通遼新一代天氣雷達(dá)伺服系統(tǒng)及接收機(jī)等故障的維修

宋玉紅 孫宏宇 劉亞玲

摘 要：本文闡述了通遼新一代天氣雷達(dá)伺服系統(tǒng)發(fā)生的方位跳碼故障、天線正北偏移故障以及接收機(jī)發(fā)生的頻綜晶體振蕩器故障，分析、總結(jié)了上述故障的維修方法，供參考。

關(guān)鍵詞：方位跳碼；偏移；頻綜；晶體振蕩器；RDA；RPG；PUP

1 伺服系統(tǒng)故障

通遼新一代天氣雷達(dá)的伺服系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)同步機(jī)構(gòu)、伺服控制器及其電機(jī)、控制計(jì)算機(jī)及功能卡、附屬設(shè)備構(gòu)成。RDA計(jì)算機(jī)輸出的位置控制命令，使天線快速、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)到命令所規(guī)定的位置，并將當(dāng)前天線的方位、俯仰及天線座的狀態(tài)實(shí)時(shí)返回到RDA計(jì)算機(jī)。

1.1 方位跳碼故障

通過通遼新一代天氣雷達(dá)RDA的RCW監(jiān)控界面顯示，方位指針顯示在固定的某一角度出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象。RCW監(jiān)控界面的方位角碼顯示跳動(dòng)，伺服數(shù)字控制單元面板顯示的方位角碼也有跳動(dòng)，查看天線機(jī)械實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，天線運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。用SOT測試軟件測試PPI模式下的方位轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，判斷為非機(jī)械故障的可能。正常的_ant.log文件中的返回方位AZ變化間隔應(yīng)為約0.5度，查看當(dāng)日的_ant.log等文件內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)此時(shí)返回方位在一些角度上突然跳變很大一個(gè)角度，表示方位有跳碼現(xiàn)象。分析為方位數(shù)字旋轉(zhuǎn)變壓器故障，卸下方位旋轉(zhuǎn)變壓器，打開發(fā)現(xiàn)碳刷有明顯磨損，換上新的方位旋轉(zhuǎn)變壓器，方位跳碼現(xiàn)象沒有出現(xiàn)。運(yùn)行一段時(shí)間方位跳碼現(xiàn)象又出現(xiàn)，卸下方位旋轉(zhuǎn)變壓器，檢查后發(fā)現(xiàn)碳刷又有磨損。再進(jìn)一步檢查方位旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)動(dòng)軸，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏了。更換新的方位旋轉(zhuǎn)變壓器，方位跳碼現(xiàn)象得到解決。

1.2 天線正北偏移故障

用太陽法波束指向檢查天線正北偏差是否符合系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)要求，發(fā)現(xiàn)天線正北偏移近4度，檢查方位旋轉(zhuǎn)變壓器，正常，再檢查同步輪系，也正常，檢查發(fā)現(xiàn)方位旋轉(zhuǎn)變壓器的連接軸，發(fā)現(xiàn)連接軸松動(dòng)，固定連接軸的鐵螺釘有磨損，更換掉磨損的螺釘，換上不銹鋼螺釘。重新定北，撥碼，太陽法波束指向符合指標(biāo)要求，開機(jī)觀察，12小時(shí)候發(fā)現(xiàn)正北又偏移，檢查方位旋轉(zhuǎn)變壓器，正常，檢查同步輪系，也正常，根據(jù)故障現(xiàn)象，懷疑是不銹鋼螺釘打滑，更換掉不銹鋼螺釘，換上特制的鐵螺釘，維修觀察，太陽法波束指向方位偏差0.07度，正常，問題得到解決。

1.3 太陽法標(biāo)定錯(cuò)誤

用太陽法波束指向檢查天線正北偏差是否符合系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)要求，測試時(shí)方位停在固定角度，退出，無法得出方位及仰角偏差。置天線 PARK位，方位、仰角均顯示正常， 檢查天線實(shí)際位置，也正常。動(dòng)態(tài)范圍測試，輸出為一條直線。關(guān)閉接收機(jī)，重啟。正常。太陽法測試正常。

2 接收機(jī)等故障

2.1 頻率綜合器的晶體振蕩器故障

通遼新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)接收機(jī)由低噪聲場放、接收通道、頻率綜合器、接收機(jī)接口、中頻正交器、測試信號(hào)源組成。

接收機(jī)接收從天線傳來的回波信號(hào)，送入低噪聲場放進(jìn)行低噪聲放大，然后混頻，變換為中頻信號(hào)，由中頻通道進(jìn)行中頻放大，再采樣，從而形成數(shù)字的I、Q信號(hào)送給信號(hào)處理器。還生成RF激勵(lì)信號(hào)送給發(fā)射機(jī)、產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)送給信號(hào)源、產(chǎn)生RF測試信號(hào)送給機(jī)內(nèi)信

號(hào)源。

通遼新一代天氣雷達(dá)接收機(jī)運(yùn)行相對比較穩(wěn)定，近十年來，僅發(fā)生一次故障。

故障現(xiàn)象為啟動(dòng)RDASC軟件及監(jiān)控界面時(shí)，出現(xiàn)線性通道測試信號(hào)變壞，線性通道雜波抑制變壞，線性通道噪聲水平變壞，噪聲溫度變壞，射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)變壞、速度譜寬檢查變壞等報(bào)警，退出RDASC程序，用RDASOT軟件測試接收機(jī)內(nèi)動(dòng)態(tài)范圍，輸出為一條直線，用功率計(jì)測試發(fā)射機(jī)機(jī)外功率，僅為十幾千瓦。判斷接收機(jī)頻綜故障。斷電，打開頻率綜合器，發(fā)現(xiàn)頻率綜合器內(nèi)晶體振蕩器的溫度明顯高于其他部件，更換新的晶體振蕩器，報(bào)警消除。系統(tǒng)恢復(fù)正常。

2.2 雷達(dá)系統(tǒng)其他綜合故障

內(nèi)蒙古運(yùn)行監(jiān)控業(yè)務(wù)系統(tǒng)顯示無雷達(dá)狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)，RDASC軟件顯示標(biāo)定文件寫錯(cuò)誤。重新啟動(dòng)RDA計(jì)算機(jī)，Linux系統(tǒng)異常，重新安裝Linux系統(tǒng)，內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)、顯卡驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序及RDASC軟件，將原來備份的config 目錄拷貝，覆蓋現(xiàn)有文件，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

內(nèi)蒙古運(yùn)行監(jiān)控業(yè)務(wù)系統(tǒng)顯示無雷達(dá)狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)，RDASC軟件顯示Archive2存儲(chǔ)設(shè)備容量低報(bào)警故障，日志文件無法寫入，利用映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器已無法刪除存檔數(shù)據(jù)，登陸到RDA計(jì)算機(jī)，刪除IQ目錄下的文件，釋放磁盤空間，Archive2存儲(chǔ)設(shè)備容量低報(bào)警消失，狀態(tài)數(shù)據(jù)及產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸正常。正常待機(jī)，RDASC軟件不能停止。將發(fā)射機(jī)切換到本控、手動(dòng)狀態(tài)，在桌面打開一個(gè)終端，以超級用戶登陸，鍵入reboot， 重新啟動(dòng)RDA計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)有RDA、RPG 、PUP三臺(tái)計(jì)算機(jī)分別實(shí)現(xiàn)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品生成、產(chǎn)品顯示功能。雷達(dá)基數(shù)據(jù)可在RDA及RPG上分一、二級存儲(chǔ)。如果由于某些故障造成雷達(dá)產(chǎn)品缺失，只要RDA存儲(chǔ)了基數(shù)據(jù)，即可利用RPG提供的基數(shù)據(jù)回放功能來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充所缺的

產(chǎn)品。

局域網(wǎng)絡(luò)故障造成RPG與 RDA連接中斷，PUP與RPG連接也中斷。RPG無法正常存儲(chǔ)基數(shù)據(jù)，無法生成產(chǎn)品，PUP無法正常顯示產(chǎn)品。利用RPG及PUP的備份機(jī)，分別更改IP地址，使之與RPG及PUP的 IP地址不發(fā)生沖突，將RDA上存儲(chǔ)的基數(shù)據(jù)拷貝到RPG備份機(jī)某一文件夾，解壓，然后將解壓后的基數(shù)據(jù)拷貝到Archive2文件夾下，啟動(dòng)RPG軟件，啟動(dòng)基傳輸軟件，這時(shí)基數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)移動(dòng)到Archive2bf文件夾，關(guān)閉基數(shù)據(jù)傳輸軟件，將Archive2bf文件夾下的基數(shù)據(jù)在拷貝到Archive2下，啟動(dòng)PUP備份機(jī)的PUP軟件。PUP與RPG連接成功后，打開RPG 的Archive菜單，選擇在RPG備份機(jī)上回放雷達(dá)基數(shù)據(jù)。這樣在PUP備份機(jī)上就補(bǔ)充了由于局域網(wǎng)絡(luò)中斷造成所缺失的雷達(dá)產(chǎn)品。然后啟動(dòng)PUP產(chǎn)品傳輸軟件，上傳雷達(dá)產(chǎn)品。

3 結(jié)語

方位跳碼的原因是方位旋轉(zhuǎn)變壓器的碳刷磨損，更換方位旋轉(zhuǎn)變壓器后，此故障得到解決。天線方位正北偏移的原因是由于固定方位旋轉(zhuǎn)變壓器連接軸的不銹鋼螺釘打滑，造成方位旋轉(zhuǎn)變壓器的連接軸松動(dòng)，換上特制的鐵螺釘，解決了此故障。發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率超低、線性通道測試信號(hào)變壞，線性通道雜波抑制變壞，線性通道噪聲水平變壞，噪聲溫度變壞，射頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)變壞、速度譜寬檢查變壞等報(bào)警的原因，是接收機(jī)頻率綜合器的晶體震蕩器故障引起的。局域網(wǎng)絡(luò)故障造成PUP產(chǎn)品缺失，利用RPG的基數(shù)據(jù)回放功能補(bǔ)充，但生成產(chǎn)品與回放產(chǎn)品不能同時(shí)在同一臺(tái)RPG上實(shí)現(xiàn)，只有利用RPG備份機(jī)。特別注意RPG備份機(jī)的IP地址不能與RPG的IP地址沖突。

參考文獻(xiàn)

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