以下全文转载自身边的教员
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首先,先了解一下公司各种雷达的型号机型气象雷达收发机件号,厂家及装机情况,气象雷达收发机型号
【A300-600】
雷达型号: 622-5132-104(COLLINS)
(安装飞机:B-2324、B-2317、B-2330、B-2318、B-2319、B-2325、B-2326)
雷达型号:WRT-701X 622-5132-002(COLLINS)
(安装飞机:B-2306,B-2307,B-2308)
雷达型号:WRT-701X
【A319/A320/A321】
雷达型号:622-5132-622(COLLINS)
(安装飞机:IPC有效号A/C 051-063,106-109,201-233)
雷达型号WRT-701X 822-1710-203(COLLINS)
(安装飞机:IPC有效号A/C 301-315,401-405,234-235,239-240,601-602)
822-1710-213(COLLINS)
(安装飞机:IPC有效号A/C 603-605)
雷达型号 WRT-2100
066-50008-0409(HONEYWELL)
(安装飞机:IPC有效号002-005,101-105,151-160,501-509,511-531)
雷达型号 WRT-701X
【A340-600】 622-5132-623(COLLINS)
(安装ALL)
雷达型号 WRT-701X
【A330】 822-1710-202/203(COLLINS)
(安装ALL)
雷达型号 WRT-2100
每次上飞机可以知道是用哪种雷达
(1) WRT-2100(2)WRT-701X(3)RDR-4B
WRT-2100 (COLLINS)
WRT-701X (COLLINS)
RDR-4B (Honeywell)
(引用江教员的简单记忆法 “有刻度的是柯林斯”^_^)
雷达使用限制:
·气象雷达不是用于防止地形或交通相撞。气象雷达主要用于天气的探测,分析和回避。
· 气象雷达是用于天气避让飞行,永远不要用气象雷达进行气象穿越飞行。气象雷达是帮助飞行员对在飞行航路上遇到的重要天气情况进行观测并帮助制定饶飞路线
·气象雷达可以探测雨滴或湿的冰雹,无法探测云,雾,干燥的冰雹,冰晶或雪。
· 气象雷达探测的含水量的比例。干燥的风暴导致的turbulence可能会影响到风暴上空数千英尺,范围超过20英里。
· Turbulence的探测同样依赖于含水量的大小。干燥的turbulence无法探测和显示。
l 人工位
1.人工位雷雨的图象会随着不同波束俯仰角设置而产生的,扫描到雷雨的不同切面而变化,扫描雷雨的0温度线以下纯降水的部位图象是最强烈的,但可能产生大量地面杂波,在人工俯仰调节过程中,由于需要避免地面杂波的对雷雨观察的影响而需调高天线,所以无法显示雷雨反射体最强的图象
2.波束俯仰人为控制,如调低波束扫描地面,会引入并显示地波10,000ft以上,就是利用扫地波毛边的技巧进行俯仰角设置
3.无自动增益功能
4.只能显示人工设置的扫描能扫到的相应范围的雷雨图像
雷雨不同结构层的反射率和雷达波束的特性
雷雨结构
1. 0°C温度层以下主要为降雨,对雷达波束的反射最强
2. -40-0°温度层之间主要为冰晶和水的混合体,反射较差;
3. -40°C温度层以上至可目视雷雨的顶部,反射基本为零; 越薄,显示雷雨的分辨率越好;
4.新形成的雷雨顶部会伴随强烈的湍流运动,无反射; 提示:建议80nm以内对目标的性质进行分析
雷达波束
a.雷达发出的波束为3.5°发散角的圆锥体
b. 距飞机越近,波束越窄,扫到雷雨的切面
50nm 距离波束宽度(直径)为17500 英尺
结论:观察雷雨一定要观察雷雨的下部(根部),扫描雷雨的中上部位会造成回波弱的现象
应注意,由于以上的原因,在飞机距雷雨较近时,雷达波束较窄时,不同的天线俯仰角设置会得到不同的雷雨图象
雷达的增益(GAIN)调节
增益旋钮的位置与放大增益的对比关系 ( WRT-701X )
1.只有增益旋钮放在CAL位时,显示器上雷雨的颜色等级与实际雷达波束扫到的雷雨切面部分的反射强度情况最为吻合(见下图和降雨量与显示颜色的一一对应关系),即从颜色上,你可以判断雷雨层面降雨的强弱程度。
颜色 降雨量 显示颜色与降雨量(反射率)的对应关系
黑: <0.76 mm/hr (.03 in/hr) 注:背景黑色并不代表没有降雨
绿:弱(20 dBz) 0.76 - 3.81 mm/hr (.03-.15 in/hr)
黄:中度(30 dBz) 3.81 - 12.7 mm/hr (.15-.5 in/hr)
红:强(>40 dBz ) > 12.7 mm/hr (.5 in/hr)
紫红:湍流(> 5米/秒的风速 )
2. 人工调高增益都是人为的增加雷雨的显示强烈程度,偶尔顺时可以用来观察捕捉低反射率的目标(如冰晶或雷雨顶部的湍流),但不能作为正常的工作模式。另外调高增益后,你无法根据颜色降雨的对应关系估计雷雨的强弱。
3. 人为调大增益(增益旋钮不在CAL位)会使雷达距离补偿电路(STC)和路径衰减警告功能(PAC)抑制,见附录1和2;距离补偿电路(STC)的抑制可能会造成飞机接近雷雨的过程中,显示的目标越来越强烈(绿变黄,黄变红)。
雷达天线的俯仰角(TILT)设置
雷达天线的俯仰角即为雷达波束中心线与水平面之间夹角,雷达的俯仰设置即为调高或调低波束, 以使波束扫到雷雨反射最强的层面,便于观察,同时要避免波束下缘扫到过量的地面杂波。
1. 低高度(<10000英尺)
·爬升:2-7,建议最佳5
·下降:需持续通过调高天线波束使地面回波退到显示器外缘,形成薄薄的一层轮廓。
2. 中,高高度(10000-25000英尺或25000英尺以上)
·根据选择的距离圈,将天线由低向高调整,使地波在显示器外缘,形成薄薄的一层轮廓(见图)
· 在地形为山区,想形成一层薄薄连续的地波比较困难,这时通过调整,在显示器外缘形成不连续的地波带(见下图)
· 在距离圈设置较大时(160nm以上),由于雷达波束与所设距离处地面接近于相切,想调成一层薄薄连续的地波也比较困难,这时需通过精细调整,在显示器外缘形成星星点点的地波带。
总结:总之,雷达俯仰设置的基本原理就是通过调整,使地面杂波在显示器上外缘处于消失的临界状态(薄薄一层,扫毛边),起飞爬升例外;而不需一味注重俯仰角是多少。通过一样的方法,可以使航路上观察到的雷雨尽可能的在显示器上保持较长的显示时间。
注意:
在飞机巡航(高度高于或接近雷雨),接近与飞跃雷雨的时候,由于雷达波束的圆锥形状和通过以上方法进行的固定的俯仰角设置,会造成雷雨逐渐移动出雷达波束的范围,从而雷雨逐渐在显示器上变弱,消失的情况,见下图示(接近80nm观察到的目标在20nm基本消失,这是由于随着飞机与雷雨的相对运动,雷雨下部的反射部分逐渐离开雷达波束范围。由于雷雨的顶部可能伴随强烈的湍流(颠簸)活动,飞跃过程会造成强烈的颠簸;
这种现象体现了两方面的雷达工作特性:
1.远距离由于波束较宽,容易看到雷雨(虽然分辨率较差)
2.高空中如保持原有的俯仰,会有回波弱的感觉。
正确的人工位天线的合理设置
关于飞行员反映较多的雷达失效,回波弱问题的解释:
雷达收发机是十分精密的电子设备,其内部设计有十分完备的监控电路,如果收发机故障而失效,就会有故障信息显示 如:WXR FAIL.
而关于回波弱,由于雷达工作时是要靠前方雷雨云中的水份为介质把雷达波反射回来,再根据前面提到的雷 雨的反射特性,雷达波扫描雷雨的含水量较多的地方,就会有比较多的反射回波,雷达波扫描在雷雨的含水 量较少的地方,相应就会得到较少的反射回波,而雷达波扫描雷雨的高低位置是有雷达天线的俯仰角决定的。
所以当你感觉回波弱时,可以去上下调整俯仰角来更好的对前方雷雨进行探测。
*在任何时候如你觉得雷达工作有问题,你可以把俯仰角打到最低,看是否有大面积的地面杂波出现,如果满屏都是红黄色地面杂波,则说明雷达工作正常。(注意:此时下面必须是陆地,不能是水面)。
另外80nm以外的显示主要作为确认目标
提示:雷达依靠探测雷雨中含水(降雨)量的多少来工作的。要靠前方雷雨中水分把雷达波反射回来的。 回波与雨量成正比;
雷达无法探测雪,雾,含水率低的云,闪电,区分冰雹与降雨的差别
自动位
自动模式的工作过程:
1, 系统自动作高低两个扫描(两个扫描的俯仰角由系统根据飞机的高度和地形自动设置,人工不能进行天线俯仰控制)
2,两个扫描得到的回波融合,图象进入存储器;
3,去除地面杂波,留下全程雷雨图象.
·自动模式显示器上A后面俯仰角的显示为高低两个扫描俯仰角的平均值.(例:在地面起飞前,高低扫描分别为7度和3度,显示器显示为(7 3)/2=5度)
·人工模式的使用与工作和传统雷达一致,ND显示器左下角会有’M’的显示(M后面为人工设置的天线附仰角)
自动模式的目的是显示雷雨反射体最强部位的图像,并去掉地面杂波,所以自动模式的图像和和传统雷达或者人工方式比起来,显示更清晰,强烈,(增益推荐使用CAL为只要的设置模式,使用高增益会产生过红现象)
基于外界温度的增益调节和全球气象模型数据库会对危险气象的显示自动加强
由于采用多扫描,最新的地面杂波抑制和飞跃保护功能巡航状态能够显示300NM内全程雷雨图像。
1,使用高增益是人为加强雷雨的强度,会造成雷达显示过于强烈,可能出现越飞越红(越强烈)的现象.
2,在遇到大面积强降雨产生显示器全红的现象时,可短时使用负增益进行观察以确定雷雨的核心区域
GCS 的功能
系统自动滤除地面杂波,无地面杂波显示 (GCS打开)
在自动模式触发此开关会关闭雷达的地面杂波抑制模块,显示器上会显示出雷达高低两个扫描得到的实际外界环境的回波效果(地波和雷雨),此功能键可用来确认雷达是否在工作状态.(注:人工模式此键不工作)
· WX,(气象); WX T(气象 颠簸);MAP(地图,早期时此功能常用于观察地形,辅助机组识别地标)
注:颠簸(湍流)的探测是基于气流的运动速度与方向(大于6 米/秒,方向不规则)
自动模式的飞跃保护功能
·飞机在巡航平飞状态如前方雷雨的高度(湿顶)低于或接近飞机高度,会出现随着飞机与雷雨的接近,雷雨图象逐渐从显示器上消失的现象(由于雷雨与飞机的相对运动,逐渐离开雷达波束覆盖范围)
·雷达在2,2000ft以上会启动飞跃保护功能,对雷雨湿顶在飞行高度下方6000ft以内的雷雨会继续保持显示,如雷雨湿顶低于此门限值,雷雨会从显示器上逐步消失(滤掉)
自动模式与人工模式观察到的雷雨图象差异
雷雨的反射结构
人工模式(或传统雷达)雷雨图像随着不同俯仰角设置而变化
自动模式的自动调节补偿 Auto Alignment Process
自动模式巡航阶段观察到地面杂波(一般在80海里以外),
尤其是在新安装了雷达R/T或雷达驱动器之后,雷达在进行自动调整以补偿系统安装误差及飞机在空中结构弯曲变化造成对零参考线的影响,调整完成后杂波滤掉
调整过程中杂波的出现并不影响中近程雷雨的探测,同时也可使用人工进行确认
(Auto Mode Ground Clutter Suppression Requires Precise Knowledge of Radar Antenna Position
杂波抑制需知道天线的精确位置
Antenna Drive, IRS Installation Variations
天线驱动器和惯导系统的安装差异
Aircraft Flex in Flight (transition from ground static calibration)
飞机结构在空中的柔性变化对零参考线的影响
Auto Alignment Process in cruise will compensate for these variations
雷达在巡航阶段几分钟后会自我调整(几分钟),补偿上述误差,杂波的出现并不影响中近程雷雨的探测,同时也可使用人工进行确认)
问题
传统手动雷达(人工天线俯仰调节)
1)问:气象雷达显影不强,不清晰,不准确,回波弱
答:雷达只能探测到气象目标中的降水(雨量探测器),雷雨只有下2/3 部分含水,顶部(冰晶成分)雷达不可视
进行俯仰调节,将波束调节到雷雨的含水反射体部分(一般为摄氏-40 度高度以下)
由于雷雨不同高度层的含水率不同,不同的附仰角度所得到的图像也不同,结冰层以下含水最高,回波最强,选择回波较强,同时地杂波较少的图象
在低反射率(例:北方干燥地域)的气象环境,需调高增益进行适当补偿
必要情况下可将雷达波束大幅调低,扫描地形,地杂波的显示可证明雷达环路的工作正常,建立对雷达的信心。
另外,雷达无法探测到没有形成对流活动,含水率极低的云团
雷雨形成初期(发展期)气流强烈并伴随闪电,但因含水率低,雷达回波可能较弱,需人工补偿增益
雷达无法直接探测闪电的活动
2)问:远距离看不到雷雨,只有近距离(40NM)才能看到
答: 进行俯仰调节,搜索雷雨的反射体
由于地球曲面的作用造成对远距离目标探测的影响,建议设置80NM 的距离圈
根据所设的距离圈,正常情况下采用扫地杂波毛边的原理进行俯仰设置(调节俯仰,保持显示器外缘距离圈一薄层地波) (适于10000FT 高度以上或平飞)
雷雨的纵向成长产生的现象(最快可达到6000FT/分钟),雷雨处于发展期,快速上升,达到雷达波束扫描平面 )
(3)问:地面杂波过多?
答:地面目标对雷达的波束能量也是反射物质,天线角度设置过低,会引入过多地面杂波,
进行俯仰调节,按照扫毛边方式进行俯仰设置
雷达自动模式:
1)问:自动模式显示图形过强?
答:自动模式在雷达传统雨量探测的基础上,会自动补偿的增益(全球气象数据库对低反射环境的危险气象提高增益;对雷雨不含水(冰晶)的顶部进行增益补偿)
建议增益设置CAL位.
首先,自动模式为系统自动做一高一低两个扫描(模拟两个人工角度),并滤除地面杂波,以探测显示全程雷雨,以解决单一人工俯仰角看远不能看近,看近不能看远的问题.
其次,自动模式显示的俯仰角为天线扫描的高低两个俯仰角的平均值
在下图自动模式显示为-2度时,说明下波束更为低于-2度(约接近-3度),指向雷雨反射体的含水最多底部,所以这是显示强原因之一, 注:如人工方式设置更低角度去模拟自动模式,可能会产生大量地面杂波
自动模式在飞行高度在0温度线以上时,会自动调高增益,以弥补0温度以上气象目标反射率的下降的情况
所以,自动模式的目的是体现雷雨反射体最强的图象,并去除地面杂波,而人工方式为照哪看哪,需人工调高波束角度,避免引入地面杂波
(2)问:自动模式下降过程中显示器全红(大面积层云强降雨)
答: 雷达基于雨量探测,特定的气象条件下气象目标含大量降水,会造成显示器全红
建议将增益调低,改善显示效果,判断雷雨核心区域及相对强弱区域(观察后重置CAL 位)
(3)问:自动模式左右系统显示不一致
答: 雷达自动模式第一次启动时需进行约半分钟的起始过程(起始过程有地杂波的显示)
在双系统来回转化的过程中,被转至的系统也需进行显示地杂波起始过程,造成左右显示不一致的感觉
(4)问:自动模式随着飞机与雷雨的接近,雷雨尺寸有所增长,边缘绿色有所增加
答: 正常现象(雷达波束形状和能量传递衰减减少造成)
雷达波束为发散状锥型,在接近雷雨的过程中, 波束越来越细,方位分辨率越高,加上路程传递能量损耗的减少,会产生图象的细节增高,尺寸有所增长,边缘绿色有所增加
的现象
操作运行指南
以上都是厂商等的操作指导,实际航班运行中,我们还需遵守各种公司的规定,科学理论结合实际经验,合理使用雷达与绕飞
对于雷雨天气高度的估算可用下面公式:
高度(英尺)=距离(海里)×(天线角度+1.75)×100
例如,距天气40NM处,天线角度向下2度时回波消失代表了天气顶在飞机高度以下15000英尺
天线角度应与ND的距离选择相适应,大多数较好的天线角度是使ND的边缘有些地面回波
在起飞,爬升时天线应向上调节,以便看到飞机前上方天气随高度改变天线角度也要不断变化
区分天气和地面回波,向上调节天线角度会马上改变地面回波的形状和颜色最终在ND上消失而天气相对稳定
由于CB云中高高度的冰粒不易被探测到,在高高度时天线角度向下以探测其主体区域。对下部红色上部为黄色或绿色的云体表明有极强的颠簸。若在FL250以上不要尝试飞跃
距离圈的选择
要避开大的雷暴,机组必须在距天气40NM以外时就作出决策,因此就必须在ND上选择足够大的距离圈
PNF选择的距离圈以实施总的绕飞计划(巡航中通常160NM以内)
PF选择的距离圈以实施具体绕飞(巡航中通常80NM以内)
同时参照远距离圈和近距离圈的指示来决定绕飞路线,以避免进入死胡同
为使回波覆盖整个区域,应选择稍微向下的角度
增益
增益选钮选择接收机的灵敏度。自动位是最佳位。
人工增益用来进一步分析天气
分析完毕后应回到自动位(AUTO/CAL位)
减弱增益
在低高度时天气具有更强的反射性,气象雷达会显示大量红区,高高度时强雷暴也会这样,减小增益
帮助比较两个单元体的相对强度
帮助点明存在颠簸的云体,TURB模式下的颠簸显示不受增益影响
可以发现藏在大雨中的雷暴
更直观的反映衰减,有助于判断很活跃的天气
增益控制可以探测到在ND上红色区域的最强部分
通过减小增益,大部分红色变为黄色,黄色变为绿色而绿色逐渐消失。剩下的红区及最后变为黄色的红区是雷体中最强烈部分,必须远远避开
增益放大,在高高度时云中水滴冻结,反射性小,可使用增益放大来评估雷暴
另外要了解以下几个易遭雷击的情况:
(1)飞机在浓积云积雨云附近;
(2)飞机在降水中(特别是在冰冷的降水中)
(3)大气温度在0℃附近;
(4)飞机不断积累静电;
(5)飞机在云中有中度颠簸;
(6)飞机高度在10000-15000英尺之间;
(7)飞机在爬高和下降中。
如不能避开上述条件,则尽可能做到以下几点:
(1)避开严重的降水区;
(2)降低空速,以减慢静电的积累;
(3)避开0℃左右的大气温度;
(4)加大驾驶舱照明。
引用丁总一句经典的绕飞术语“战略上用自动位,战术上用人工位”
也就是说主要用自动位来查看主要天气分布,然后用人工位来实施具体绕飞
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