飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)

成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院航空電子設(shè)備維修專業(yè)教研室第十二講氣象雷達(dá)系統(tǒng)目錄一、概述二、基本組成三、工作方式四、探測原理五、顯示方式六、安全事項(xiàng)1.概述用途

探測-選擇-保障功能

氣象（降雨）/湍流/地形/風(fēng)切變信息顯示

顏色區(qū)分用途探測飛機(jī)前方航路上的氣象目標(biāo)和其它目標(biāo)的存在以及分布狀況將探測目標(biāo)的輪廓、雷雨區(qū)的強(qiáng)度、方位和距離等顯示出來風(fēng)切變預(yù)測功能惡劣天氣對(duì)飛行的影響降水-能見度雨滴-結(jié)冰大/暴雨-發(fā)動(dòng)機(jī)熄火湍流-顛簸/搖晃風(fēng)切變-威脅飛行安全1.探測天氣1、探測天氣：

1)大面積的降雨區(qū)；

2)

冰雹區(qū)；

3)

中等強(qiáng)度（速度變化在6-12米/秒）以上夾帶雨滴的湍流區(qū)。2.觀察地形

提供關(guān)于飛機(jī)前方地表特征的地形圖顯示，以幫助駕駛員識(shí)別地標(biāo)，判別飛機(jī)的位置。風(fēng)切變指風(fēng)速、風(fēng)向的突然迅速地變化微下沖氣流是風(fēng)切變最危險(xiǎn)的一種形式巨流暴——水平方向延伸超過4km微流暴——水平方向延伸小于4km強(qiáng)的微流暴可使風(fēng)速達(dá)到75m/s3.預(yù)測風(fēng)切變氣象雷達(dá)可探測的目標(biāo)雨雪（濕）冰雹（濕）湍流含水量影響反射強(qiáng)弱不同含水量云團(tuán)對(duì)不同頻率無線電波的吸收/反射能力不同不同目標(biāo)方式對(duì)電波的反射情況

濕冰雹的顆粒比雨滴大，表面包裹有水，能對(duì)電波產(chǎn)生強(qiáng)有效的反射。

干冰雹表面無水，不能對(duì)電波產(chǎn)生有效反射，相對(duì)較弱。2.基本組成收發(fā)機(jī)天線與天線驅(qū)動(dòng)組件顯示器控制面板波導(dǎo)管路雷達(dá)罩

天線組（ANT)將氣象雷達(dá)收發(fā)組產(chǎn)生的強(qiáng)力脈沖信號(hào)形成很窄的雷達(dá)波束輻射到空中，通過波導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)收發(fā)組和天線組之間的射頻能量傳輸，經(jīng)收發(fā)機(jī)處理后將信息顯示在EFIS上。而陀螺基準(zhǔn)提供的傾斜和俯仰信號(hào)目的是修正天線的姿態(tài)，使得天線穩(wěn)定保持在需要的方位。天線組垂直陀螺

傾斜和俯仰信號(hào)收發(fā)組2.1收發(fā)機(jī)收發(fā)機(jī)的用途回波原理信號(hào)顯示信號(hào)強(qiáng)度與顯示顏色發(fā)射功率下列WXR系統(tǒng)部件在前設(shè)備艙內(nèi)：

—WXRR/T—WXRR/T安裝架告誡：當(dāng)拆卸或安裝氣象雷達(dá)收發(fā)機(jī)時(shí)，應(yīng)小心以防損壞機(jī)長全壓空氣數(shù)據(jù)組件軟管。收發(fā)機(jī)用途產(chǎn)生發(fā)射射頻脈沖信號(hào)接收并處理射頻回波信號(hào)提供氣象、湍流和地形等顯示數(shù)據(jù)探測風(fēng)切變事件并向機(jī)組發(fā)送警告和告誡信息

氣象雷達(dá)預(yù)測風(fēng)切變，需要ADIRS、無線電高度表、自動(dòng)油門電門組件、起落架電門、空地繼電器等提供的相關(guān)信息?；夭ㄔ須庀罄走_(dá)系統(tǒng)向飛機(jī)前方180°的范圍內(nèi)發(fā)射脈沖脈沖發(fā)射范圍內(nèi)的目標(biāo)將脈沖反射回來-回波氣象雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)回波進(jìn)行分析-不同目標(biāo)的回波不同探測降雨區(qū)的原理氣象雷達(dá)所發(fā)射的是頻率為9.3千兆赫的X波段信號(hào)，其波長為3.2cm。降雨區(qū)及其它空中降水氣象目標(biāo)能夠?qū)@一波段的信號(hào)產(chǎn)生有效的反射，形成具有一定能量的回波信號(hào)，從而被雷達(dá)接收機(jī)所檢測。發(fā)射功率現(xiàn)代氣象雷達(dá)發(fā)射的脈沖功率為100W2.2天線組件用途天線穩(wěn)定性安裝位置組成雷達(dá)天線用途輻射射頻脈沖信號(hào)接收射頻回波信號(hào)天線穩(wěn)定性受慣性基準(zhǔn)組件的俯仰數(shù)據(jù)控制受慣性基準(zhǔn)組件的傾斜（橫滾）數(shù)據(jù)控制安裝位置

機(jī)頭整流罩內(nèi)

天線組安裝在飛機(jī)雷達(dá)罩內(nèi)的密封艙前隔板上，方向性很強(qiáng)。雷達(dá)天線匯聚成束后向空中的某一方向輻射出去，并在一定范圍內(nèi)往復(fù)掃掠。

組成天線天線支座掃描馬達(dá)水平掃描馬達(dá)——驅(qū)動(dòng)天線在±90°范圍內(nèi)掃描俯仰掃描馬達(dá)——保持天線穩(wěn)定，控制天線俯仰在指定角度（±40°）天線位置發(fā)射器監(jiān)控天線實(shí)際位置與設(shè)定位置俯仰和水平掃描禁止電門天線天線操縱組件俯仰和掃描禁止電門用途：遙控掃描和俯仰馬達(dá)電源維護(hù)過程中關(guān)閉2.3顯示器獨(dú)立的氣象雷達(dá)顯示器EFIS的EHIS或?qū)Ш斤@示器ND顯示組件a綠－輕度氣象條件b黃－中度氣象條件

c紅－重度氣象條件d洋紅－湍流信號(hào)強(qiáng)度與顯示顏色

不同強(qiáng)度的信號(hào)用不同的顏色顯示W(wǎng)XR回波以四種不同的顏色顯示在導(dǎo)航顯示屏（ND）上-顯示的顏色向機(jī)組給出回波密度的信息預(yù)測風(fēng)切變（PWS）告誡和警告以琥珀色和紅色顯示在ND和PFD顯示屏上預(yù)測PWS告誡和警告的音頻提醒不同的降雨率對(duì)應(yīng)的圖像顏色不同降雨率與圖象顏色：2.4控制面板用途控制面板示意圖旋鈕開關(guān)控制面板用途選擇氣象雷達(dá)工作方式控制天線的俯仰角和穩(wěn)定性控制接收機(jī)靈敏度自測試2.5

波導(dǎo)管路氣象雷達(dá)的工作頻率——9.3GHz波導(dǎo)管—中控剛性金屬導(dǎo)管收發(fā)機(jī)與天線之間射頻信號(hào)傳輸通道波導(dǎo)轉(zhuǎn)換開關(guān)一部天線，兩個(gè)收發(fā)機(jī)3.工作方式氣象氣象與湍流地圖測試“氣象”（WX）方式機(jī)載氣象雷達(dá)的基本工作方式工作范圍可達(dá)320nmile功能顯示顏色與顯示信息“氣象與湍流”（WX+T）方式現(xiàn)代氣象雷達(dá)的典型工作方式功能湍流的危害性湍流區(qū)域的顯示湍流探測范圍湍流檢測工作于WX+T方式時(shí)：雷達(dá)能檢測出湍流的區(qū)域在EHSI或ND上顯示出洋紅色區(qū)域圖像也有的雷達(dá)顯示為白色的圖像湍流探測的最大范圍是40nmileEFIS控制面板選定范圍超過40nmile：在最大40nmile范圍內(nèi)顯示氣象和湍流數(shù)據(jù)超過40nmile的地方只顯示氣象數(shù)據(jù)“地圖”（MAP）方式功能——觀察飛機(jī)前下方的地表特征顯示信息內(nèi)容雷達(dá)天線波束及波束方向雷達(dá)回波特性與地表特征區(qū)分（不同物質(zhì)對(duì)電波發(fā)射的強(qiáng)弱不同）“測試方式”（TEST）方式功用檢測結(jié)果的顯示雷達(dá)發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)在測試方式有的雷達(dá)發(fā)射機(jī)所產(chǎn)生的射頻能量被引導(dǎo)到等效負(fù)載上去耗散掉，天線并不向外輻射能量有的雷達(dá)則使發(fā)射機(jī)工作約1秒鐘，以檢查收發(fā)組工作狀況。風(fēng)切變預(yù)報(bào)風(fēng)切變的英文縮寫PredictiveWindshearSystem——PWS——風(fēng)切變預(yù)測系統(tǒng)風(fēng)切變的危害性風(fēng)切變的探測雷達(dá)天線掃描±60°范圍從右到左——處理氣象信息從左到右——處理風(fēng)切變信息風(fēng)切變警告信息及顯示——±30°才顯示5氣象雷達(dá)信息顯示氣象雷達(dá)信息的顯示控制氣象雷達(dá)信息的顯示氣象雷達(dá)信息的顯示控制EFIS控制面板顯示方式選擇WXR開關(guān)顯示距離選擇WXR控制面板工作方式選擇天線俯仰角選擇增益控制氣象雷達(dá)信息的顯示正常顯示預(yù)測風(fēng)切變顯示正常顯示氣象數(shù)據(jù)系統(tǒng)信息警告信息湍流計(jì)算和顯示范圍：≤40nmile-WXR顯示綠色黃色紅色洋紅色-WXR系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示顯示方式信息（4種）天線俯仰角信息（-15~150）增益信息（VAR或空白）所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息顯示為青色警告信息系統(tǒng)故障-顯示琥珀色“WXRFALL”故障警告。預(yù)測風(fēng)切變顯示三級(jí)警告信息咨詢警戒-黃色字符警告-紅色字符風(fēng)切變符號(hào)-紅黑相間條警示框-黃色條框探測到風(fēng)切變顯示器上生成風(fēng)切變符