GTC2型L波段数据接收机系统使用方法
2013-08-15罗春丽李健英
罗春丽,李健英
(1.四川省宜宾市气象局,四川 宜宾 644000;2.四川省凉山彝族自治州气象局,凉山 西昌 615000)
1 引言
我国常规高空观测已从59—701雷达探空系统进步到L波段雷达探空系统[1-3]。该系统不仅提高了我国高空气象观测业务质量和观测精度,提高了观测信息的空间与时间密度,而且实现了观测数据采集、监控和集成的自动化,在天气预报、人工影响天气以及气候预测等方面发挥着十分重要的作用[4,5]。遇到L波段雷达在出现故障不能完成观测任务时,应该采取什么方法来补救呢?GTC2型L波段数据接收机系统正是为此准备的应急备用设备,它与电子式光学测风经纬仪配套使用,分别完成探空和测风两项探测任务。本人根据实际工作中的经验,从备用接收系统的安装,调试,日常检查、维护保养,经纬仪的架设、调整,数据接收,资料处理等几个方面介绍L波段备用接收机系统的正确使用方法,为广大高空探测业务人员熟练掌握应急状况下使用L波段备用接收系统技能提供参考。
2 备用接收系统的安装、调试
GTC2型L波段数据接收机系统包括两个部分,一个是接收机面板,另一个是天线部分。接收机面板与计算机(备用计算机)相连接,放在室内,手动调整仰角、方位,因该接收机功能主要是接收探空信号,所以仰角和方位都是大致对准探空仪就可以了,不需要精确,只要将探空信号调到信号强度最强处即可,调整时可参考前几次的仰角、方位来调。
天线部分通过30 m的电缆线与接收机相连,一般放在室外,因为放在室外接收信号要强得多。注意:为了保证放球软件面板上的方位显示值与实际天线所对的方位一致,在安装时天线座上有一个箭头,那是正北指向,一定要让箭头指向正北。有条件的台站最好将天线座安装在室外,固定好,用防护罩罩住,不受日晒雨淋,随时待用。
3 备用接收系统日常检查、维护保养
每日19时上探空主班的人员都要对备用接收设备进行全面检查,检查备份接收机,接收信号是否良好,天线转动是否灵活,并在值班日记中作好登记。每月对备用接收设备进行清洁、维护,保养等工作。
4 经纬仪的架设、调整及旬检
4.1 经纬仪的架设
经纬仪是必备的高空气象探测设备,用来进行每月的雷达与经纬仪对比观测、低空失测补放小球、雷达故障时用来测风等,使用频率较高,建议台站将经纬仪架设在固定的位置,用防护罩罩住。
4.2 水平调整
经纬仪水平调整的好坏直接影响其测角的准确度,必须仔细调整。正常情况下,调整经纬仪水平,是通过旋转水平调整旋钮,同时观察水准器中气泡位置来实现的。
4.3 方位标定
经纬仪的方位标定一般有北极星法、固定目标物和磁针法三种。北极星法一般是建站初期使用,并选择不同方位有代表性的显著固定目标物。补放小球、经纬仪与雷达对比观测等一般采用固定目标物法确定方位。GYR1型电子式光学经纬仪具有定向记忆功能,可存储最近一次定向结果,利用此功能可进行快速定向。
4.4 经纬仪的日常检查
经纬仪一旦架设、固定好就不要再搬动和改变它,每旬对其进行仰角、方位角的器差检查就可以了。ZXG01F型经纬仪的器差准确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°应返厂校正后才能使用。
旬检时除了检查仰角、方位器差外,还要查看电池是否有电,并及时给电池充电等。且2个电池要交替使用,以保障其使用寿命。
5 探空数据接收
5.1 放球前的准备工作
当L波段雷达出现故障必须启用备用接收机时,探空主班员比平时早10 min左右到岗,首先打开备用计算机,GTC2型L波段数据接收机电源,将天线手动摇到放球点位置,进行基值测定、瞬间数据输入等工作,等待放球。
5.2 气球的施放
正点放球时,探空主班通过对讲机讲话,看经纬仪观测员是否已做好放球前的准备工作,再通知测风班放球,三方同步进行。
5.3 探空数据的接收
气球施放之后,注意探空实时数据的接收。由于该接收机是手动调整仰角、方位的,所以要随时注意探空信号的强度,调到探空信号最强,信号线255处,如果信号变差,及时调整仰角和方位角。
放球后气球距放球点越来越远,信号也会越来越弱,仰角、方位也不好判定该怎么摇,此时可参考前几次测风同时次的资料来调整仰角、方位值,保障探空信号接收正常至球炸。
6 测风数据接收和处理
6.1 经纬仪准备工作
放球前经纬仪观测员必须到岗,按照电子式光学经纬仪的开机步骤,开机前将经纬仪对准目标物再开机,仰角、方位过零检测,然后定向。
6.2 经纬仪的观测
气球施放瞬间,按下“开始观测”键,集中注意力跟踪气球移向,待10~20 s后,气球稍稳定时,用手握镜筒,瞄准气球,然后迅速转动目镜,观测球影,先用小物镜找球,这样视觉宽,更易抓球,找到后将球影调到镜面中央,然后改用大物镜观测,以减小误差,同时还可观测到更远的距离。抓到球后专心跟踪气球,直到入云或球炸,结束观测。
6.3 测风数据接收和处理
打开数据处理软件,选中该时次S文件,然后在“探空数据处理”菜单中,选择“补放小球、雷达测风数据、经纬仪数据输入”中的“经纬仪仰角、方位数据”项,把经纬仪观测到的数据逐个输入到分钟数据中。
7 资料处理技巧
7.1 测风斜距替代
点击“手动修改坐标曲线”图标,选中所有测风数据,由于是用经纬仪观测的仰角、方位,没有斜距,所以要用探空高度替代斜距。
7.2 修改测风指示码,编发报文
发报指示码也和正常时不一样,因为是用经纬仪观测探空球,测风指示码应为0,在生成报文后,要将PPBB、PPDD报文中相应的测风指示码a4手动改为0,再发报。
8 小结
高空探测业务要不断加强业务学习,尤其是对应急接收设备的使用,一定要熟练掌握,才能在紧急状况下顺利完成探测任务,确保高空探测资料的完整。台站在平时的工作中对各种应急设备要经常检查,每月进行一次应急演练,提高探测人员的业务技能和探测质量。
[1]中国气象局,常规高空气象观测业务规范[M].北京:气象出版社,2010.
[2]中国气象局大气探测技术中心.L波段高空气象探测系统常见问题综合解答[M].北京:气象出版社,2006.
[3]中国气象局监测网络司.L波段(1型)高空气象探测系统业务操作手册[M].北京:气象出版社,2005.
[4]刘芳霞,郭江峰.高空观测数据实时质量控制软件的实现及应用[J].陕西气象,2011(6):17-20.
[5]单新兰,张广平,刘娟.L波段高空气象探测系统应用技术分析[J].陕西气象,2011(4):36-38.