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摘 要：文章对高空探测中L波段雷达发生丢球的主要原因进行分析，从人为因素、环境因素、方面探讨丢球后的处理措施，希望能够为L波段雷达在高空探测工作中的稳定、高效运行打好基础。
关键词：L波段雷达；高空探测；丢球；原因；处理
中图分类号：P412.25 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150633179
在高空探测中，通过对L波段雷达的应用，特别是在将其与CTS1型数字探空仪系统相结合后，能够对地面至高空35km范围内，不同高度下的气象要素进行准确的检测，提供具有代表性以及高精度性的气象数据。但由于L波段雷达天线波瓣宽度较常规的2次测风雷达更小，测角精度高，因此在丢球后目标找回的难度较大。如何及时处置并预防丢球问题，是提高L波段雷达使用效率，完善高空探测质量中的重要问题。
1 高空探测L波段雷达丢球原因分析
1.1 人为因素
主要是因值班操作人员粗心大意而导致的丢球。实践中常见以下几种情况：选择了不合理的放球点，导致丢球；在放球前，没有将探空仪器与雷达天线对准，造成放球后出现旁瓣跟踪的问题；信息接收时，值班人员没有及时在雷达频率不稳定时采取措施，造成因雷达频率调频而丢球；放球时，操作人员没有及时按下放球开关，导致气球延迟或提前放出，造成无法跟踪并丢球的问题。
1.2 环境因素
主要是因对环境的控制不准确而导致的丢球。实践中常见以下几种情况：放球所处环境中存在障碍物，导致第1min过顶；放球所处环境中存在信号干扰，导致在放球的瞬间发生丢球；在台风天气或风力在8级及以上的环境条件影响下，风力会对雷达运行产生影响，造成雷达异常转动，从机械性能上无法满足跟踪条件，最终导致丢球问题的发生。
2 高空探测L波段雷达丢球后处理
2.1 对人为因素的处理
针对以上对丢球原因的分析，认为丢球后为及时找回目标，可采取的处理措施有以下几个方面：放球点的设置会受到放球场地的限制，一般情况下，1个台站至少有2个或2个以上的放球点，在出现丢球后，可选择下风方作为放球点，以便自动找回目标；在仪器拿到室外放球点后，室内需要立即执行“手动”操作，通过摇动雷达天线控制手柄的方式，使其与仪器保持对准关系，确保雷达摄像头中清晰显示探空仪，并对雷达增益与频率进行及时调整；若探测信号接收中出现频率大范围起伏的问题，则需要及时将雷达控制模式转为“手动”模式，手动对频率进行调整，若已经丢球，则需要将雷达天线摇动至最后一个正常记录的仰角（方位角）位置，通过扇扫的方式及时找回目标；若放球时没有同步按下放球开关，则需要操作人员及时记录实际放球时间点与操作按钮时间点的差异（若无法准确记录，则可根据地面瞬时值与按键后所接收的第1个气压值进行判断），找回目标后再使用放球软件对放球数据进行修正，从而避免原始数据混乱，影响监测精度。
2.2 对环境因素的处理
针对以上对丢球原因的分析，认为丢球后为及时找回目标，可采取的处理措施有以下几个方面：当出现1min过顶造成丢球的问题时，需要放球人员与雷达操作人员密切配合，先将雷达天线控制模式切换至“手动”状态，然后由放球人员指挥雷达操作人员操作雷达，使天线与气球大体位置相对，雷达操作人员依据亮线与高差操作雷达，并对位置进行调整，直至放球人员在瞄准镜中观察到气球，说明雷达已找回目标；在因信号干扰而出现丢球问题时，首先需要重新启动雷达驱动级，并将放球软件切换至风秒数据测量界面，然后转动雷达天线并使其到达数据干扰的位置，自动跟踪后以扇扫方式找回目标；针对因大风所导致的丢球问题，需要采取的处理方法是：在大风天气观测条件下，为了能够在丢球后快速抓球，需要对气球的仰角进行准确估算，方位上以下风向为首选。同时还可根据自动增益的变化情况对目标进行搜索。4条亮线代表上、下、左、右4个波瓣，根据亮线长短摇动天线方位、仰角，亮线调平齐后将天控手动转换为自动。在对准目标物后，自动增益取值范围有规律性减小的趋势，使用扇扫方位，仰角稳定不变。在抓取目标物后，凹口明显，亮线平齐跳动且有力，飞点明显减少，高差警报可自动解除。
3 结束语
在高空气象探测中，对L波段雷达的使用标志着高空气象探测工作的现代化水平，在为相关部门提供气象数据方面发挥着非常重要的作用。针对L波段雷达使用中较易发生的丢球问题，必须提高技术意识，同时掌握丢球后的处理措施，以便及时找回目标，完成探测工作。
参考文献
[1] 吴佳妮，赵学华，陈长丘等.L波段雷达低空低仰角探测技术[J].气象科技，2010，38（4）：467-471.
[2] 李树碧.L波段雷达测风资料失测的原因分析[J].北京农业，2014，（36）：186-187.
[3] 纪晓建，彭红艳.利用风随高度的变化规律避免过顶丢球的方法[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（01）：176-177.
关键词：L波段雷达；高空探测；丢球；原因；处理
中图分类号：P412.25 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150633179
在高空探测中，通过对L波段雷达的应用，特别是在将其与CTS1型数字探空仪系统相结合后，能够对地面至高空35km范围内，不同高度下的气象要素进行准确的检测，提供具有代表性以及高精度性的气象数据。但由于L波段雷达天线波瓣宽度较常规的2次测风雷达更小，测角精度高，因此在丢球后目标找回的难度较大。如何及时处置并预防丢球问题，是提高L波段雷达使用效率，完善高空探测质量中的重要问题。
1 高空探测L波段雷达丢球原因分析
1.1 人为因素
主要是因值班操作人员粗心大意而导致的丢球。实践中常见以下几种情况：选择了不合理的放球点，导致丢球；在放球前，没有将探空仪器与雷达天线对准，造成放球后出现旁瓣跟踪的问题；信息接收时，值班人员没有及时在雷达频率不稳定时采取措施，造成因雷达频率调频而丢球；放球时，操作人员没有及时按下放球开关，导致气球延迟或提前放出，造成无法跟踪并丢球的问题。
1.2 环境因素
主要是因对环境的控制不准确而导致的丢球。实践中常见以下几种情况：放球所处环境中存在障碍物，导致第1min过顶；放球所处环境中存在信号干扰，导致在放球的瞬间发生丢球；在台风天气或风力在8级及以上的环境条件影响下，风力会对雷达运行产生影响，造成雷达异常转动，从机械性能上无法满足跟踪条件，最终导致丢球问题的发生。
2 高空探测L波段雷达丢球后处理
2.1 对人为因素的处理
针对以上对丢球原因的分析，认为丢球后为及时找回目标，可采取的处理措施有以下几个方面：放球点的设置会受到放球场地的限制，一般情况下，1个台站至少有2个或2个以上的放球点，在出现丢球后，可选择下风方作为放球点，以便自动找回目标；在仪器拿到室外放球点后，室内需要立即执行“手动”操作，通过摇动雷达天线控制手柄的方式，使其与仪器保持对准关系，确保雷达摄像头中清晰显示探空仪，并对雷达增益与频率进行及时调整；若探测信号接收中出现频率大范围起伏的问题，则需要及时将雷达控制模式转为“手动”模式，手动对频率进行调整，若已经丢球，则需要将雷达天线摇动至最后一个正常记录的仰角（方位角）位置，通过扇扫的方式及时找回目标；若放球时没有同步按下放球开关，则需要操作人员及时记录实际放球时间点与操作按钮时间点的差异（若无法准确记录，则可根据地面瞬时值与按键后所接收的第1个气压值进行判断），找回目标后再使用放球软件对放球数据进行修正，从而避免原始数据混乱，影响监测精度。
2.2 对环境因素的处理
针对以上对丢球原因的分析，认为丢球后为及时找回目标，可采取的处理措施有以下几个方面：当出现1min过顶造成丢球的问题时，需要放球人员与雷达操作人员密切配合，先将雷达天线控制模式切换至“手动”状态，然后由放球人员指挥雷达操作人员操作雷达，使天线与气球大体位置相对，雷达操作人员依据亮线与高差操作雷达，并对位置进行调整，直至放球人员在瞄准镜中观察到气球，说明雷达已找回目标；在因信号干扰而出现丢球问题时，首先需要重新启动雷达驱动级，并将放球软件切换至风秒数据测量界面，然后转动雷达天线并使其到达数据干扰的位置，自动跟踪后以扇扫方式找回目标；针对因大风所导致的丢球问题，需要采取的处理方法是：在大风天气观测条件下，为了能够在丢球后快速抓球，需要对气球的仰角进行准确估算，方位上以下风向为首选。同时还可根据自动增益的变化情况对目标进行搜索。4条亮线代表上、下、左、右4个波瓣，根据亮线长短摇动天线方位、仰角，亮线调平齐后将天控手动转换为自动。在对准目标物后，自动增益取值范围有规律性减小的趋势，使用扇扫方位，仰角稳定不变。在抓取目标物后，凹口明显，亮线平齐跳动且有力，飞点明显减少，高差警报可自动解除。
3 结束语
在高空气象探测中，对L波段雷达的使用标志着高空气象探测工作的现代化水平，在为相关部门提供气象数据方面发挥着非常重要的作用。针对L波段雷达使用中较易发生的丢球问题，必须提高技术意识，同时掌握丢球后的处理措施，以便及时找回目标，完成探测工作。
参考文献
[1] 吴佳妮，赵学华，陈长丘等.L波段雷达低空低仰角探测技术[J].气象科技，2010，38（4）：467-471.
[2] 李树碧.L波段雷达测风资料失测的原因分析[J].北京农业，2014，（36）：186-187.
[3] 纪晓建，彭红艳.利用风随高度的变化规律避免过顶丢球的方法[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（01）：176-177.