本站原创摘 要 ：L波段雷达探测系统有着极为广泛的应用.由我国自主研发的L波段高空气象探测系统具有探测精度高、采样速度快、使用方便等特点,为我国高空气象探测事业做出了不可磨灭的贡献.本文通过分析L波段雷达探测的特点,提出能够保证L波段雷达探测精度的方法,以探测数据的准确性.
关 键 词 ：L波段雷达；探测；精度；准确性
1.前言
L波段雷达为最早应用于搜索的雷达,其电磁波长度为22cm,也因此被定义为L波段（英语Long的首字母）.而雷达又具有独特的优势：白天黑夜都可以探测远距离目标,不受雾、云、雨的干扰,具有全天时、全天候的特点,并且具有一定的穿透能力.这使得L波段雷达探测系统用于高空气象探测自动化,收集预报灾害性天气（如暴雨、大风、雷暴）等成为可能.基于此,本文着重分析了L波段雷达探测系统的特点和影响其探测精度的原因,并据此提出若干措施用以保证L波段雷达探测精度.
2.影响L波段雷达探测精度的原因
雷达测量的误差是肯定存在的,但是只要控制其在一定的范围内还是允许的.在L波段雷达探测中,对测量误差的要求一般是仰角不能大于0.30,而方位角则不能大于0.60.如果测量误差超过这个范围,则必须要探究其产生误差的原因.一般来讲,有以下几点原因可能导致该测量误差.
2.1 L波段雷达探测系统施放前的准备工作 L波段雷达探测系统施放前的准备工作非常关键,可能直接影响到观测数据的准确性.正常开机后,在计算机上运行L波段“放球软件”时,串口程序可能被其他程序占用或损坏.而正常开机后,雷达增益值与正常值可能有出入,这可能是由于馈线接触不良等原因导致.因而,在正常探测前要做好充分雷达检测准备工作.
2.2 经纬仪在观测过程中产生误差 经纬仪在观测过程中有可能产生仰角误差偏大的现象,这种现象表现在近距离误差较大,远距离误差较小.发生这种情况的原因是气象人员在近距离时观测到的是气球而非回答器.此外,在实验过程中的时间选择也是观测过程中易产生误差的原因.在探测过程当地的气候条件会影响观测数据的准确性.一般而言,在L波段雷达探测时最好将时间选在日出前或者日落时.
2.3 雷达系统本身定标时所产生的误差 在上述两种情况都没有发生误差却仍不满足要求的情况下,则需考虑是否为雷达系统本身的原因.在观测过程中,雷达电轴有时会出现一定偏差.在发生误差时,先检查是否是经纬仪安装不当或者是观测过程中出现的偏差.排除两者后,才可检查雷达系统本身.
3.保证L波段雷达探测精度的措施
3.1 正确准备好L波段雷达探测系统 一般安装步骤为：首先,在正常开机后,若出现无法正常接受信号或者信号强度弱时,应检查计算机连接串口是否被占用,L波段“处理软件”里计算机操作设置是否正确.其次,雷达正常开机后,雷达增益在自动状态下会达到约110到130左右,而接收到探空信号后雷达增益一般约为20多到30多.若出现较大出入时,则一方面要检查馈线接触是否良好,另一方面检查雷达辅助摄像设备是否正确设置.
3.2 选择合适的时间和合适的地点进行准确观测 不同的地理环境对雷达设备的安装要求也有差别.因此,为保证L波段雷达探测精度,就必须根据当地环境的不同选择正确的雷达方位角和仰角.在雷达校准过程中,要通过雷达天线固定整个目标,并记录固定物体的位置.选择在夏季观测时,需要注意日落时间一般是在20：00以后,这时观测对比时间最好选择在19：00左右.而选择在春秋季节观测时,日落时间一般是在20：00之前,此时不容易观测球影,而8：00为日出时间,太阳高度角相对较低,不容易观测,因此最好选择在7：00左右.在不同确定好观测时间和观测地点后,经纬仪的水平调整就是接下来的工作.具体方法是：根据管式水准器来调整经纬仪的水平.调整的时候要遵循“轻、慢”的原则.调整经纬仪的上部使气泡居于中心位置,再对水平调整螺旋微调,使气泡居于中心位置,最后再将经纬仪调整900,使其与第一次调整结果相差1800.
3.3 雷达校准和雷达系统检测 在上述两种情况都能满足的情况下仍会出现较大误差,就需要考虑到雷达系统本身的问题.放球前的准备工作是必须的.在放球前45分钟取出湿度感应片,放入高温活化瓶中,使湿度感应片充分活化,提高湿度测量合格率.除此之外,电池的浸泡时间要严格控制.做好这些工作才能为雷达系统准确测量提供良好的前提条件.放球后,如果雷达频率校准的对,电池活化情况好,则不会产生大的误差.此时,禁忌盲目开启发射机的“高压”开关,以免进入盲区,导致丢球现象.而在雷达电轴出现偏离时,则需调整即可使误差控制在一定的范围之内.
4.结论
保证L波段雷达探测精度是非常有意义的.在探测中,需要做好充分的准备工作.确定按照精确的步骤完成每一步的安装,调整好经纬仪和三角架.与此同时,为提高探测资料数据的准确性,在平时的探测工作中,要注意对雷达的保养工作,科学合理使用仪器设备,将测量过程中容易出错的地方和经验认真总结出来.