一、引言
安徽空管分局气象雷达担负着机场区域气象探测的重要工作,不仅为气象预报提供精准服务,为气象观测提供实时数据;还向机场现场指挥中心、进近、塔台等部门提供气象服务信息。2021年8月以来,气象雷达东北方向受到同频径向电磁干扰后,产生的“条状回波”干扰了用户对真实天气情况的判断,严重影响了气象服务工作。经过安徽空管分局气象台设备保障人员与合肥市无线电委员会技术人员通力配合与不懈努力,最终确定干扰源并成功排除电磁干扰。气象雷达恢复正常工作,确保了雷达数据的准确性和真实性。
二、气象雷达简介
安徽空管分局气象雷达是由安徽四创电子股份有限公司研制的新一代大型C波段全相参脉冲多普勒天气雷达。能检测雷达附近四周400KM范围内的气象目标,测量气象目标的强度,检测降水粒子群相对于雷达的平均速度和速度谱宽。它是分析中小尺度天气系统,警戒强对流危险天气,制作短时天气预报的强有力工具。
安徽空管分局气象雷达站位于合肥新桥国际机场南工作区,经纬度分别为116°58′51″,31°58′6″。气象雷达天线黄海高程约为90KM,工作频率为5500Mhz。
三、气象雷达工作原理简介
多普勒气天气雷达接收分系统中的激励源输出脉宽为1us或2us的C波段射频激励信号(功率小于等于5W),发射机将其放大为峰值功率250KW以上的大功率、全相参、高品质射频发射脉冲,经过馈线到达天线向空间定向辐射。电磁波遇到降水目标时发生后向散射,形成气象回波信号被天线接收。被天线接收的微弱射频回波信号经过馈线送往接收分系统,经过放大送至信号处理、监控分系统进行处理(工作原理图见图1所示)。
图1
四、干扰现象及分析
2021年8月以来,合肥新桥机场ADWR多普勒气象雷达正常开机探测过程中,在位于雷达屏幕方位20°——70°范围内出现“条状回波”,覆盖雷达全量程(0——150KM),且不符合气象回波信号特征,疑似非气象回波,初步怀疑为电磁干扰.
雷达高压开启状态,工作频率5500MHZ,天线仰角0.5°,雷达屏幕出现条状回波。(见图2)
图2
1、 为确定该“可疑条状回波”是否为气象回波,技术人员在雷达正常工作过程中,关闭雷达发射机高压,使雷达不发射电磁波,此时,电磁波不应接收到回波信号。但是观察雷达在方位20°——70°范围内仍能接收到“条状回波”信号,其他方位无回波图像。(见图3)
图3
2、 经过第一步排查,大致确认此“条状回波”为非气象回波。继续开启雷达高压,将接收机回波输入端与馈线连接段断开,在这种状态下,雷达不能接收到任何外界回波信号,观察雷达在所有方位内均无回波信号,确认“条状回波”不是雷达系统内部干扰。(见图4)
图4
3、检查雷达整机、各分系统电缆连接是否牢固,各分机接地是否完好。经检查,雷达系统内各接地、电缆均正常。
通过收集的干扰信息及雷达运行参数进行分析判断,结合之前类似干扰的排查经验,参考气象雷达室的干扰图像,“条状回波”信号应不是雷达系统内部干扰,判断为气象雷达附件存在不明干扰源影响气象雷达运行。
五、排查过程
初步判断后,安徽空管分局与合肥市无线电管理处取得联系,协助排查干扰源。双方技术人员参考气象雷达的干扰现象,初步锁定干扰源的位置与方向,根据信号的强度判断距气象雷达直线距离不会太远。依据干扰源的方位,采取地毯式排查。技术人员沿着分析出的干扰源方位进行排查,监测到气象雷达频率接近信号,由于机场附近工地、树林较多,且环境复杂,部分区域无法驱车进入,技术人员通过手持测向设备引导,徒步查找干扰源。经过近一天的通力配合,最终,判断干扰源位于新桥机场气象雷达东北部约4公里处一建筑工地。
经过与工地协调,进入工地现场后进行信号测试,干扰源锁定在3台无线监控设备,无线电管理委员会技术人员联系工地负责人对3台无线监控设备进行开关试验。实验过程中发现,当无线监控设备关闭时,气象雷达“条状回波”全部消失,频谱探测仪上该信号也不再出现。
经过3天的跟进观察,目前分局气象雷达运行一切正常,未再受到任何干扰。
六、小结
经过此次查处,安徽空管分局气象雷达技术人员向合肥市无线电管理处详细学习了查找微波干扰源的方法,增进了友谊,圆满完成了气象雷达干扰查处任务,积极稳妥地解决了气象雷达安全隐患,实现了“学以致用”的目的,并为后期雷达遇到干扰起到借鉴作用。
参考文献
[1] 李峰, 张泽鹏, 邵鹏. 气象雷达干扰信号的测试排除[J]. 吉林气象, 2012(3):2.
[2] 朱亚萍. 论天气雷达接收机故障的排除[J]. 农民致富之友, 2011(8):1.
作者姓名:汪婷(1995.07),女,汉族,安徽省太湖人,本科学历,机务员,从事民航安徽空管分局气象台设备维护工作。