GTC2型L波段數(shù)據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)使用方法

羅春麗，李健英

(1.四川省宜賓市氣象局，四川 宜賓 644000;2.四川省涼山彝族自治州氣象局，涼山 西昌 615000)

1 引言

我國(guó)常規(guī)高空觀測(cè)已從59—701雷達(dá)探空系統(tǒng)進(jìn)步到L波段雷達(dá)探空系統(tǒng)［1－3］。該系統(tǒng)不僅提高了我國(guó)高空氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量和觀測(cè)精度，提高了觀測(cè)信息的空間與時(shí)間密度，而且實(shí)現(xiàn)了觀測(cè)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和集成的自動(dòng)化，在天氣預(yù)報(bào)、人工影響天氣以及氣候預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮著十分重要的作用［4，5］。遇到L波段雷達(dá)在出現(xiàn)故障不能完成觀測(cè)任務(wù)時(shí)，應(yīng)該采取什么方法來(lái)補(bǔ)救呢?GTC2型L波段數(shù)據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)正是為此準(zhǔn)備的應(yīng)急備用設(shè)備，它與電子式光學(xué)測(cè)風(fēng)經(jīng)緯儀配套使用，分別完成探空和測(cè)風(fēng)兩項(xiàng)探測(cè)任務(wù)。本人根據(jù)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)，從備用接收系統(tǒng)的安裝，調(diào)試，日常檢查、維護(hù)保養(yǎng)，經(jīng)緯儀的架設(shè)、調(diào)整，數(shù)據(jù)接收，資料處理等幾個(gè)方面介紹L波段備用接收機(jī)系統(tǒng)的正確使用方法，為廣大高空探測(cè)業(yè)務(wù)人員熟練掌握應(yīng)急狀況下使用L波段備用接收系統(tǒng)技能提供參考。

2 備用接收系統(tǒng)的安裝、調(diào)試

GTC2型L波段數(shù)據(jù)接收機(jī)系統(tǒng)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是接收機(jī)面板，另一個(gè)是天線部分。接收機(jī)面板與計(jì)算機(jī)(備用計(jì)算機(jī))相連接，放在室內(nèi)，手動(dòng)調(diào)整仰角、方位，因該接收機(jī)功能主要是接收探空信號(hào)，所以仰角和方位都是大致對(duì)準(zhǔn)探空儀就可以了，不需要精確，只要將探空信號(hào)調(diào)到信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)處即可，調(diào)整時(shí)可參考前幾次的仰角、方位來(lái)調(diào)。

天線部分通過(guò)30 m的電纜線與接收機(jī)相連，一般放在室外，因?yàn)榉旁谑彝饨邮招盘?hào)要強(qiáng)得多。注意:為了保證放球軟件面板上的方位顯示值與實(shí)際天線所對(duì)的方位一致，在安裝時(shí)天線座上有一個(gè)箭頭，那是正北指向，一定要讓箭頭指向正北。有條件的臺(tái)站最好將天線座安裝在室外，固定好，用防護(hù)罩罩住，不受日曬雨淋，隨時(shí)待用。

3 備用接收系統(tǒng)日常檢查、維護(hù)保養(yǎng)

每日19時(shí)上探空主班的人員都要對(duì)備用接收設(shè)備進(jìn)行全面檢查，檢查備份接收機(jī)，接收信號(hào)是否良好，天線轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，并在值班日記中作好登記。每月對(duì)備用接收設(shè)備進(jìn)行清潔、維護(hù)，保養(yǎng)等工作。

4 經(jīng)緯儀的架設(shè)、調(diào)整及旬檢

4.1 經(jīng)緯儀的架設(shè)

經(jīng)緯儀是必備的高空氣象探測(cè)設(shè)備，用來(lái)進(jìn)行每月的雷達(dá)與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)、低空失測(cè)補(bǔ)放小球、雷達(dá)故障時(shí)用來(lái)測(cè)風(fēng)等，使用頻率較高，建議臺(tái)站將經(jīng)緯儀架設(shè)在固定的位置，用防護(hù)罩罩住。

4.2 水平調(diào)整

經(jīng)緯儀水平調(diào)整的好壞直接影響其測(cè)角的準(zhǔn)確度，必須仔細(xì)調(diào)整。正常情況下，調(diào)整經(jīng)緯儀水平，是通過(guò)旋轉(zhuǎn)水平調(diào)整旋鈕，同時(shí)觀察水準(zhǔn)器中氣泡位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

4.3 方位標(biāo)定

經(jīng)緯儀的方位標(biāo)定一般有北極星法、固定目標(biāo)物和磁針法三種。北極星法一般是建站初期使用，并選擇不同方位有代表性的顯著固定目標(biāo)物。補(bǔ)放小球、經(jīng)緯儀與雷達(dá)對(duì)比觀測(cè)等一般采用固定目標(biāo)物法確定方位。GYR1型電子式光學(xué)經(jīng)緯儀具有定向記憶功能，可存儲(chǔ)最近一次定向結(jié)果，利用此功能可進(jìn)行快速定向。

4.4 經(jīng)緯儀的日常檢查

經(jīng)緯儀一旦架設(shè)、固定好就不要再搬動(dòng)和改變它，每旬對(duì)其進(jìn)行仰角、方位角的器差檢查就可以了。ZXG01F型經(jīng)緯儀的器差準(zhǔn)確度要求是方位角器差≤0.5°，仰角器差≤0.3°。如果方位角器差＞0.5°或仰角器差＞0.3°應(yīng)返廠校正后才能使用。

旬檢時(shí)除了檢查仰角、方位器差外，還要查看電池是否有電，并及時(shí)給電池充電等。且2個(gè)電池要交替使用，以保障其使用壽命。

5 探空數(shù)據(jù)接收

5.1 放球前的準(zhǔn)備工作

當(dāng)L波段雷達(dá)出現(xiàn)故障必須啟用備用接收機(jī)時(shí)，探空主班員比平時(shí)早10 min左右到崗，首先打開備用計(jì)算機(jī)，GTC2型L波段數(shù)據(jù)接收機(jī)電源，將天線手動(dòng)搖到放球點(diǎn)位置，進(jìn)行基值測(cè)定、瞬間數(shù)據(jù)輸入等工作，等待放球。

5.2 氣球的施放

正點(diǎn)放球時(shí)，探空主班通過(guò)對(duì)講機(jī)講話，看經(jīng)緯儀觀測(cè)員是否已做好放球前的準(zhǔn)備工作，再通知測(cè)風(fēng)班放球，三方同步進(jìn)行。

5.3 探空數(shù)據(jù)的接收

氣球施放之后，注意探空實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收。由于該接收機(jī)是手動(dòng)調(diào)整仰角、方位的，所以要隨時(shí)注意探空信號(hào)的強(qiáng)度，調(diào)到探空信號(hào)最強(qiáng)，信號(hào)線255處，如果信號(hào)變差，及時(shí)調(diào)整仰角和方位角。

放球后氣球距放球點(diǎn)越來(lái)越遠(yuǎn)，信號(hào)也會(huì)越來(lái)越弱，仰角、方位也不好判定該怎么搖，此時(shí)可參考前幾次測(cè)風(fēng)同時(shí)次的資料來(lái)調(diào)整仰角、方位值，保障探空信號(hào)接收正常至球炸。

6 測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)接收和處理

6.1 經(jīng)緯儀準(zhǔn)備工作

放球前經(jīng)緯儀觀測(cè)員必須到崗，按照電子式光學(xué)經(jīng)緯儀的開機(jī)步驟，開機(jī)前將經(jīng)緯儀對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物再開機(jī)，仰角、方位過(guò)零檢測(cè)，然后定向。

6.2 經(jīng)緯儀的觀測(cè)

氣球施放瞬間，按下“開始觀測(cè)”鍵，集中注意力跟蹤氣球移向，待10～20 s后，氣球稍穩(wěn)定時(shí)，用手握鏡筒，瞄準(zhǔn)氣球，然后迅速轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，觀測(cè)球影，先用小物鏡找球，這樣視覺寬，更易抓球，找到后將球影調(diào)到鏡面中央，然后改用大物鏡觀測(cè)，以減小誤差，同時(shí)還可觀測(cè)到更遠(yuǎn)的距離。抓到球后專心跟蹤氣球，直到入云或球炸，結(jié)束觀測(cè)。

6.3 測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)接收和處理

打開數(shù)據(jù)處理軟件，選中該時(shí)次S文件，然后在“探空數(shù)據(jù)處理”菜單中，選擇“補(bǔ)放小球、雷達(dá)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)、經(jīng)緯儀數(shù)據(jù)輸入”中的“經(jīng)緯儀仰角、方位數(shù)據(jù)”項(xiàng)，把經(jīng)緯儀觀測(cè)到的數(shù)據(jù)逐個(gè)輸入到分鐘數(shù)據(jù)中。

7 資料處理技巧

7.1 測(cè)風(fēng)斜距替代

點(diǎn)擊“手動(dòng)修改坐標(biāo)曲線”圖標(biāo)，選中所有測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，由于是用經(jīng)緯儀觀測(cè)的仰角、方位，沒有斜距，所以要用探空高度替代斜距。

7.2 修改測(cè)風(fēng)指示碼，編發(fā)報(bào)文

發(fā)報(bào)指示碼也和正常時(shí)不一樣，因?yàn)槭怯媒?jīng)緯儀觀測(cè)探空球，測(cè)風(fēng)指示碼應(yīng)為0，在生成報(bào)文后，要將PPBB、PPDD報(bào)文中相應(yīng)的測(cè)風(fēng)指示碼a4手動(dòng)改為0，再發(fā)報(bào)。

8 小結(jié)

高空探測(cè)業(yè)務(wù)要不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，尤其是對(duì)應(yīng)急接收設(shè)備的使用，一定要熟練掌握，才能在緊急狀況下順利完成探測(cè)任務(wù)，確保高空探測(cè)資料的完整。臺(tái)站在平時(shí)的工作中對(duì)各種應(yīng)急設(shè)備要經(jīng)常檢查，每月進(jìn)行一次應(yīng)急演練，提高探測(cè)人員的業(yè)務(wù)技能和探測(cè)質(zhì)量。

［1］中國(guó)氣象局，常規(guī)高空氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范［M］.北京:氣象出版社，2010.

［2］中國(guó)氣象局大氣探測(cè)技術(shù)中心.L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)常見問題綜合解答［M］.北京:氣象出版社，2006.

［3］中國(guó)氣象局監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)司.L波段(1型)高空氣象探測(cè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊(cè)［M］.北京:氣象出版社，2005.

［4］劉芳霞，郭江峰.高空觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)質(zhì)量控制軟件的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用［J］.陜西氣象，2011(6):17－20.

［5］單新蘭，張廣平，劉娟.L波段高空氣象探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)分析［J］.陜西氣象，2011(4):36－38.