航空雷達(dá)講義

1、飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng) (AV(AV專業(yè)專業(yè)) ) 機(jī)務(wù)工程部人事培訓(xùn)處 概述：概述：機(jī)載氣象雷達(dá)系統(tǒng)（機(jī)載氣象雷達(dá)系統(tǒng)（WXR)用于實時用于實時 地探測飛機(jī)前方航路上的危險氣象區(qū)域，也可探地探測飛機(jī)前方航路上的危險氣象區(qū)域，也可探 測飛機(jī)前下方的地形情況，并將所探測目標(biāo)的輪測飛機(jī)前下方的地形情況，并將所探測目標(biāo)的輪 廓、雷雨區(qū)的強(qiáng)度、方位和距離等顯示在導(dǎo)航顯廓、雷雨區(qū)的強(qiáng)度、方位和距離等顯示在導(dǎo)航顯 示器上。供駕駛員避讓，保障飛行的舒適和安全。示器上。供駕駛員避讓，保障飛行的舒適和安全。 現(xiàn)在的現(xiàn)在的(WXR)都具有預(yù)測風(fēng)切變功能。都具有預(yù)測風(fēng)切變功能。 柯林斯WXR-2100 Mul

2、tiScan雷達(dá)為天氣信息的處 理和提煉提供了一種革命性的方法。MultiScan是 一種完全自動化的雷達(dá)，可以在所有時間、所有 飛機(jī)高度顯示所有距離內(nèi)全部的重要天氣，不需 飛行員進(jìn)行俯仰或增益設(shè)定，同時還不會顯示雜 波。當(dāng)MultiScan雷達(dá)工作在自動模式時，每位飛 行員都能掌握目前只有最具經(jīng)驗的雷達(dá)操作員才 能掌握的天氣信息，這樣飛行員的培訓(xùn)要求就可 進(jìn)行簡化和標(biāo)準(zhǔn)化。MultiScan雷達(dá)大大減輕了飛 行員的工作負(fù)荷，同時增強(qiáng)了天氣的探測能力， 提高了乘客和機(jī)組的安全。 MultiScan雷達(dá)工作的關(guān)鍵是該雷達(dá)的下視能力，它可以透過地雷達(dá)工作的關(guān)鍵是該雷達(dá)的下視能力，它可以透過地 面雜

3、波，直視雷暴底部的反射區(qū)，用先進(jìn)的數(shù)字式信號處理技術(shù)面雜波，直視雷暴底部的反射區(qū)，用先進(jìn)的數(shù)字式信號處理技術(shù) 消除雜波。它還能以預(yù)設(shè)的俯仰進(jìn)行多重雷達(dá)掃描，以便探測遠(yuǎn)、消除雜波。它還能以預(yù)設(shè)的俯仰進(jìn)行多重雷達(dá)掃描，以便探測遠(yuǎn)、 中、短各種距離的天氣，實現(xiàn)了在各個飛行階段探測各種距離天中、短各種距離的天氣，實現(xiàn)了在各個飛行階段探測各種距離天 氣的超卓能力。氣的超卓能力。 真正的真正的320海里天氣探測及海里天氣探測及OverFlightTM保護(hù)是保護(hù)是MultiScan雷達(dá)雷達(dá) 多種獨特功能中重要的兩個功能。多種獨特功能中重要的兩個功能。MultiScan雷達(dá)運用先進(jìn)的地雷達(dá)運用先進(jìn)的地 面雜波

4、消除算法，可以偵測到雷達(dá)地平線，為飛行員提供面雜波消除算法，可以偵測到雷達(dá)地平線，為飛行員提供320海里海里 外的大局天氣情況。外的大局天氣情況。OverFlightTM保護(hù)可使機(jī)組避免不小心穿越保護(hù)可使機(jī)組避免不小心穿越 雷暴頂，當(dāng)前遭遇顛簸氣流大部分都是這種情況。雷暴頂，當(dāng)前遭遇顛簸氣流大部分都是這種情況。OverFlightTM 保護(hù)功能保證了威脅飛機(jī)的任何雷暴都被顯示在雷達(dá)屏幕上，直保護(hù)功能保證了威脅飛機(jī)的任何雷暴都被顯示在雷達(dá)屏幕上，直 至其不再構(gòu)成對乘客和機(jī)組的威脅為止。至其不再構(gòu)成對乘客和機(jī)組的威脅為止。 其先進(jìn)功能包括： - 全自動化操作：全自動化操作：MultiScan具有全

5、自動工作模式。具有全自動工作模式。 飛行員只需選擇所希望的距離，不需設(shè)定俯仰和增飛行員只需選擇所希望的距離，不需設(shè)定俯仰和增 益。益。 - 基本無雜波顯示：柯林斯的第三代地面雜波抑制基本無雜波顯示：柯林斯的第三代地面雜波抑制 算法可以消除大約算法可以消除大約98%的地面雜波，使得對威脅天的地面雜波，使得對威脅天 氣的顯示基本上擺脫了地面雜波的干擾。氣的顯示基本上擺脫了地面雜波的干擾。 - 全距離全高度優(yōu)化天氣探測：以變化的各種俯仰全距離全高度優(yōu)化天氣探測：以變化的各種俯仰 進(jìn)行多重掃描后獲得的天氣信息被儲存起來，當(dāng)機(jī)進(jìn)行多重掃描后獲得的天氣信息被儲存起來，當(dāng)機(jī) 組選擇一定距離時，各種掃描所獲得

6、的信息就從存組選擇一定距離時，各種掃描所獲得的信息就從存 儲器中提取出來顯示在顯示器上。由于運用多俯仰儲器中提取出來顯示在顯示器上。由于運用多俯仰 技術(shù)獲得了遠(yuǎn)距離和近距離的天氣信息，無論飛機(jī)技術(shù)獲得了遠(yuǎn)距離和近距離的天氣信息，無論飛機(jī) 高度如何，選擇何種距離范圍，顯示器都會給出優(yōu)高度如何，選擇何種距離范圍，顯示器都會給出優(yōu) 化的天氣圖像。大局天氣：化的天氣圖像。大局天氣：MultiScan雷達(dá)能夠提雷達(dá)能夠提 供供320海里外的大局天氣信息。海里外的大局天氣信息。 Multiscan 雷達(dá)概述 擁有下列功能：擁有下列功能： 按常規(guī)方式進(jìn)行增益控制：按常規(guī)方式進(jìn)行增益控制：MultiScan使

7、機(jī)組使機(jī)組 能夠在人工和自動工作模式下提高或降低增益能夠在人工和自動工作模式下提高或降低增益 根據(jù)溫度改變增益：根據(jù)溫度改變增益可以在根據(jù)溫度改變增益：根據(jù)溫度改變增益可以在 高高度巡航時對雷暴的低反射率進(jìn)行補(bǔ)償。高高度巡航時對雷暴的低反射率進(jìn)行補(bǔ)償。 路徑衰減補(bǔ)償及警告路徑衰減補(bǔ)償及警告(PAC警告警告)：在距離飛機(jī)：在距離飛機(jī) 80海里的范圍內(nèi)，可以對由于天氣干擾造成的海里的范圍內(nèi)，可以對由于天氣干擾造成的 衰減進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)超出補(bǔ)償極限時，會顯示一衰減進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)超出補(bǔ)償極限時，會顯示一 個黃色的個黃色的PAC警告條，以提醒機(jī)組處在雷達(dá)陰警告條，以提醒機(jī)組處在雷達(dá)陰 影區(qū)內(nèi)。影區(qū)內(nèi)。 +

8、OverFlightTM保護(hù)：保護(hù)：OverFlight保護(hù)功能降低保護(hù)功能降低 了在高高度巡航時不小心穿越雷暴頂?shù)目赡苄?。了在高高度巡航時不小心穿越雷暴頂?shù)目赡苄?。MultiScan 的低角度波束信息及記憶功能可保證對飛機(jī)構(gòu)成威脅的雷暴的低角度波束信息及記憶功能可保證對飛機(jī)構(gòu)成威脅的雷暴 在飛機(jī)飛過以前在雷達(dá)屏幕不消失。在飛機(jī)飛過以前在雷達(dá)屏幕不消失。 Multiscan 雷達(dá)概述 海洋雷暴相關(guān)性：海洋雷暴相關(guān)性：MultiScan能夠?qū)Ｑ罄妆┓瓷渎实慕档妥詣舆M(jìn)能夠?qū)Ｑ罄妆┓瓷渎实慕档妥詣舆M(jìn) 行補(bǔ)償，在飛機(jī)跨海飛行時提供更加精確的氣象顯示行補(bǔ)償，在飛機(jī)跨海飛行時提供更加精確的氣象顯示 -

9、 綜合低高度天氣：在低高度上運用多俯仰可使雷達(dá)沿著飛行航跡掃綜合低高度天氣：在低高度上運用多俯仰可使雷達(dá)沿著飛行航跡掃 描，避免雷暴穹隆區(qū)的威脅，而且能對飛機(jī)下面發(fā)展中的雷暴進(jìn)行描，避免雷暴穹隆區(qū)的威脅，而且能對飛機(jī)下面發(fā)展中的雷暴進(jìn)行 掃描，并觀察更大范圍內(nèi)的天氣。掃描，并觀察更大范圍內(nèi)的天氣。 - 風(fēng)切變探測：在起飛和著陸階段具有風(fēng)切變自動前視探測功能。風(fēng)切變探測：在起飛和著陸階段具有風(fēng)切變自動前視探測功能。 - 地圖：地圖模式可以探測重要的地理特性，如城市、湖泊及海岸線地圖：地圖模式可以探測重要的地理特性，如城市、湖泊及海岸線 等。等。 - 功能分區(qū)控制（波音飛機(jī)功能分區(qū)控制（波音飛機(jī))

10、：該功能使機(jī)長和副駕駛能對距離、增：該功能使機(jī)長和副駕駛能對距離、增 益及工作模式獨立進(jìn)行控制。在人工模式時，還能實現(xiàn)獨立的俯仰益及工作模式獨立進(jìn)行控制。在人工模式時，還能實現(xiàn)獨立的俯仰 控制?？刂?。 - 所有距離所有距離/模式組合中同時顯示更新：即使機(jī)長和副駕駛選擇模式組合中同時顯示更新：即使機(jī)長和副駕駛選擇 了不同的距離和模式，但是在自動工作模式時，兩個顯示器仍了不同的距離和模式，但是在自動工作模式時，兩個顯示器仍 同時刷新。同時刷新。 Multiscan 雷達(dá)概述 1.2 雷暴對雷雷暴對雷 達(dá)波的反射達(dá)波的反射 性性 理解雷暴的反射特性是理理解雷暴的反射特性是理 解解MultiScan雷

11、達(dá)工作原理的雷達(dá)工作原理的 關(guān)鍵。一般來講，雷暴按其對關(guān)鍵。一般來講，雷暴按其對 雷達(dá)波的反射率高低可分為三雷達(dá)波的反射率高低可分為三 個部分個部分(圖圖1.1)。結(jié)冰高度以下。結(jié)冰高度以下 全部由水組成，是雷暴中能最全部由水組成，是雷暴中能最 有效地反射雷達(dá)能量的部分。有效地反射雷達(dá)能量的部分。 雷暴中間部分由過冷的水和冰雷暴中間部分由過冷的水和冰 晶組成。由于冰晶是不良的雷晶組成。由于冰晶是不良的雷 達(dá)能量反射體，所以這部分對達(dá)能量反射體，所以這部分對 雷達(dá)波的反射率開始減小。雷達(dá)波的反射率開始減小。雷雷 暴的頂部全部由冰晶組成，雷暴的頂部全部由冰晶組成，雷 達(dá)幾乎探測不到達(dá)幾乎探測不到。

12、此外，發(fā)展。此外，發(fā)展 中的雷暴在其可見部分以上還中的雷暴在其可見部分以上還 有一個顛簸弧形波。有一個顛簸弧形波。 Multiscan 雷達(dá)概述 圖所示的是一 個實際的雷暴 及在雷達(dá)天線 不同俯仰時的 圖像。在實際 操作中，如果 雷達(dá)在人工模 式下，俯仰的 確定常常要在 尋找雷暴反射 率最高的部分 和減少地面雜 波之間進(jìn)行平 衡 Multiscan 雷達(dá)概述 1.2.2自動增益 MultiScan在自動工作模式時根據(jù)大氣溫度變化規(guī)律使用 不同的增益，以此補(bǔ)償?shù)乩砦恢谩⒁惶熘胁煌瑫r刻，以及 高度等各種變化，優(yōu)化各飛行階段的天氣回波。對增益進(jìn) 行上述調(diào)整，可以最好地適應(yīng)飛機(jī)的飛行環(huán)境，并針對主 要

13、條件提供最優(yōu)化的天氣圖像最終結(jié)果 由于MultiScan可以通過多種俯仰設(shè)定來探測飛機(jī)前方的 天氣，而且由于雷達(dá)具有下視能力，能從地面雜波中提取 重要的天氣，所以MultiScan能以無雜波的畫面，顯示0- 320海里范圍內(nèi)影響飛機(jī)的所有重要天氣。上述整個過程 全部是自動化的，這樣，機(jī)組就可以把精力放在天氣規(guī)避 上，而不是天氣探測和圖像分析上。 Multiscan 雷達(dá)概述 MultiScan 具有下視能力，具有下視能力， 從地面雜波中檢出雷暴的從地面雜波中檢出雷暴的 反射部分。圖中畫面是地反射部分。圖中畫面是地 面雜波抑制功能關(guān)閉時的面雜波抑制功能關(guān)閉時的 雷達(dá)顯示。天氣圖像被地雷達(dá)顯示。天

14、氣圖像被地 面雜波所淹沒。面雜波所淹沒。 當(dāng)打開當(dāng)打開GCS(地面雜波抑地面雜波抑 制制)功能時，在單一的無雜功能時，在單一的無雜 波畫面中可以看到所有重波畫面中可以看到所有重 要天氣要天氣(本例中，距離是從本例中，距離是從 飛機(jī)前一直到飛機(jī)前一直到160海里海里)。 更重要的是，雷達(dá)不必在更重要的是，雷達(dá)不必在 消除地面雜波和獲取最佳消除地面雜波和獲取最佳 天氣回波兩者之間進(jìn)行俯天氣回波兩者之間進(jìn)行俯 仰的折衷了仰的折衷了 MultiScan 雷達(dá)的操作 2.1.2 波音機(jī)型的控制面板 波音機(jī)型擁有單套系統(tǒng)(依飛機(jī)構(gòu)型有一套收發(fā)機(jī) ) 和雙套系統(tǒng)(依飛機(jī)構(gòu)型有兩套收發(fā)機(jī) )控制面板。 兩種面

15、板都是“功能分立”的，即機(jī)長和副駕駛獨 立控制模式、增益及俯仰(注：只有在人工模式時俯 仰設(shè)定才起作用)。 MultiScan 雷達(dá)的操作 波音機(jī)型：自動模式：選擇的是 WX+T(天氣+顛簸)和+5俯仰， 而且雷達(dá)處在“A”(自動)模式。 VAR表示增益高于或低于 CAL(校正)增益位置。 波音機(jī)型：人工模式：選擇的是WX+T(天 氣+顛簸)和+2俯仰，雷達(dá)處在 “M”(人工)模式。沒有顯示任何增益信 息說明選定的是CAL增益。 MultiScan 雷達(dá)的操作 波音機(jī)型: MultiScan雷達(dá)的“AUTO”按鈕(見圖)可以在 人工和自動模式之間轉(zhuǎn)換。AUTO是一個鎖閂式的按鈕， 當(dāng)按下時，機(jī)

16、長和副駕駛兩人都處于MULTISCAN自動模 式；當(dāng)該按鈕處于彈出位置時，兩位飛行員都處于人工模。 注：當(dāng)選擇自動模式時，機(jī)長和副駕駛都處于自動模式； 當(dāng)選擇人工模式時，兩人都將處于人工模式。不可能一人 處在自動模式而另一人處在人工模式。 MultiScan 雷達(dá)的操作 MultiScan 雷達(dá)的操作(自動) 當(dāng)一開始選擇了自動模式時，雷達(dá)將完成沿著飛機(jī)飛行航跡的當(dāng)一開始選擇了自動模式時，雷達(dá)將完成沿著飛機(jī)飛行航跡的 第一次掃描，第一次掃描， 這是為了保證飛行正前方的天氣能夠馬上顯示給機(jī)組。這是為了保證飛行正前方的天氣能夠馬上顯示給機(jī)組。 第二次掃描則調(diào)低俯仰，這樣可能會看到明顯的地面雜波。天

17、線第二第二次掃描則調(diào)低俯仰，這樣可能會看到明顯的地面雜波。天線第二 次掃描時地面雜波抑制算法開始起作用，而且將在第五次掃描開始時次掃描時地面雜波抑制算法開始起作用，而且將在第五次掃描開始時 (16秒秒)完全初始化。初始化過程完成后，機(jī)組就能看到優(yōu)化的天氣圖完全初始化。初始化過程完成后，機(jī)組就能看到優(yōu)化的天氣圖 像，對選定的各種距離范圍都有最少的地面雜波。此外，像，對選定的各種距離范圍都有最少的地面雜波。此外， OverFlightTM功能也將全面介入，以防止對飛機(jī)構(gòu)成威脅的功能也將全面介入，以防止對飛機(jī)構(gòu)成威脅的 雷暴在雷暴在 雷達(dá)波束下面被漏過。雷達(dá)波束下面被漏過。 自動功能初始化完成以前人

18、工 狀態(tài)的雷達(dá)。 天線第一次掃描，顯示出 威脅性的天氣 MultiScan 雷達(dá)的操作 天線第二次掃描，初始化過程開始天線第三次掃描，初始化過程進(jìn)行當(dāng)中 天線第四次掃描，初始化過程進(jìn)行當(dāng)中天線第五次掃描，初始化過程完成 注：注：MutiScan具有具有“切換切換”功能功能(“coast” feature)，飛行員可以暫時從自動模，飛行員可以暫時從自動模 式切換到人工模式。如果飛行員從自動切到人工，再返回到自動全過程的時式切換到人工模式。如果飛行員從自動切到人工，再返回到自動全過程的時 間少于約間少于約38秒，則雷達(dá)會秒，則雷達(dá)會“記住記住”自動狀態(tài)的設(shè)定而不需重新進(jìn)行初始化自動狀態(tài)的設(shè)定而不需

19、重新進(jìn)行初始化 MultiScan 雷達(dá)的操作 地面雜波地面雜波 (On/OFF) MultiScan處于自動處于自動(AUTO)工作狀態(tài)時，地面雜波抑制功能工作狀態(tài)時，地面雜波抑制功能(GCS)也也 在啟用狀態(tài)。對波音機(jī)型來說，這都是默認(rèn)功能。有時飛行員出于導(dǎo)在啟用狀態(tài)。對波音機(jī)型來說，這都是默認(rèn)功能。有時飛行員出于導(dǎo) 航的目的，想暫時超控地面雜波抑制功能，同時又不想切換到人工模航的目的，想暫時超控地面雜波抑制功能，同時又不想切換到人工模 式。式。 波音機(jī)型：如果想看 地面回波，按下 并保持住GC(地面 雜波)鈕。該按鈕 是個暫時切換鈕， 松開后會返回默 認(rèn)的GCS（地面 雜波抑制）模式 M

20、ultiScan 雷達(dá)的操作 自動模式的天氣探測特性自動模式的天氣探測特性 在所有距離選擇上優(yōu)化天氣圖像 由于MultiScan模仿了理想雷達(dá)波束，0-320海里的整個天 氣圖像都儲存在計算機(jī)中。而且由于采用計算機(jī)算法消除 了地面雜波，所以不需在最佳天氣圖像和最少地面雜波之 間去平衡，也不必再費力選取一個能兼顧兩頭的天線俯仰。 飛行員只需選定距離范圍，則該范圍內(nèi)的最佳天氣圖像就 會顯示在氣象雷達(dá)屏幕上。下組圖是10-80海里雷達(dá)連續(xù) 掃描得到的天氣顯示。 MultiScan 雷達(dá)的操作 MultiScan 雷達(dá)的操作 更遠(yuǎn)距離的低高度天氣及防飛越雷暴穹隆區(qū) 在低高度時，MultiScan雷達(dá)利

21、用工作在不同俯仰的 多波束，加上其地面雜波抑制功能，能夠防止飛越雷暴穹 隆區(qū)，同時還可以看到更遠(yuǎn)距離的天氣。飛機(jī)在爬升時， 上波束負(fù)責(zé)探測航跡上的天氣，防止飛越雷暴穹隆區(qū)，同 時下波束采用比常規(guī)俯仰更低的俯仰設(shè)定來探測中、近距 離的天氣。 MultiScan 雷達(dá)的操作 工作模式 1 、WX(天氣模式天氣模式) WX(天氣)模式可以顯示，除顛簸信息以外的天氣目標(biāo)。當(dāng) MultiScan處于AUTO模式時，天氣顯示將提供無地面雜波的 圖像，可以迅速、準(zhǔn)確地了解危險天氣。 選定了選定了WX(天氣天氣)模模 式。顯示的式。顯示的4種顏種顏 色色(黑、綠、黃、紅黑、綠、黃、紅) 代表不同的雷暴強(qiáng)代表不

22、同的雷暴強(qiáng) 度。注意度。注意GCS(地地 面雜波抑制面雜波抑制)處于打處于打 開狀態(tài)開狀態(tài)(MultiScan 處于全自動模式處于全自動模式)， 天氣顯示基本上沒天氣顯示基本上沒 有地面雜波。有地面雜波。 MultiScan 雷達(dá)的操作 2、 WX+T(天氣加顛簸模式) WX+T(天氣加顛簸模式天氣加顛簸模式)可以在顯示天氣目標(biāo)的同時將顛簸信息疊加在可以在顯示天氣目標(biāo)的同時將顛簸信息疊加在 顯示畫面上。對于所有選定的距離范圍，顛簸顯顯示畫面上。對于所有選定的距離范圍，顛簸顯 示都是示都是40海里以內(nèi)，在畫面海里以內(nèi)，在畫面 上顯示為上顯示為紫紅色紫紅色。MultiScan處于自動設(shè)定時，這種處

23、于自動設(shè)定時，這種WX+T模式提供無地面雜模式提供無地面雜 波的圖像，可以迅速、準(zhǔn)確地了解危險天氣波的圖像，可以迅速、準(zhǔn)確地了解危險天氣。 此畫面顯示的是距離設(shè)定為40 海里時的天氣和顛簸。共有五種顏 色(黑、綠、黃、紅及紫紅。紫紅 色表示的是顛簸。 此圖顯示的是中同樣的顛簸，但這次 的距離設(shè)定是80海里。記住，只有40海 里內(nèi)的顛簸能夠顯示，而且在任何距離范 圍內(nèi)都可顯示。 MultiScan 雷達(dá)的操作 3.地圖(MAP) 處于自動操作狀態(tài)時，MAP模式可以顯示包括地形和天氣信息在內(nèi)的所有雷 達(dá)回波。接收機(jī)的靈敏度降低了10dB(一個顏色級)，以便反映出地形特征， 而不是僅僅反映出天氣特征

24、。該模式可以辨識諸如山、海岸線、水體等地形 特征。不顯示顛簸信息。在MAP模式時PAC Alert(路徑衰減修正警告)功能不 起作用。 注：在10,000英尺以下 時，由于雷達(dá)波束 位置的原因，要得 到合適的地面圖像 就要用人工操作模 式。人工模式下， 需仔細(xì)調(diào)整天線俯 仰以便能夠很好地 確認(rèn)地面目標(biāo)。不 斷改變俯仰，直到 得到最佳的回波。 MultiScan 雷達(dá)的操作 4、按常規(guī)方式增減接收機(jī)靈敏度 一般來說，氣象雷達(dá)測量的是大氣中水成分的反射率。當(dāng)增益選擇為 CAL(校正)位置時： 黑色表示反射率在零至極低之間； 綠色表示反射率低； 黃色表示中度的反射率； 紅色表示強(qiáng)和極強(qiáng)的反射率； 紫

25、紅色表示有顛簸； 在增益設(shè)定為CAL(校正)時，顏色等級(黑、 綠、黃和紅) 能夠最精確地反映實際降雨程度 及相應(yīng)的雷暴威脅嚴(yán)重程度。CAL增益設(shè)定是 正常操作模式時推薦的增益設(shè)定。圖顯示雷達(dá) 增益設(shè)定為CAL。 MultiScan 雷達(dá)的操作 操作狀態(tài)下，順時針旋轉(zhuǎn)增益旋鈕能夠 提高接收機(jī)靈敏度。順時針旋到底時增益為 MAX，這將所顯示天氣的顏色提高了大約一個 半顏色級。這樣，原來顯示為黑色的天氣將變 成綠色或黃色，而原來為綠色的將變成黃色或 紅色，原來為黃色的將變成紅色。 4、按常規(guī)方式增減接收機(jī)靈敏度 在自動操作狀態(tài)下，逆時針旋轉(zhuǎn)增益 旋鈕能夠降低接收機(jī)靈敏度。逆時針旋到 底時增益為MI

26、N，這將所顯示天氣的顏色 降低了大約一個半顏色級。這樣，原來顯 示為紅色的天氣將變成黃色或綠色，而原 來為黃色的將變成綠色或全部消失，原來 為綠色將不再顯示。 MultiScan 雷達(dá)的操作 注意，如果選擇注意，如果選擇MIN增益時，雷暴顯示仍為紅色，就表明這個雷增益時，雷暴顯示仍為紅色，就表明這個雷 暴有極強(qiáng)的反射率，極有可能對飛機(jī)構(gòu)成威脅。但是，雷達(dá)工作在暴有極強(qiáng)的反射率，極有可能對飛機(jī)構(gòu)成威脅。但是，雷達(dá)工作在 MIN增益狀態(tài)的時間應(yīng)該很短，目的是為了確定雷暴核心和反射極強(qiáng)增益狀態(tài)的時間應(yīng)該很短，目的是為了確定雷暴核心和反射極強(qiáng) 的區(qū)域，然后應(yīng)返回到校正位置。當(dāng)增益設(shè)定為的區(qū)域，然后應(yīng)返

27、回到校正位置。當(dāng)增益設(shè)定為MIN時，有可能剛好時，有可能剛好 跨過紅色閾值的雷暴顯示成綠色。使用跨過紅色閾值的雷暴顯示成綠色。使用MIN增益設(shè)定會增大不小心穿增益設(shè)定會增大不小心穿 越雷暴的概率。越雷暴的概率。 警告：當(dāng)使用完低的增益設(shè)定后，永遠(yuǎn)要回到CAL設(shè)定 位置。低于CAL的增益設(shè)定可能導(dǎo)致雷暴顯示強(qiáng)度低 于實際強(qiáng)度 4、按常規(guī)方式增減接收機(jī)靈敏度 MultiScan 雷達(dá)的操作 5、OverFlight(飛越)保護(hù) 當(dāng)前這一代雷達(dá)在巡航高度上掃描雷暴反射部分時容易發(fā)生當(dāng)前這一代雷達(dá)在巡航高度上掃描雷暴反射部分時容易發(fā)生 “過頂掃描過頂掃描”，而實際的雷暴頂還仍處在飛機(jī)航路上，因此不小心

28、就，而實際的雷暴頂還仍處在飛機(jī)航路上，因此不小心就 可能穿越雷暴頂。圖所示為雷達(dá)傳統(tǒng)的人工操作模式下上述情況是如可能穿越雷暴頂。圖所示為雷達(dá)傳統(tǒng)的人工操作模式下上述情況是如 何發(fā)生的。第一張圖表示機(jī)組選擇了何發(fā)生的。第一張圖表示機(jī)組選擇了80海里的探測距離，同時把天線海里的探測距離，同時把天線 俯仰調(diào)節(jié)到把地面雜波放到最外的距離圈?？梢郧宄乜吹礁┭稣{(diào)節(jié)到把地面雜波放到最外的距離圈?？梢郧宄乜吹?0海里處海里處 的兩個雷暴環(huán)流的兩個雷暴環(huán)流(圖中圓圈內(nèi)圖中圓圈內(nèi))。 MultiScan 雷達(dá)的操作 第二張圖第二張圖 選擇的是選擇的是 40海里距海里距 離，雷暴離，雷暴 環(huán)流則處環(huán)流則處 在在

29、30海里海里 處。注意，處。注意， 當(dāng)飛機(jī)不當(dāng)飛機(jī)不 斷接近雷斷接近雷 暴時，雷暴時，雷 達(dá)波束不達(dá)波束不 斷變窄，斷變窄， 并且不斷并且不斷 抬高，照抬高，照 射在環(huán)流射在環(huán)流 反射率較反射率較 低的區(qū)域。低的區(qū)域。 最后，雷最后，雷 暴的強(qiáng)度暴的強(qiáng)度 不斷降低，不斷降低， 雷達(dá)回波雷達(dá)回波 表明這僅表明這僅 是個綠色是個綠色 的環(huán)流。的環(huán)流。 第三張圖說明雷暴的濕頂(雷達(dá)頂)已經(jīng)處在雷達(dá)波束 之下，雷暴已經(jīng)在雷達(dá)屏幕上完全消失，而實際情況卻 是，雷暴的實際(可視)頂就在飛機(jī)航路上。 MultiScan 雷達(dá)的操作 OverFlight保護(hù)功能的設(shè)計目的就是，在高高在高高 度巡航時避免飛機(jī)航

30、路上的雷暴在處于雷達(dá)波束下面時不度巡航時避免飛機(jī)航路上的雷暴在處于雷達(dá)波束下面時不 被雷達(dá)顯示出來。在更遠(yuǎn)的距離時，雷達(dá)的上波束以當(dāng)今被雷達(dá)顯示出來。在更遠(yuǎn)的距離時，雷達(dá)的上波束以當(dāng)今 常規(guī)雷達(dá)一樣的工作方式掃描雷暴的反射部分。隨著飛機(jī)常規(guī)雷達(dá)一樣的工作方式掃描雷暴的反射部分。隨著飛機(jī) 不斷飛近雷暴，雷暴環(huán)流開始處在上波束的下面，這時不斷飛近雷暴，雷暴環(huán)流開始處在上波束的下面，這時 MultiScan雷達(dá)開始利用雷達(dá)開始利用6,000英尺下波束的信息保持對英尺下波束的信息保持對 雷暴的監(jiān)測。在飛機(jī)前面大約雷暴的監(jiān)測。在飛機(jī)前面大約15海里的范圍內(nèi)，海里的范圍內(nèi)， MultiScan將存儲的數(shù)字

31、化圖像與最近一次掃描得到的信將存儲的數(shù)字化圖像與最近一次掃描得到的信 息進(jìn)行比較，看哪個回波更強(qiáng)。如果對飛機(jī)構(gòu)成威脅的雷息進(jìn)行比較，看哪個回波更強(qiáng)。如果對飛機(jī)構(gòu)成威脅的雷 暴環(huán)流處于雷達(dá)波束之下，暴環(huán)流處于雷達(dá)波束之下，MultiScan則顯示存儲的雷暴則顯示存儲的雷暴 數(shù)字圖像，這樣就保證了任何危險雷暴都會留在雷達(dá)屏幕數(shù)字圖像，這樣就保證了任何危險雷暴都會留在雷達(dá)屏幕 上，直到它們落到飛機(jī)航路后面為止。上，直到它們落到飛機(jī)航路后面為止。OverFlight保護(hù)功保護(hù)功 能在海拔能在海拔22,000英尺以上起作用。英尺以上起作用。 WXR的的PWS功能功能 是（無需開雷達(dá)電門）是（無需開雷達(dá)電

32、門） 1、由無線電高度表在起飛和進(jìn)近時提供高度信號來啟動或禁止其功、由無線電高度表在起飛和進(jìn)近時提供高度信號來啟動或禁止其功 能；能； 2、自動油門電門組件在起飛過程中啟動、自動油門電門組件在起飛過程中啟動PWS功能；功能； 3、起落架電門在進(jìn)近時發(fā)送起落架放下信號啟動、起落架電門在進(jìn)近時發(fā)送起落架放下信號啟動PWS功能；功能； 如果探測到風(fēng)切變威脅，它將發(fā)出提醒。提醒可能是警告或告誡。如果探測到風(fēng)切變威脅，它將發(fā)出提醒。提醒可能是警告或告誡。 機(jī)組收到的提醒決定于以下條件：機(jī)組收到的提醒決定于以下條件： 風(fēng)切變相對于飛機(jī)航向的位置風(fēng)切變相對于飛機(jī)航向的位置 距風(fēng)切變的距離距風(fēng)切變的距離 飛機(jī)

33、飛行階段飛機(jī)飛行階段 一一 起飛或進(jìn)近風(fēng)切變是在很短的距離范圍內(nèi)，風(fēng)起飛或進(jìn)近風(fēng)切變是在很短的距離范圍內(nèi)，風(fēng) 速或風(fēng)向，或兩者一起發(fā)生急劇變化，是一種大的向下的氣流，特別速或風(fēng)向，或兩者一起發(fā)生急劇變化，是一種大的向下的氣流，特別 是在地面的高度發(fā)生時，對飛機(jī)的起飛和著陸造成嚴(yán)重的威脅。雷達(dá)是在地面的高度發(fā)生時，對飛機(jī)的起飛和著陸造成嚴(yán)重的威脅。雷達(dá) 對風(fēng)切變的探測是應(yīng)用多普勒頻移原理來實現(xiàn)的。在風(fēng)切變工作時，對風(fēng)切變的探測是應(yīng)用多普勒頻移原理來實現(xiàn)的。在風(fēng)切變工作時， 雷達(dá)天線只掃描雷達(dá)天線只掃描120 （60 ）。天線從右至左掃描期間處理氣）。天線從右至左掃描期間處理氣 象信息，從左至右掃

34、描期間處理風(fēng)切變信息，而且只有在（象信息，從左至右掃描期間處理風(fēng)切變信息，而且只有在（ 30 ） 之內(nèi)的風(fēng)切變目標(biāo)才被顯示出來。之內(nèi)的風(fēng)切變目標(biāo)才被顯示出來。 MultiScan 雷達(dá)的操作 6、 風(fēng)切變探測 MultiScan 雷達(dá)的操作 6、 風(fēng)切變探測 在2,300英尺以下，天氣的掃描范圍從180變成120*，這表明風(fēng)切變探測 系統(tǒng)已經(jīng)開啟。駕駛艙中的風(fēng)切變警示功能在1,200英尺以下會顯示。 只要飛機(jī)高度在2,300英尺以下，滿足風(fēng)切變限定邏輯(即處于起飛和著陸環(huán) 境)，風(fēng)切變探測功能就永遠(yuǎn)開啟，即使雷達(dá)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。 MultiScan 雷達(dá)的操作 WXR2100 雷達(dá)提供了 60的

35、風(fēng)切變 探測區(qū)域(飛 機(jī)航向兩測 各30)且對 波音5海里的 探測距離。 探測覆蓋的 區(qū)域在進(jìn)近/ 復(fù)飛和起飛 階段時，會 略微變化。 6、 風(fēng)切變探測 MultiScan 雷達(dá)的操作 7、俯仰控制 TILT(天線俯仰)控制功 能只有在雷達(dá)人工模式下才起作用。在人 工模式時，機(jī)組可以調(diào)整天線俯仰，實現(xiàn)對天氣和地面目標(biāo)的最優(yōu)化 顯示。當(dāng)MultiScan處于自動模式時，天線的俯仰設(shè)定是自動管理的， 這時TILT控制不起作用。 俯仰控制是保證雷達(dá)在人工模式時有效工作的最重要的因素。多 數(shù)情況下，機(jī)組都在努力尋找一個恰當(dāng)?shù)母┭鲈O(shè)定，在過多的地面雜 波和過少的 天氣信息之間 進(jìn)行取舍。最佳俯仰依飛行階

36、段(即低空、 中空和高空)的不同而不同。各飛行階段推薦采用的俯仰設(shè)定將在下 面文字中討論。 低空俯仰設(shè)定(10,000英尺以下) 在10,000英尺高度以下時，推薦俯仰設(shè)定在+2至+7之間，+5 是一個很好的折衷設(shè)定。飛行高度在10,000英尺以下時，機(jī)組有很多 事情要做，如作檢查單、與塔臺聯(lián)系進(jìn)近/離場等等。這時將俯仰設(shè)為 +5可減輕機(jī)組的工作負(fù)荷。+5的俯仰設(shè)定可以消除飛機(jī)周邊地區(qū) 的大部分地面雜波并探測到絕大部分天氣信息。下文中要講到的兩個 題目(“爬升”和“下降”)會談到上述原則背后的原因，以及何時采用 +2和+7的俯仰設(shè)定。 MultiScan 雷達(dá)的操作 中空時的俯仰設(shè)定(10,0

37、00 25,000英尺) 在陸地上空中等高度飛行時，一般原則是將俯仰設(shè)定在使少量的地面 回波顯示在屏幕外緣上。如果是水上飛行，則無論選擇哪個探測距離， 地面雜波都象圖所示那樣。如果水上飛行時地面雜波不足以確定適當(dāng) 的俯仰設(shè)定，則可根據(jù)不同高度的俯仰設(shè)定具體值。 MultiScan 雷達(dá)的操作 高空時的俯仰設(shè)定(25,000英尺以上) 在高空，雷暴頂部對雷達(dá)來說幾乎是不可見的。當(dāng)外界空氣在高空，雷暴頂部對雷達(dá)來說幾乎是不可見的。當(dāng)外界空氣 低于低于-40C時，雷暴頂完全處于凍結(jié)狀態(tài)時，雷暴頂完全處于凍結(jié)狀態(tài)(即完全由冰晶組成即完全由冰晶組成)， 幾乎不能反射雷達(dá)波的能量。這時就要大幅降低俯仰，保

38、證雷達(dá)幾乎不能反射雷達(dá)波的能量。這時就要大幅降低俯仰，保證雷達(dá) 能探測到雷暴在更低高度上高反射率的部分。能探測到雷暴在更低高度上高反射率的部分。 在陸地上空飛行時，在在陸地上空飛行時，在160海里距離內(nèi)可以利用地面雜波來選海里距離內(nèi)可以利用地面雜波來選 擇一個合適的俯仰。而對于更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)就必須采取特殊步驟。擇一個合適的俯仰。而對于更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)就必須采取特殊步驟。 在在160海里范圍內(nèi)時，調(diào)整俯仰，使最外距離圈處出現(xiàn)一些地面雜海里范圍內(nèi)時，調(diào)整俯仰，使最外距離圈處出現(xiàn)一些地面雜 波，保持這種狀態(tài)就能保證天線總是指向雷暴的反射部分，而雷波，保持這種狀態(tài)就能保證天線總是指向雷暴的反射部分，而雷

39、 暴的這一部分總是出現(xiàn)在所選距離范圍的外緣。暴的這一部分總是出現(xiàn)在所選距離范圍的外緣。 要注意的是，盡管對雷暴的過頂掃描現(xiàn)象可能會出要注意的是，盡管對雷暴的過頂掃描現(xiàn)象可能會出 現(xiàn)在中、低空，但這個問題在高空巡航時會成為一個重大現(xiàn)在中、低空，但這個問題在高空巡航時會成為一個重大 威脅。許多飛行員在高空巡航時都根據(jù)威脅。許多飛行員在高空巡航時都根據(jù)80海里的探測距離海里的探測距離 來選擇俯仰設(shè)定，但該設(shè)定最適合來選擇俯仰設(shè)定，但該設(shè)定最適合50-80海里范圍的天氣海里范圍的天氣 回波，而重大天氣有可能出現(xiàn)在回波，而重大天氣有可能出現(xiàn)在0-50海里范圍內(nèi)。因此，海里范圍內(nèi)。因此， 發(fā)生過頂掃描，繼而不小心在雷暴頂上飛過就成為一個重發(fā)生過頂掃描，繼而不小心在雷暴頂上飛過就成為一個重 大隱患。大隱患。50海里內(nèi)的目標(biāo)可能會發(fā)生過頂掃描，不顯示在海里內(nèi)的目標(biāo)可能會發(fā)生過頂掃描，不顯示在 雷達(dá)屏幕上，它們能引起嚴(yán)重顛簸。為了探測雷達(dá)屏幕上，它們能引起嚴(yán)重顛簸。為了探測5