61150部队 陕西省榆林市 719006
摘要：伴随社会的发展和科学技术水平的提升，气象雷达也开始被应用到各类型的气象部门之中，对现代人的生产生活带来了较大的影响。就气象雷达来讲，其本身是有各类电子设备和现代科技做支撑而形成的，所以，其在运行期间就必然会因为基础和设备的原因发生不同类型的故障。诱发气象雷达故障产生的原因相对较多，本文以从气象雷达的工作原理出发，就其常见故障和处理方法展开相应的研究，以期可以降低气象雷达运行期间故障的发生概率，提高了雷达探测结果的准确性。
关键词：气象雷达；常见故障；处理办法
前言：就气象雷达来讲，其属于对雷雨天气进行监视的一种重要工具，在气象检测技术逐步发展的今天，该设备也愈发受到了相关行业和社会人士的重视。从实际层面来看，气象雷达主要是用来检测机场周边大范围的降水、暴雨、雷雨等气象问题，也可以被用于监测台风、冰雹等强对流的灾害性天气。就现行的众多气象雷达来讲，其本身故障问题发生的频率虽然不高，但由于维护人员对于新型气象雷达的认知度和熟悉度偏低，专业维护人员的缺失，导致其往往会因为无法查询和预知故障发生的原因，无法针对常见故障做出有效维护，影响气象雷达的使用。
1.气象雷达的工作原理
所谓气象雷达，指的是借助雷达波反射确定目标的特性和位置。对目标物体来讲，其导电性能越好，对于雷达波反射能力就越强，反射的面积也就越大，能够反射出来的能量也就越高。如果物体集合尺寸同波长之间的差距相对较大，其反射能量就会变得十分微弱，如果反射面直径同波长基本相同，反射能量也会得到明显提升。
发射系统作为主振放大式的发射机，本身是由脉冲速调管和固态功放连接而成，可以将来自于频率综合器中小功率的射频脉冲信号被放大成可以满足雷达运行要求大功率的射频脉冲信号，经过馈线系统，将其送到天线系统中，向空间进行辐射，以此来检测大气的气象信息。接收系统的工作原理就是回波信号经过了MSTC后，被送至到低噪声场效应管的放大器中，在经过放大处理之后，预选器进入到了混频器之中，同来自于频综本振信号变频融合，获得30MHZ中频信号，再经过前中放大的方式，被送到数字的中频转换器之中，最后将其转换成光信号送到信号处理器之中。伺服系统，该系统主要包括了俯仰伺服系统、天线方位的伺服系统两大部分，其主要负责对天线进行操纵和控制，确保天线的各项工作都能够顺利完成。
2.气象雷达常见故障和处理措施
2.1软件故障
软件故障指的是气象雷达在运行期间，监控系统报警对连续观测或者是正确采集观测数据造成影响，但元器件本身并未被损坏。对气象雷达来讲，软件故障主要包括天线故障、宽带通讯故障、UCP程序故障三类。天线故障指的是由于天线动态错误的出现被迫停止，不能够回归PARK位置，只能够被迫待机，主要是因为天线座内部冗余设备处于非正常工作状态、或者是控制天线的程序陷入到死循环、再或者天线驱动电机产生顺时过载所引发。对于天线故障，维护人员可以通过Rdase重启，花费大约五分钟的时间使系统能够恢复正常。若系统无法恢复正常，可以选择启动Rdasot系统，利用手动控制功能将让天线回归到PARK位置，这一过程需要花费十分钟左右。如果以上两种方式仍旧无效，则可以断开5A2维护面板中伺服电源开关，再重新接通天线，断开时间应控制在三分钟以上。气象雷达的宽带指的是RPG和RDA间的通信链路。大部分气象雷达宽带的RPG和RDA间的通信链路都是借助以太网卡实现，通过PUP、光端机、集线器共同组成局域网。因为PUP和RPG间数据传输稳定性较高，其出现通讯故障报警包括径向数据丢失和RPG循环测试时间过长。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆宽带通讯故障的出现虽然不会对气象雷达的连续观测带去负面影响，但却会对观测数据收集与处理带来影响，致使RPG对原始探测资料的保存功能和PUP端产品显示功能的实现带来影响。面对此种故障，对UCP和RDASC1015进行重启就可以有效解决[1]。UCP程序故障是有RPG计算机设备内存溢出故障所引发的，其具象表现就是UCP运行期间突然自动退出，导致Rdasc也同时退出。转换体扫模式期间是此类故障高发期，可以通过UCP程序和Rdasc重启来解决。
2.2硬件故障
现代社会使用的气象雷达系统本身对系统硬件性能和检测能力的要求相对较高，可以通过RDASC发出相应的报警信息和声光报警。如果雷达硬件系统产生故障，可以借助显示出来的报警信息、指示灯来初步判断故障发生的位置。硬件故障包括发射系统故障、接收系统故障、伺服系统故障[2]。
发射系统故障包括发射机处于非正常工作状态、调制脉冲过流和雷达系统在加高压瞬间，电源空气开关跳闸。对于前者，维修人员应先进行系统故障复位处理，如果故障消除后系统恢复了正常运作状态，则证明监控系统所检测到的故障属于“虚故障”。对于后者，其主要是由于调制机柜内部禁止脉冲信号接头出现接触不良，使得脉宽调制器没有对脉冲信号输入进行禁止，而导致调制脉冲的取样信号发生了剧烈的变化、输出电压也发生了快速的变化，致使调制脉冲波形之间幅度的起伏相对较大，具有调制开关作用的大功率刚性调制器模块被烧毁[3]。对此类故障，可以在开关电源内部整流板上方安置高频的快速二极管，以此来对系统内部进行控制和保护。
接收系统故障指的是雷达系统中负责监测工作的子系统没有发出故障提示，但终端没有回波显示。面对此种故障，如果终端没有给出故障提示，则证明气象雷达内部设置的监测点元器件处于正常工作的状态，在检查时则可以先放置不作处理，先对没有设置监测点的元器件进行检查[4]。如果终端没有给出故障提示，也没有回波显示，则可以先判定故障出现在没有设置监测点的回波通道上，之后再对接收机内部包含的回波通道进行进一步的细致分析，找出故障发生原因再行处理。
伺服系统故障是气象雷达处于正常工作状态时，原本俯仰驱动分机面板上方的驱动电流在做出动作时，在2A左右的电流升级到了10A，没有做出动作时，0A的电流升级到了4A。在对俯卧增益电位器进行调整时，调脉宽调制器驱动模块的直流电压由原本的4A提升到8A左右，天线能无论是向上或者是向下动作，保护都超过-2[5]。面对此种故障，维护人员可以现行检查，找出损坏的元器件是大功率晶体管、电阻还是电机等，而后修复或者是更换损坏的器件，解决故障问题。
结论：总而言之，气象雷达本身是一个比较庞大与复杂的综合性系统，其故障的发生是有多方面的因素所引发的，所以，故障诱因的分析难度相对来讲也比较高。就气象雷达来看，了解其基本工作原理，对其组成结构展开深入、透彻的分析，理解和掌握基本工作原理，以“望闻问切”的程序逐步分析故障发生原因，并制定相应的处理方案，在处理的过程中逐渐总结经验，才能够更好的妥善的处理和解决各类常见故障，减少故障发生的概率，让气象雷达可以始终保持最佳工作状态，更好的为气象事业的发展服务。
参考文献：
[1]彭维明，邱雯婷. 上饶新一代多普勒天气雷达（CINRAD/SA）常见故障浅析[J]. 自然科学：文摘版，2016（1）：00309-00309.
[2]张龙斌，许仕清，曹海维，et al. 气象雷达常见故障分析[J]. 科研，2016（10）：00055-00055.
[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）：126-126.
[4]齐荣林. 机载气象雷达的原理及常见故障分析[J]. 科技视界，2016（17）：109-110.
论文作者:朱保龙
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/26
标签：故障论文; 气象论文; 天线论文; 系统论文; 脉冲论文; 常见故障论文; 回波论文; 《建筑模拟》2018年第28期论文;