保证L波段雷达探测精度方法探讨

保证L波段雷达探测精度方法探讨

探空资料在预报中发挥着极其重要的作用，因而资料的精确     与否直接关系到预报的精确     性。在高空大气观测中，要使猎取的高空探测资料精确     、准时，第一要务就是要保证各种设备、仪器的正常运行，其中保证雷达的观测精度是一个重要环节。如何保证雷达的探测精度，方法之一是利用经纬仪定期与雷达进行对比观测。通过近几年的对比观测阅历，笔者总结出利用经纬仪观测保证雷达读数误差的几点阅历，以提高雷达探测精度。

1做好观测前的预备，避开人为误差

1.1保证雷达方位、仰角对固定目标物正确

在长期使用雷达的过程中，由于地质、环境等因素的影响，会造成雷达水公平发生变化，从而导致雷达方位、仰角发生误差。做对比观测前应留意雷达仰角、方位角的调整，将雷达天线转至固定目标物的位置后，使固定目标物位于雷达天线上瞄准镜的十字线正中，然后记录并校对固定目标物的读数。

1.2经纬仪的正确安装与架设

经纬仪的架设安装也很关键，直接关系到观测资料的精确     性，经纬仪的安装分5个步骤，包括架设三角架、固定纬仪、调整水平、调整焦距和方位调整，每个步骤都会影响整个观测进程，架设三角架、调整水平和方位调整又是造成经纬仪观测与雷达读数的误差偏大的主要缘由。

安装经纬仪时首先是架设好三角架。三角架是用来安装、固定经纬仪的，假如架设不好，就会影响经纬仪的水平调整，使经纬仪在观测过程中转变水平状态，影响记录的精确     性，最终造成对比观测的失败。架设三角架时应留意以下几个方面。

1.2.1选择的地点要合适。用雷达与经纬仪作对比观测，经纬仪与雷达天线应尽量在同一个水平面上，且经纬仪应尽量架设在距离雷达天线较近的地方，避开雷达天线的转动范围。结合威宁站盛行风风向，一般将经纬仪架设在雷达天线南侧。

1.2.2三角架顶部平台要水平。调整时先将3条架腿并拢，松开架腿上的蝶性螺旋，使3条架腿长度相等，然后再旋紧蝶形螺旋。防止脚架在观测过程中滑动，三角架脚尖坚固树立在地面上。

1.2.3三角架高度要适中。其顶部应位于观测者的第1个和第2个纽扣之间，还要留意3个脚间的距离，不宜过大或过小，过大观测员在观测过程中简单遇到脚架，过小则影响三角架的稳定。

1.3经纬仪水平调整

经纬仪水平调整也特别关键，水平调整不好会使经纬仪观测的读数与雷达观测记录的误差忽大忽小，而且当高空风向变化较大或气球过顶时，一旦球影飞出目镜就很难找回，导致此次对比观测失败。

经纬仪上使用的水准器有管式水准器和圆形水准器，目前使用的经纬仪为光学经纬仪型，其是用管式水准器来调整水平的。调整水平常动作要轻、慢。调整时先转动经纬仪上部，使水准器先平行于任意2个水平调整螺旋，将2个水平调整螺旋向相反的方向转动，使气泡居于中心并稳定片刻。然后微调水平调整螺旋，待气泡居于正中心时，再将经纬仪上部轻轻转动90°，使水准器的一端指向第3个水平调整螺旋，渐渐调整第3个水平调整螺旋，稳定后观看水准器，再微调，使气泡居于正中心。此期间，前2个水平调整螺旋不能再动。最终，将经纬仪再转动90°，使其与第1次调整的方向相差180°，稳定后观看水准器，看气泡是否居于正中心。若偏离不超过管上最小刻度的半格，说明水平已调整好，否则重复上述步骤。

方位调整也是不行忽视的，其也是造成观测记录人为误差的重要因素之一。方位调整的方法大体分为2步：第1步使望远镜指向已知地理方位，第2步是调整方位度盘，使其与已知地理目标物读数相同。地理方位通常依据固定目标物法、北极星法、磁针法来判定，使用较多的方法是固定目标物法，必需选择显著、固定的固定目标物。

经纬仪安装、调整完毕后，即可预备进行对比观测。通过经纬仪的观测数据和L波段雷达数据进行比较，假如读数在误差范围内，则此次对比观测即可正式开头。

2经纬仪与雷达的对比观测误差偏大的缘由

用经纬仪与雷达进行对比观测，其规定允许误差范围：仰角≤±0.3°，方位角≤±0.6°，当误差值超过这个范围时，就应进行分析并处理。造成L波段雷达和经纬仪对比观测误差偏差的缘由主要有以下3个方面。

2.1经纬仪的安装、调整不当造成的偏差

假如经纬仪的安装不符要求或仪器调整不当，均会造成观测结果有较大的偏差。

2.2经纬仪观测误差

在对比观测记录中有时会消失仰角误差偏大而方位角误差在容许的误差范围内，分析观测记录就会发觉，这种仰角误差在近距离时较大，在远距离、高仰角时较小。发生这种状况，主要是由于近距离时气象人员观测气球而不是回答器造成的。对于这种误差，只要留意观看仪器来回摇摆时阳光照在仪器金属盒上的反光点，就可以推断回答器的精确     位置，从而避开这类误差。

2.3观测时间的选择造成误差

要想取得有效的观测资料，首先要选好观测时间，在实际操作中通常是利用正点施放的机会进行。但气象工作人员的探空观测时间恰恰在日落与日出前后，而作对比观测时，威宁站的下风方也恰好是日出方向，气球所处的仰角位置一般都在35~50°，增加了经纬仪观测的难度。针对这个问题，应当在不同的季节选择不同的观测时次。在夏季，日落时间一般都在20：00以后，这时对比观测的时间选在与19：00综合观测同时进行会比较简单。春、秋2季因日落时间较早，一般都在20：00以前，此时经纬仪已无法看清球影，对比观测就应当选在与7：00综合观测同时进行。在这2个季节，8：00以前的太阳高度角相对较低，因而经纬仪观测的难度也相应较大。

2.4雷达系统的误差

威宁站曾经消失过雷达对目标物时读数正确，与经纬仪对比观测时方位角之间的误差相对较大的现象。后经过检查发觉，雷达的电轴有肯定的偏离，调整后可使误差保持在合格范围。因此，假如不是安装经纬仪和观测造成误差，那么就