机载彩色气象雷达的发展

机载彩色气象雷达的发展

1侧的气象状况及其他藻类的平面显示象飞机气象雷达的基本功能是连续向飞机指挥官提供飞机前部、两侧和其他物体的水平显示图像。飞行员根据所显示的图象,即可选择安全的航线避绕危险的气象区域或其他障碍物。气象雷达也可以提供关于飞机前方地表特征的地图型显示,以帮助飞行员识别地标,判断飞机的位置。2飞机的维护中,多在实际工作当中,由于使用环境、不当操作等诸多方面的原因,气象雷达故障率较高,在飞机的维护过程中,如果对其原理不了解,就无从下手。因此,对气象雷达的工作原理进行的阐述和常见故障的分析是十分必要的。3中央控制器机载彩色气象雷达的基本组件为雷达收发组、雷达天线、显示器和波导系统。此外,机载气象雷达还需由垂直陀螺提供倾斜和俯仰稳定信号,倾斜和俯仰信号可以由单独的垂直陀螺组件提供,也可由惯性基准系统提供。3.1微波脉冲信号的发送雷达收发组是由雷达发射机和雷达接收机两部分基本电路组成的。雷达发射机用以产生强力的、周期性的微波脉冲信号,所产生的周期性脉冲信号经收发开关后,经由波导系统馈送至雷达天线辐射。雷达接收机用以接收和处理由天线接收的雷达回波信号,接收电路将所得到的回波视频脉冲信号(或视频回波信息)输往显示器。3.2飞机气象雷达的信号特点雷达天线组安装在飞机雷达罩(机鼻罩)内的密封舱前隔板上。雷达天线是一种方向性很强的微波天线。天线的功用是把发射机所产生的强力脉冲信号形成很窄的雷达波束辐射到空中,并接收由雷达目标反射回来的回波信号。Y12飞机气象雷达所使用的天线是平板型天线。雷达天线的一个显著特点是需要进行复杂的运动,除了要自动地进行周期性的往复扫掠--方位扫掠外,还需要进行天线的倾斜俯仰修正运动--这种修正运动也是自动进行的,通过天线的倾斜、俯仰修正运动,使天线波束轴扫掠平面稳定在与水平面相平行的平面内。3.3彩色气象雷达显示器是雷达的终端设备.雷达接收机输出的视频回波信号(信息)在显示器中经过一系列的处理后,在显象管的荧光屏上显现为相应的雷达目标图象.彩色气象雷达以不同的色彩表现降水强度不同的气象目标或反射特性不同的地面目标。4故障原因分析及解决方案从机载气象雷达的情况来看,故障经常发生,下面结合其具体电路对故障原因及解决方案做一下分析和探讨。在飞机的日常维护中经常会遇到以下几种故障:4.1垂直螺栓的误操作在地面对机载气象雷达进行通电检查发现,气象雷达的自检图形是正常的,但是在自检图形的下部出现ANTFAULT的字样。说明气象雷达系统的天线部分出现故障。因为气象雷达天线组件安装在机头的雷达罩内,为了探测飞机前方及其两侧空域内的气象情况及其他目标,天线应能围绕垂直轴进行往复的周期性扫掠。当飞机水平飞行时,天线辐射器的波束轴扫掠平面是与水平面平行的。而当飞机倾斜或俯仰时,如果不采取修正措施,天线波束轴扫掠平面也将是倾斜或俯仰的,通过天线的倾斜、俯仰修正运动,使得天线的波束轴扫掠平面稳定在与水平面相平行的平面内。天线周期性的往复扫掠的运动是由垂直陀螺信号控制的,将雷达罩打开,对雷达系统重新进行通电,主要观察平板天线的状态,发现平板天线上仰或下俯,说明平板天线不受垂直陀螺的的控制,需要检查垂直陀螺的工作是否正常。经过对垂直陀螺的供电进行检查发现,供给垂直陀螺的115V交流电没有送到垂直陀螺,从交流电源配电板可以找到气象雷达的保险丝,发现该保险丝熔断了,更换一个新的保险管后,再次对气象雷达系统进行通电检查,发现平板天线又恢复到垂直水平平面的状态,故障已经排除。还有一种情况是更换了保险管以后,再次通电检查的时候,发现保险管再次被烧毁,证明垂直陀螺本身存在短路的现象,才会造成这样的结果。经对垂直陀螺进行检查发现垂直陀螺的C和B接线桩之间的电阻约为零,这两个接线桩之间为陀螺的转子组件,电阻应该在10欧姆左右,说明陀螺的转子线圈短路,使得垂直陀螺不能正常工作,从而不能正常控制平板天线的运动。更换一个垂直陀螺后,故障消失。4.2稳定修正机构设计飞机每次飞行时,只要飞机转弯的角度超过10度,雷达显示器上的图像就会出现短暂的黑屏,当飞机恢复平飞状态后,显示又恢复正常。该故障已经存在几年之久了,一直没有得到有效的解决,经过多方查找资料,多次地面通电检查,发现飞机在地面时一切正常,更换各个部品后,故障仍然存在,说明气象雷达系统的各个部品都应该是好的,应该与飞机的线路有关系。经分析平板天线的扫掠受垂直陀螺的的控制信号的稳定而始终保持在稳定的平面内,只有该控制信号出现问题时,才会导致飞机转弯时,平板天线不在稳定的平面内。在正常工作状态下,将气象雷达显示器的功能开关放在STBY位,此时平板天线会随着垂直陀螺的姿态的变化而变化,以机头的方向为正方向,当陀螺向下俯时,天线应向上仰,当陀螺向上仰时,天线应向下俯,而当陀螺向右倾和向左倾时,天线基本不动。因此可以实现平板天线不管飞机的姿态如何,稳定修正机构都能使天线的波束轴总保持在水平面内。打开飞机的雷达罩,将垂直陀螺从安装支架上拆下来,手动模拟飞机的工作飞行姿态,而这架飞机在垂直陀螺向右倾时,天线就向下俯,当垂直陀螺向左倾时,天线就向上仰,而且天线动作的角度过大,如果按照雷达系统现在的状态,当飞机在倾斜转弯时,天线的波束轴就不能稳定在水平面内,会出现天线上仰或下俯的现象,由于天线的修正机构不起修正作用,就会出现天线发射出去的波束,在飞机的姿态发生变化后无法收到回波信号的现象,出现短暂的黑屏。更换一个同型号的平板天线后,再次模拟飞机的飞行状态进行天线及陀螺的测试一切正常,证明故障已经排除。5气象雷达的使用和维护建议从上述故障现象来分析,气象雷达的问题多发生在天线、垂直陀螺及雷达收发机中。5.1天线动作的灵活度同时注意检查天线的修正电机是否卡滞,日常维护中用手轻轻的推动天线检查天线动作的灵活度,如发现动作不是太灵活,应对电机的轴承点注仪表油,防止轴承锈蚀、老化造成不良影响。5.2每当您连接到气象雷达时，您必须取消显示功能关放在STBY位,对雷达系统进行预热2分钟,如果不预热或者预热的时间不够,会造成雷达收发机的使用寿命缩短。6气象雷达的基本原理气象雷达系统是美国KING公司出产的一种集成度较