CINRAD/SA雷达天线座动态故障分析

结合CINRAD/SA雷达天线的动态控制过程、结构特点与故障现象,从理论上清晰地分析了天线运行的基本过程,指出各CINRAD站经常、普遍出现的天线座动态故障的实质是雷达天线运行的实际动态速率和位置与RDA(Radar Data Acquisition)计算机给定雷达伺服控制系统的命令不匹配以及判断造成此类故障报警的雷达天线动态速率不匹配条件和位置不匹配条件,而后深入分析了雷达天线伺服控制结构中的D/A转换电路、速度比较电路等关键部件的工作状态,最后总结了排查此类故障的驱动链路检查、滑环维护方法、伺服电机检测方法等,从而为CINRAD/SA雷达天线故障的现场维护和维修提供参考。     

CINRAD/SA雷达天线锥摆故障诊断分析

天线锥摆现象是雷达天线伺服系统较为常见的故障,天线长期锥摆,会降低天线的控制精度,磨损天线伺服系统的机械结构,严重时还会导致雷达强制停机。为解决滨州CINRAD/SA雷达天线追摆故障,根据天线伺服系统的工作原理、天线位置控制策略和天线各信号流程,逐一排查可能存在的故障点,最终发现俯仰电机速度反馈信号异常,造成天线锥摆。详细描述了故障的发现、诊断、排查、处理过程,通过对此次故障分析处理,为雷达技术保障提供经验。     

天线座水平度对目标定向影响的解析分析

本文定义了在天气雷达天线座水平度数值非0条件下的“实用坐标系”,并给出了该坐标系与“理想坐标系”之间的解析关系;在此基础上通过严格数学分析,给出了天气雷达探测目标的方位、仰角在“实用坐标系”中的读数与其在“理想坐标系”中对应的方位、仰角数值之间的多元函数关系;定义了方位误差分析函数、仰角误差分析函数,并利用所定义的误差分析函数对天气雷达天线座水平度数值如何影响目标定向进行了深入的解析分析。结果表明：仰角读数在45°以下,天线座水平度引起的方向定位误差不会大于天线座水平度自身的数值;当仰角读数大于45°后,天线座水平度引起的方向定位误差将迅速增大。尤其在接近天顶的空间区域,天线座水平度引起的方向定位误差可达天线座水平度数值本身的百倍以上。     

天气雷达天线座水平度检测方法改进

从实际检测工作中发现.使用传统方法对CINRAD/SC天气雷达天线座水平度进行检测,在普通基层雷达站其可操作性比较差,检测结果中含有比较明显的误差成分,不够准确.针对该问题,提出了具体的改进措施,并且给出对检测数据的修正方法和处理方法.用改进的天线座水平度检测方法和数据处理方法,可使得CINRAD/SC天气雷达天线座水平度的检测过程大大缩短并且容易实施,经过数学处理后的结果更加真实.其他类型天气雷达的天线座水平度检测及检测结果的处理.也可以借鉴本方法来进行.     

相控阵天气雷达波束特性

为了缩短雷达的探测周期, 相控阵天气雷达必须采用宽波束发射, 多波束接收。该文在天线口径为均匀分布和非均匀分布情况下讨论了相位扫描天线的方向图, 对波束特性进行分析, 提出采用非均匀划分子空间方法可对相位扫描天线带来的波束展宽效应和增益减小进行补偿, 并模拟设计了一个相控阵天气雷达天线方案, 给出宽波束和多个窄波束方向图及波束参数。结果表明:海明加权方法可使副瓣电平降低到-25 dB, 能基本满足天气探测需求; 采用非均匀划分子空间能够对波束宽度和天线增益进行补偿; 文中所设计的天线方案不仅能够缩短雷达的探测周期, 还能充分利用雷达的照射能量。     

利用太阳法提高新一代天气雷达探测精度

针对一些型号新一代天气雷达普遍存在太阳法天线波束指向检测成功率低、精度差,而且没有天线波束宽度、雷达接收系统全链路回波强度测量误差检测功能等问题,采取5个方面改进措施:(1)改进算法;(2)改进数据质控方法;(3)改进天线控制方式;(4)改进太阳位置搜索方式;(5)降低天线转速并提高采集分辨率。实际测试评估表明:改进后的太阳法天线波束指向检测明显提高了天线波束指向精度,解决了太阳法天线波束指向检测可靠性差、成功率低的问题;现场太阳法天线波束宽度测量可靠性高,测量精度可以满足回波强度定标要求;雷达接收系统全链路回波强度测量误差检测功能能够发现雷达回波强度定标中无法发现与天馈参数有关的回波强度测量误差偏大问题。     

CINRAD-CB天气雷达天线伺服系统

介绍新一代多普勒天气雷达CINRAD-CB天线、伺服系统的基本工作原理,总结该雷达出厂
调试、整改、业务运行过程中天线、伺服出现的技术问题及相应的解决办法,为雷达技术保障人员提
供维护、维修方面的参考。
 

     

新一代天气雷达天线水平的测试和调整

雷达天线的水平是对于雷达能否正常工作,能否正确反映雷达回波强度的大小、面积的大小,雷达机械部分工作的准确工作值的显示有着重要意义,本文对新一代雷达天线的水平测试和调整进行了全面的阐述.     

CINRAD雷达运行状态监控系统的设计与应用

基于C#编程方式对新一代多普勒天气雷达设备运行时的系统噪声、发射机功率、天线功率、雷达常数、地物对消、发射机温度、机房温度、停机与否等重要性能参数进行监控,同时对雷达专用英文报警进行中文翻译。系统能及时获取雷达设备运行时的各种参数,并将异常参数及结果以声音和短信方式通知值班人员,有助于值班人员及时发现并处理故障,将隐患消除在萌芽状态,提高保障效率和力度,并进一步提高雷达的业务质量。     

CINRAD/SA雷达伺服电机连续故障诊断分析

CINRAD/SA天气雷达投入业务运行以来,在天线伺服系统方面出现了很多次故障,而直流方位电机是天线伺服系统的主要组成部分也是发生故障较多的部件之一。2014年福建长乐CINRAD/SA天气雷达在重大天气保障过程中,连续发生方位电机卡死造成雷达停机和测速机性能降低引起天线转速不稳造成雷达产品异常的故障;根据天线控制信号流程,通过运行雷达RDASOT测试程序、测量直流方位电机阻值、测量测速机反馈电压等方法,分析其故障的成因,对雷达伺服直流电机故障分析及解决方法有重要的指导作用。     

CINRAD/SA数字交流伺服系统调试和维修方法

总结了CINRAD/SA雷达交流变频数字伺服系统技术特点和交流变频数字伺服系统的主通道信号流程、监控信号流程、变频器信号流程,根据监测信息、报警信息、关键点参数,从位置环、速度环、加速度环3个方面探讨了CINRAD/SA雷达交流变频数字伺服系统故障诊断方法,以及天线不受控制、天线运转不正常、跳码或角码和天线实际位置不一致故障诊断方法.列举了两个典型故障个例,即：由于伺服速度反馈信号不正常,导致天线方位电机过热报警,方位无法完成无超调控制且方位到位精度差和过冲;由于方位和俯仰跳码,导致雷达动态错误报警,天线失控到高仰角死区.总结了这两个典型故障个例的理论分析和处理步骤.提出了交流变频数字伺服系统维修方面的一些建议,为新一代天气雷达技术支持和保障提供借鉴.     

全运会期间713雷达一次天线追摆故障的分析与诊断

天线追摆超标是雷达天控系统出现的一种较为严重的故障,不仅会降低雷达天线的控制精度,还会磨损天线伺服系统的机械结构。对山东省菏泽市气象局的CTL-713C天气雷达在全运会期间出现的一次天线追摆故障进行了分析与处理。根据角度信号的流程对713雷达天线控制电路进行分析,通过关键节点的实时数据和常态数据相比较,确定故障部位。最终在既保证天线控制的前提下又使天线追摆满足雷达指标的要求,顺利排除了故障。此次故障排除过程充分体现了信号流程分析法在雷达故障处理中的重要性。     

双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法

双线偏振天气雷达天线性能的优劣将直接影响雷达探测能力和气象目标定量测量的精度。双线偏振雷达主要采用交替发射和双发双收两种模式,即水平和垂直线偏振波交替发射同时接收和同时发射同时接收两种形式。本文基于双线偏振天气雷达天线误差对气象目标探测精度影响的研究和分析,提出了双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法,特别对如何在雷达工作现场利用太阳和专用信号源检测评估双线偏振天气雷达天线性能的方法进行了说明。     

CINRAD-CB天气雷达天线伺服系统常见故障浅析

介绍新一代多普勒天气雷达CINRAD-CB天线、伺服系统的基本工作原理,总结该雷达出厂调试、整改、业务运行过程中天线、伺服出现的技术问题及相应的解决办法,为雷达技术保障人员提供维护、维修方面的参考。     

测风雷达天线波瓣的测试与检调

雷达天线是雷达定向辐射和接收电磁能量的重要组成部分，其方向性是最关键的特性之一。雷达天线波瓣的测试与检调主要是对几个重要的天线特性参数——波瓣宽度（3dB主瓣宽度或半功率主瓣宽度）、旁瓣电平（旁瓣最大值与主瓣最大值之比）等参数的测试。本文综述了701测风系列雷达及GEF（L）Ⅰ型测风雷达的波瓣测试与检调。     

基于GNSS差分定位的天气雷达坐标精确定位研究

天气雷达天线馈源的精确定位关系到雷达数据的精确使用和天气雷达全网拼图的使用效果.目前,国内新一代天气雷达天线馈源坐标基本都是使用GNSS(GLobal Navigation Satellite System)系统中的美国GPS(Global Position System)系统接收机,在雷达塔楼楼顶单点瞬时定位测量得到的,误差一般大于30 m.为了提高定位精度,将GPS精确定位技术与全站仪测量相对高度结合起来,提出了一种测量天气雷达的馈源坐标的方法,可使天线馈源的海拔高度测量精度达到10 m以内.使用这种方法对北京市气象局S波段新一代天气雷达天线馈源坐标进行了实地测量,精度达到设计要求.     

“雷达天线水平自动测试校准装置建设”项目

一、基本情况 新一代天气雷达天线水平测试与调整是对雷达天线系统基本定标的一项内容。雷达天线的水平与否直接关系到雷达俯仰角的零点是否精确,也就关系到雷达所测得俯仰角度是否正确,而俯仰角的正确与否．则直接影响到目标定位的准确度。     

风廓线雷达天线阵面不平整度对探测性能影响分析

根据雷达气象方程,分析了影响风廓线雷达探测高度的因素;建立了风廓线雷达相控阵天线阵面不平整度对天线方向图影响的数学模型。通过仿真实验,给出了在垂直波束和偏离天顶15°的倾斜波束下天线增益和旁瓣电平随阵面不平整度的变化结果。仿真结果表明,风廓线雷达天线增益随阵面不平整度的增大而减小,近似呈指数规律变化;天线旁瓣电平总体上随阵面不平整度的增大而抬升。工程设计人员可以在风廓线雷达探测高度变化允许的范围内,同时考虑目前国内风廓线雷达天线结构设计、工艺制造水平和安装精度,对天线阵面不平整度提出合理的技术指标要求。     

CINRAD/SA雷达天线伺服系统常见故障分析

对CINRAD/SA雷达天线伺服系统的组成框架和各组成模块的功能进行分析,找出雷达天线伺服系统常见故障原因及定位方法。     

新一代天气雷达空间定位误差的分析与改善

通过对广东省的阳江、广州、河源、深圳等各天气雷达同一时间、同一空间位置的雷达资料分析比较,发现阳江天气雷达的空间位置定位存在明显偏差。在对可能导致雷达空间位置定位误差原因分析的基础上,总结出雷达定位误差大问题诊断方法。利用太阳法检查天线波束指向,调节DCU单元数字板拨码开关,对雷达天线空间定位偏差进行反复调整,直到满足技术指标要求,保证了雷达观测资料的可靠性,对台站级雷达技术保障提供借鉴。