WRK200型天气雷达的常见故障分析与总结

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２０１８年８月２５日第２卷第８期

现代信息科技

Modern Information Technology

Aug.2018 Vol.2 No.8

ＷＲＫ２００型天气雷达的常见故障分析与总结

范凯波

（中国民用航空华东地区空中交通管理局气象中心，上海 200335）

摘 要：天气雷达在航空气象领域一直发挥着重要作用。民航华东空管局引进的WRK200型C 波段双偏振多普勒天气雷达为上海虹桥、浦东两场的航空气象短临预报以及监测预警提供了重要参考。自2014年建成投入使用以来，该雷达出现过发射放大单元故障、灯丝电源故障、固态调制器故障以及伺服系统故障等几次典型故障案例，本文通过总结分析现有故障案例，为天气雷达维护维修机务工作提供技术经验和参考。

关键词：航空气象；天气雷达；典型故障；维护维修中图分类号：P412.25

文献标识码：A

文章编号：2096-4706（2018）08-0063-03

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｓｕｍｍａｒｙ　ｏｆ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｆａｕｌｔｓ　ｏｆ　ＷＲＫ２００　Ｗｅａｔｈｅｒ　Ｒａｄａｒ

FAN Kaibo

（Meteorological Center of Air Traffic Management Bureau of East China Civil Aviation ，Shanghai 200335，China ）

Abstract ：Weather radar has been playing an important role in aviation meteorology. The WRK 200 C band dual polarization

Doppler weather radar introduced by the East China Civil Aviation Administration of Civil Aviation has provided an important reference for the short term forecast of aeronautical meteorology and monitoring and warning in Hongqiao and Pudong ，Shanghai.

Since it was put into use in 2014，the radar has appeared several typical failure cases such as the fault of transmitting and amplifying unit ，the fault of the filament power supply ，the fault of the solid-state modulator and the fault of the servo system. By summarizing and analyzing the existing fault cases ，this paper provides the technical experience and reference for the maintenance and maintenance work of the weather radar.

Keywords ：aviation meteorology ；weather radar ；typical faults ；maintenance and repair

收稿日期：2018-06-11

0 引 言

在航空领域，气象因素对飞行安全一直是重要的影响因子。同时，伴随着中国民航事业的快速发展，华东地区尤其是上海虹桥、浦东两场航班量快速增长，天气原因导致的航班不正点率也逐年攀升。在这种情况下，航空气象预报的高准确率、气象探测要素的高精确率以及气象产品多样化的高需求问题日益显现。多普勒天气雷达尤其是双极化雷达能为有效监测和预警暴雨、雹云、龙卷风和台风等灾害性天气提供重要帮助。

为此，上海虹桥机场于2014年引进芬兰Vaisala 生产的WRK200型C 波段双偏振多普勒天气雷达，该雷达除提供常规多普勒天气雷达提供的强度、速度、谱宽这些探测要素外，还可提供差分反射率、相关系数、差分相位、差分相位系数、线性退极化比等双偏振参数，从而得到更多、更准确的气象雷达产品。这为提高上海地区的航空气象临近短时预报准确率、有效实时监测预警服务提供了更加有力的探测技术支持。本文针对该型天气雷达出现过的常见故障以及日常维护操作进行总结分析，为机务工作者对雷达故障排除以及维护事项提供了一些技术参考，旨在提高天气雷达的正常运行率。

1 雷达结构概述

WRK200型双偏振多普勒天气雷达主要由天线和伺服

系统、波导系统、雷达机柜、主供电单元和不间断电源

（UPS ）等部分组成，其中雷达机柜内又包含了发射机、接收机、波导充气单元、控制工作站、功率分配单元等分系统。该雷达主要结构框图如图1所示。

1.1 天线和伺服系统

WRK200型天气雷达的天线和伺服系统安装于雷达塔顶，并且始终被天线罩所覆盖。雷达天线主要由反射面、馈源、馈源支架和波导等结构组成。该雷达天线反射面直径为4.5米，其中间的正交馈源连接着水平和垂直极化波导，能同时发射和接收H （水平）和V （垂直）极化波。在天线基座里，安装有水平和俯仰电机、驱动器、旋转关节、滑动连接环和控制模块等器件。伺服系统作为一个机械部件，随使用时间的增长，其部件老化的现象不可避免，通常是一个常见故障点。

1.2 波导系统

波导为矩形的金属管件，从雷达机柜连接到天线。WRK200型双极化雷达拥有两段独立的波导。在天线端，这两段波导从馈源支架的顶端与馈源连接，并通往天线反射面背部，在天线基座下能以任何方向通往雷达机柜。两段波导都配备带通和谐波滤波器来滤除干扰信号。为使衰减尽可