对L波段高空气象探测工作中遇到的问题进行了分析，并针对问题提出了建议和意见。
[关键词]高空探测 L波段雷达 使用 問题 方法
[中图分类号] P412.25 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-186-1
海口市气象局高空气象观测站是国家一级气象站，08时和20时的气象资料参加全球资料交换。该站使用的L波段测风雷达系统是2009年1月1日正式投入业务使用。L波段雷达是我国新一代高空气象探测系统的重要组成部分，作为高空探测中重要的工作设备，该设备探测数据采集、监测和集成的自动化程度较高，切实提高了高空气象资料的质量和精度。虽然系统的自动化程度提高了，但是在业务使用过程中仍存在一些问题。需要更深入全面的了解和学习L波段雷达的各方面知识，使L波段雷达在高空探测工作中得到更好的应用。
1常见问题
1.1雷达操作。由于雷达开机电压不稳或是速度过快，致使雷达天线出现突然抖动。如果任此问题继续发展，就会导致天线线缆接触不良，同时如有故障发生，也无法准确、快速地排除。施放时易产生天线抖动问题，此时雷达天控为自动跟踪状态，就会导致天线抖动，尤其是处于低仰角状态下时，此问题会对底层大气数据采集质量产生一定的影响，甚至导致在底层无法跟踪上探空仪。
1.2放球自动跟踪无法实现造成丢球。由于L波段雷达有着较高的自动化程度，能够实现自地面开始的直接跟踪作业，但是放球器在大风天气时使用或是受到一定的场地限制，就会在放球过程中产生在地面上无法自动跟踪的问题。而此时如天控开关处于自动状态，则会出现无法对目标物实施跟踪或是雷达下限位警报的问题，极易造成天线死位问题，甚至导致资料缺陷或是需要重放球。
1.3跟踪分辨问题。在能见度较差的天气情况下，如大雨、大雾或是夜间放球后气球过顶等情况时，气球不能从摄像机画面上被观察到，就极易产生旁瓣跟踪问题。如时间过长就会导致重放球或是缺测。
1.4雷达天线死位。雷达天线仰角、方位锁死不动，电机驱动箱—E灯（仰角）或—A灯（方位角）熄灭，或“放球软件”界面的仰角或方位角显示数字不动，而雷达天线还在转动。
1.5经纬仪的安装、调整不当造成的偏差。如果经纬仪的安装不符要求或调整不当，均会造成观测结果有较大的偏差。
1.6软件界面信息指示异常，小发射机不工作；每次雷达开机，频率指示超过1675±6MHz范围；天控手/自动、高压、频率手/自动切换不正常；接收信号弱，有无信号时增益指示均偏大。
2问题及解决方法
2.1电压不稳或是速度过快，致使雷达天线出现突然抖动。应先将主机电源打开后再开机，然后将示波器等设备打开，驱动箱电源则最后开启。其原理则是一方面让主电源与驱动电源的开启有足够的时间间隔，以使预热充分，另一方面则是驱动电源最后开启，能够有效避免其他设备打开时所导致的电压不稳问题，从而使设备稳定运行得到保证。
2.2如放球无法自动跟踪造成丢球，需要操作人员手动进行跟踪，保证天控在放球前处于手动状态，确定放球后，手动控制天线方位与仰角，同时密切观察气球漂移的情况，利用摄像头对气球进行跟踪并将其始终在屏幕中央，保持整个过程约10秒。如气球已放出且仰角已抬升，则可在气球稳定后转天控开关到自动档。通常发生于球升空时间短或是在地面时，丢球后的增益值通常在约120dB。如距离已知，就能以气压为依据来进行高度的计算，最后将仰角值计算出来。例如雷达丢球，不能接收探空仪的空间位置情况，却能够正常接收探空信号，无气压飞点，620m气球高度，从斜距角度能直视凹口735m的距离。这时，高度与斜距的比值为620/735，即0？844，我们就能得出58°为仰角值，再固定仰角进行方位的转动，就能够实现快速找到气球。
2.3如出现跟踪无法分辨，必须以其他现象为依据进一步确定，有旁瓣跟踪产生时的增益值通常在150～160dB范围内，高度与气高有着较大的差值。而若高度值小于气高值，就升高10°仰角，若气高值小于高度值时，就降低10°仰角，同样进行天扇扫描。另外，夜间无法显示气高，这就需要在现场详细确定后方可，高度增加值每分钟的增加值范围应在350～400m范围内，无论太低或是太高，如有旁瓣跟踪，则应升高10°的仰角，再实施天线扇扫，这种方法在通常情况下都能够立即地发现旁瓣跟踪，同时立即修正。
2.4出现雷达天线死位，这时应果断的关闭驱动箱的电源， 过几秒钟后再打开，如果雷达天线还在转动，应迅速先将“放球软件”控制区的“发射机”开关关闭；天控开关置于手动（其他界面开关保持原位）。再按关机步骤，关闭雷达主控箱的发射机开关、驱动箱开关、主控箱开关，并迅速按与关闭相反顺序再开启各开关，以激活雷达与终端间的通讯传递。天控开关置于自动，打开控制区上的“发射机”开关。
2.5经纬仪的正确安装与架设。经纬仪的架设安装也很关键，直接关系到观测资料的准确性，经纬仪的安装分5个步骤，包括架设三角架、固定经纬仪、调整水平、调整焦距和方位调整，每个步骤都会影响整个观测进程，架设三角架、调整水平和方位调整又是造成经纬仪观测与雷达读数的误差偏大的主要原因。
2.6出现软件界面信息指示异常，小发射机不工作等问题时，要用酒精清洗汇流环及其碳刷；插紧驱动箱内编码器的插头；做好驱动电机上两根电缆的屏蔽防护，防止发射机对方位角驱动电机的编码器信号产生干扰。另外，如果高度跟不上、闪红灯，温、压、湿信号出现飞点，且经常在某一方位出现，可能是雷达转到该方位接触不好，应检查是否有线脱落。
3结束语
综上所述，要保证L波段高空气象探测系统能够充分发挥其作用与功能，就必须从实际施工过程中对一些常见的问题进行深入分析，除了本文所述在硬件上的问题之外， L波段高空气象探测在软件处理方面的问题也需要引起重视，比如软件与仪器号码不一致、飞点处理技巧、放球时间纠正方法等等，都需要一一进行处理，从而使我国L波段高空气象探测再上一个新的台阶。
参考文献
[1] 张莉.浅谈L波段雷达操作系统"死机"问题的处理方法[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：81-82.
[2] 张平文，罗雪年，钱金虎.GFE（L）1型雷达技术保障经验 [J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：77-78.
[3] 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[J].气象与环境科学，2009（B09）：307
[4] 陈永顺、蔡稳定.L波段雷达高空探测前的注意事项[J].福建气象，2009（4）：34-35.
[关键词]高空探测 L波段雷达 使用 問题 方法
[中图分类号] P412.25 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-186-1
海口市气象局高空气象观测站是国家一级气象站，08时和20时的气象资料参加全球资料交换。该站使用的L波段测风雷达系统是2009年1月1日正式投入业务使用。L波段雷达是我国新一代高空气象探测系统的重要组成部分，作为高空探测中重要的工作设备，该设备探测数据采集、监测和集成的自动化程度较高，切实提高了高空气象资料的质量和精度。虽然系统的自动化程度提高了，但是在业务使用过程中仍存在一些问题。需要更深入全面的了解和学习L波段雷达的各方面知识，使L波段雷达在高空探测工作中得到更好的应用。
1常见问题
1.1雷达操作。由于雷达开机电压不稳或是速度过快，致使雷达天线出现突然抖动。如果任此问题继续发展，就会导致天线线缆接触不良，同时如有故障发生，也无法准确、快速地排除。施放时易产生天线抖动问题，此时雷达天控为自动跟踪状态，就会导致天线抖动，尤其是处于低仰角状态下时，此问题会对底层大气数据采集质量产生一定的影响，甚至导致在底层无法跟踪上探空仪。
1.2放球自动跟踪无法实现造成丢球。由于L波段雷达有着较高的自动化程度，能够实现自地面开始的直接跟踪作业，但是放球器在大风天气时使用或是受到一定的场地限制，就会在放球过程中产生在地面上无法自动跟踪的问题。而此时如天控开关处于自动状态，则会出现无法对目标物实施跟踪或是雷达下限位警报的问题，极易造成天线死位问题，甚至导致资料缺陷或是需要重放球。
1.3跟踪分辨问题。在能见度较差的天气情况下，如大雨、大雾或是夜间放球后气球过顶等情况时，气球不能从摄像机画面上被观察到，就极易产生旁瓣跟踪问题。如时间过长就会导致重放球或是缺测。
1.4雷达天线死位。雷达天线仰角、方位锁死不动，电机驱动箱—E灯（仰角）或—A灯（方位角）熄灭，或“放球软件”界面的仰角或方位角显示数字不动，而雷达天线还在转动。
1.5经纬仪的安装、调整不当造成的偏差。如果经纬仪的安装不符要求或调整不当，均会造成观测结果有较大的偏差。
1.6软件界面信息指示异常，小发射机不工作；每次雷达开机，频率指示超过1675±6MHz范围；天控手/自动、高压、频率手/自动切换不正常；接收信号弱，有无信号时增益指示均偏大。
2问题及解决方法
2.1电压不稳或是速度过快，致使雷达天线出现突然抖动。应先将主机电源打开后再开机，然后将示波器等设备打开，驱动箱电源则最后开启。其原理则是一方面让主电源与驱动电源的开启有足够的时间间隔，以使预热充分，另一方面则是驱动电源最后开启，能够有效避免其他设备打开时所导致的电压不稳问题，从而使设备稳定运行得到保证。
2.2如放球无法自动跟踪造成丢球，需要操作人员手动进行跟踪，保证天控在放球前处于手动状态，确定放球后，手动控制天线方位与仰角，同时密切观察气球漂移的情况，利用摄像头对气球进行跟踪并将其始终在屏幕中央，保持整个过程约10秒。如气球已放出且仰角已抬升，则可在气球稳定后转天控开关到自动档。通常发生于球升空时间短或是在地面时，丢球后的增益值通常在约120dB。如距离已知，就能以气压为依据来进行高度的计算，最后将仰角值计算出来。例如雷达丢球，不能接收探空仪的空间位置情况，却能够正常接收探空信号，无气压飞点，620m气球高度，从斜距角度能直视凹口735m的距离。这时，高度与斜距的比值为620/735，即0？844，我们就能得出58°为仰角值，再固定仰角进行方位的转动，就能够实现快速找到气球。
2.3如出现跟踪无法分辨，必须以其他现象为依据进一步确定，有旁瓣跟踪产生时的增益值通常在150～160dB范围内，高度与气高有着较大的差值。而若高度值小于气高值，就升高10°仰角，若气高值小于高度值时，就降低10°仰角，同样进行天扇扫描。另外，夜间无法显示气高，这就需要在现场详细确定后方可，高度增加值每分钟的增加值范围应在350～400m范围内，无论太低或是太高，如有旁瓣跟踪，则应升高10°的仰角，再实施天线扇扫，这种方法在通常情况下都能够立即地发现旁瓣跟踪，同时立即修正。
2.4出现雷达天线死位，这时应果断的关闭驱动箱的电源， 过几秒钟后再打开，如果雷达天线还在转动，应迅速先将“放球软件”控制区的“发射机”开关关闭；天控开关置于手动（其他界面开关保持原位）。再按关机步骤，关闭雷达主控箱的发射机开关、驱动箱开关、主控箱开关，并迅速按与关闭相反顺序再开启各开关，以激活雷达与终端间的通讯传递。天控开关置于自动，打开控制区上的“发射机”开关。
2.5经纬仪的正确安装与架设。经纬仪的架设安装也很关键，直接关系到观测资料的准确性，经纬仪的安装分5个步骤，包括架设三角架、固定经纬仪、调整水平、调整焦距和方位调整，每个步骤都会影响整个观测进程，架设三角架、调整水平和方位调整又是造成经纬仪观测与雷达读数的误差偏大的主要原因。
2.6出现软件界面信息指示异常，小发射机不工作等问题时，要用酒精清洗汇流环及其碳刷；插紧驱动箱内编码器的插头；做好驱动电机上两根电缆的屏蔽防护，防止发射机对方位角驱动电机的编码器信号产生干扰。另外，如果高度跟不上、闪红灯，温、压、湿信号出现飞点，且经常在某一方位出现，可能是雷达转到该方位接触不好，应检查是否有线脱落。
3结束语
综上所述，要保证L波段高空气象探测系统能够充分发挥其作用与功能，就必须从实际施工过程中对一些常见的问题进行深入分析，除了本文所述在硬件上的问题之外， L波段高空气象探测在软件处理方面的问题也需要引起重视，比如软件与仪器号码不一致、飞点处理技巧、放球时间纠正方法等等，都需要一一进行处理，从而使我国L波段高空气象探测再上一个新的台阶。
参考文献
[1] 张莉.浅谈L波段雷达操作系统"死机"问题的处理方法[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：81-82.
[2] 张平文，罗雪年，钱金虎.GFE（L）1型雷达技术保障经验 [J].沙漠与绿洲气象，2010，4（B8）：77-78.
[3] 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[J].气象与环境科学，2009（B09）：307
[4] 陈永顺、蔡稳定.L波段雷达高空探测前的注意事项[J].福建气象，2009（4）：34-35.