航空雷達講義

1、飛機結構與系統(tǒng)飛機結構與系統(tǒng)(AV(AV專業(yè)專業(yè)) )機務工程部人事培訓處 概述：概述：機載氣象雷達系統(tǒng)（機載氣象雷達系統(tǒng)（WXR)用于實時用于實時地探測飛機前方航路上的危險氣象區(qū)域，也可探地探測飛機前方航路上的危險氣象區(qū)域，也可探測飛機前下方的地形情況，并將所探測目標的輪測飛機前下方的地形情況，并將所探測目標的輪廓、雷雨區(qū)的強度、方位和距離等顯示在導航顯廓、雷雨區(qū)的強度、方位和距離等顯示在導航顯示器上。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)都具有預測風切變功能。都具有預測風切變功能。 柯林斯WXR-2100 MultiScan

2、雷達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，可以在所有時間、所有飛機高度顯示所有距離內(nèi)全部的重要天氣，不需飛行員進行俯仰或增益設定，同時還不會顯示雜波。當MultiScan雷達工作在自動模式時，每位飛行員都能掌握目前只有最具經(jīng)驗的雷達操作員才能掌握的天氣信息，這樣飛行員的培訓要求就可進行簡化和標準化。MultiScan雷達大大減輕了飛行員的工作負荷，同時增強了天氣的探測能力，提高了乘客和機組的安全。MultiScan雷達工作的關鍵是該雷達的下視能力，它可以透過地雷達工作的關鍵是該雷達的下視能力，它可以透過地面雜波，直視雷暴底部的反射區(qū)，用先進的數(shù)

3、字式信號處理技術面雜波，直視雷暴底部的反射區(qū)，用先進的數(shù)字式信號處理技術消除雜波。它還能以預設的俯仰進行多重雷達掃描，以便探測遠、消除雜波。它還能以預設的俯仰進行多重雷達掃描，以便探測遠、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保護是保護是MultiScan雷達雷達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雷達運用先進的地雷達運用先進的地面雜波消除算法，可以偵測到雷達地平線，為飛行員提供面雜波

4、消除算法，可以偵測到雷達地平線，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保護可使機組避免不小心穿越保護可使機組避免不小心穿越雷暴頂，當前遭遇顛簸氣流大部分都是這種情況。雷暴頂，當前遭遇顛簸氣流大部分都是這種情況。OverFlightTM保護功能保證了威脅飛機的任何雷暴都被顯示在雷達屏幕上，直保護功能保證了威脅飛機的任何雷暴都被顯示在雷達屏幕上，直至其不再構成對乘客和機組的威脅為止。至其不再構成對乘客和機組的威脅為止。其先進功能包括： - 全自動化操作：全自動化操作：MultiScan具有全自動工作模式。具有全自動工作模式。飛行員只需選擇所希望的距離

5、，不需設定俯仰和增飛行員只需選擇所希望的距離，不需設定俯仰和增益。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行多重掃描后獲得的天氣信息被儲存起來，當機進行多重掃描后獲得的天氣信息被儲存起來，當機組選擇一定距離時，各種掃描所獲得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

6、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獲得了遠距離和近距離的天氣信息，無論飛機技術獲得了遠距離和近距離的天氣信息，無論飛機高度如何，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雷達能夠提雷達能夠提供供320海里外的大局天氣信息。海里外的大局天氣信息。 Multiscan 雷達概述擁有下列功能：擁有下列功能：按常規(guī)方式進行增益控制：按常規(guī)方式進行增益控制：MultiScan使機組使機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

7、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行補償。高高度巡航時對雷暴的低反射率進行補償。路徑衰減補償及警告路徑衰減補償及警告(PAC警告警告)：在距離飛機：在距離飛機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行補償。當超出補償極限時，會顯示一衰減進行補償。當超出補償極限時，會顯示一個黃色的個黃色的PAC警告條，以提醒機組處在雷達陰警告條，以提醒機組處在雷達陰影區(qū)內(nèi)。影區(qū)內(nèi)。 + OverFlightTM保護：保護：OverFlight保護功能降低保護功能降低了在高高度巡航時不小心

8、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構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構成威脅的雷暴在飛機飛過以前在雷達屏幕不消失。在飛機飛過以前在雷達屏幕不消失。Multiscan 雷達概述 海洋雷暴相關性：海洋雷暴相關性：MultiScan能夠對海洋雷暴反射率的降低自動進能夠對海洋雷暴反射率的降低自動進行補償，在飛機跨海飛行時提供更加精確的氣象顯示行補償，在飛機跨海飛行時提供更加精確的氣象顯示 - 綜合低高度天氣：在低高度上運用多俯仰可使雷達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沿著飛行

9、航跡掃描，避免雷暴穹隆區(qū)的威脅，而且能對飛機下面發(fā)展中的雷暴進行描，避免雷暴穹隆區(qū)的威脅，而且能對飛機下面發(fā)展中的雷暴進行掃描，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。 - 風切變探測：在起飛和著陸階段具有風切變自動前視探測功能。風切變探測：在起飛和著陸階段具有風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（波音飛機功能分區(qū)控制（波音飛機)：該功能使機長和副駕駛能對距離、增：該功能使機長和副駕駛能對距離、增益及工作模式獨立進行控制。在人工模式時，還能實現(xiàn)獨

10、立的俯仰益及工作模式獨立進行控制。在人工模式時，還能實現(xiàn)獨立的俯仰控制。控制。 - 所有距離所有距離/模式組合中同時顯示更新：即使機長和副駕駛選擇模式組合中同時顯示更新：即使機長和副駕駛選擇 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 雷達概述1.2 雷暴對雷雷暴對雷達波的反射達波的反射性性 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雷達工作原理的雷達工作原理的關鍵。一般來講，雷暴按其對關鍵。一般來講，雷暴按其對雷達波的反射率高低可分為三雷達波的反射率高低可分為三

11、個部分個部分(圖圖1.1)。結冰高度以下。結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能量的部分。有效地反射雷達能量的部分。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能量反射體，所以這部分對達能量反射體，所以這部分對雷達波的反射率開始減小。雷達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，雷達幾乎探測不到達幾乎探測不到。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 雷達概述 圖所示的是一

12、個實際的雷暴及在雷達天線不同俯仰時的圖像。在實際操作中，如果雷達在人工模式下，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行平衡 Multiscan 雷達概述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。對增益進行上述調整，可以最好地適應飛機的飛行環(huán)境，并針對主要條件提供最優(yōu)化的天氣圖像最終結果 由于MultiScan可以通過多種俯仰設定來探測飛機前方的天氣，而且由于雷達具有下視能力，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，

13、顯示0-320海里范圍內(nèi)影響飛機的所有重要天氣。上述整個過程全部是自動化的，這樣，機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閉時的面雜波抑制功能關閉時的雷達顯示。天氣圖像被地雷達顯示。天氣圖像被地面雜波所淹沒。面雜波所淹沒。當打開當打開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

14、機前一直到飛機前一直到160海里海里)。更重要的是，雷達不必在更重要的是，雷達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行俯天氣回波兩者之間進行俯仰的折衷了仰的折衷了MultiScan 雷達的操作2.1.2 波音機型的控制面板 波音機型擁有單套系統(tǒng)(依飛機構型有一套收發(fā)機 )和雙套系統(tǒng)(依飛機構型有兩套收發(fā)機 )控制面板。兩種面板都是“功能分立”的，即機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定才起作用)。MultiScan 雷達的操作波音機型：自動模式：選擇的是WX+T(天氣+顛簸)和+5俯仰，而且雷達處在“A”(自動)模式。VAR表示增益高于

15、或低于CAL(校正)增益位置。波音機型：人工模式：選擇的是WX+T(天氣+顛簸)和+2俯仰，雷達處在“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 雷達的操作 波音機型: MultiScan雷達的“AUTO”按鈕(見圖)可以在人工和自動模式之間轉換。AUTO是一個鎖閂式的按鈕，當按下時，機長和副駕駛兩人都處于MULTISCAN自動模式；當該按鈕處于彈出位置時，兩位飛行員都處于人工模。注：當選擇自動模式時，機長和副駕駛都處于自動模式；當選擇人工模式時，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 雷達的操作 Multi

16、Scan 雷達的操作(自動) 當一開始選擇了自動模式時，雷達將完成沿著飛機飛行航跡的當一開始選擇了自動模式時，雷達將完成沿著飛機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組。這是為了保證飛行正前方的天氣能夠馬上顯示給機組。第二次掃描則調低俯仰，這樣可能會看到明顯的地面雜波。天線第二第二次掃描則調低俯仰，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，機組

17、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，以防止對飛機構成威脅的功能也將全面介入，以防止對飛機構成威脅的 雷暴在雷暴在雷達波束下面被漏過。雷達波束下面被漏過。 自動功能初始化完成以前人工狀態(tài)的雷達。 天線第一次掃描，顯示出威脅性的天氣MultiScan 雷達的操作天線第二次掃描，初始化過程開始天線第三次掃描，初始化過程進行當中天線第四次掃描，初始化過程進行當中天線第五次掃描，初始化過程完成注：注：MutiScan具有具有“切換切換”功能功能(“coast” feature)，

18、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，則雷達會秒，則雷達會“記住記住”自動狀態(tài)的設定而不需重新進行初始化自動狀態(tài)的設定而不需重新進行初始化MultiScan 雷達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)。對波音機型來說，這都是默認功能。有時飛行員出于導在啟用狀態(tài)。對波音機型來說，這都是默認功能。有時飛行員出于

19、導航的目的，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，松開后會返回默認的GCS（地面雜波抑制）模式MultiScan 雷達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模仿了理想雷達波束，0-320海里的整個天氣圖像都儲存在計算機中。而且由于采用計算機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，

20、則該范圍內(nèi)的最佳天氣圖像就會顯示在氣象雷達屏幕上。下組圖是10-80海里雷達連續(xù)掃描得到的天氣顯示。MultiScan 雷達的操作MultiScan 雷達的操作更遠距離的低高度天氣及防飛越雷暴穹隆區(qū) 在低高度時，MultiScan雷達利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距離的天氣。飛機在爬升時，上波束負責探測航跡上的天氣，防止飛越雷暴穹隆區(qū)，同時下波束采用比常規(guī)俯仰更低的俯仰設定來探測中、近距離的天氣。MultiScan 雷達的操作 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。當Multi

21、Scan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)代表不同的雷暴強代表不同的雷暴強度。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的同時將顛簸信息疊加在可以在顯示天氣目標的同時將顛簸信息疊加在顯示畫面上。

22、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處于自動設定時，這種處于自動設定時，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、準確地了解危險天氣波的圖像，可以迅速、準確地了解危險天氣。 此畫面顯示的是距離設定為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 雷達的操作 3.地圖(M

23、AP)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)的所有雷達回波。接收機的靈敏度降低了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。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，需仔細調整天線俯仰以便能夠很好地確認地面目標。不斷改變俯仰，直到得到最佳的回波。MultiScan 雷達的操作 4、按常規(guī)方式增減接收機靈敏度一般來說，氣象雷達測量的是大氣中水成分的反射率。當增

24、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； 紅色表示強和極強的反射率； 紫紅色表示有顛簸； 在增益設定為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的雷暴威脅嚴重程度。CAL增益設定是正常操作模式時推薦的增益設定。圖顯示雷達增益設定為CAL。MultiScan 雷達的操作 操作狀態(tài)下，順時針旋轉增益旋鈕能夠提高接收機靈敏度。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

25、、按常規(guī)方式增減接收機靈敏度 在自動操作狀態(tài)下，逆時針旋轉增益旋鈕能夠降低接收機靈敏度。逆時針旋到底時增益為MIN，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的反射率，極有可能對飛機構成威脅。但是，雷達工作在暴有極強的反射率，極有可能對飛機構成威脅。但是，雷達工作在MIN增益狀態(tài)的時間應該很短，目的是為了確定雷暴核心和反射極強增益狀態(tài)的時間應該

26、很短，目的是為了確定雷暴核心和反射極強的區(qū)域，然后應返回到校正位置。當增益設定為的區(qū)域，然后應返回到校正位置。當增益設定為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增益設定會增大不小心穿增益設定會增大不小心穿越雷暴的概率。越雷暴的概率。警告：當使用完低的增益設定后，永遠要回到CAL設定位置。低于CAL的增益設定可能導致雷暴顯示強度低于實際強度4、按常規(guī)方式增減接收機靈敏度MultiScan 雷達的操作5、OverFlight(飛越)保護 當前這一代雷達在巡航高度上掃描雷暴反射部分時容易發(fā)生當前這一代雷達在巡航高度上掃描雷暴反射部

27、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航路上，因此不小心就，而實際的雷暴頂還仍處在飛機航路上，因此不小心就可能穿越雷暴頂。圖所示為雷達傳統(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。第一張圖表示機組選擇了何發(fā)生的。第一張圖表示機組選擇了80海里的探測距離，同時把天線海里的探測距離，同時把天線俯仰調節(jié)到把地面雜波放到最外的距離圈?？梢郧宄乜吹礁┭稣{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 雷達的操作第二張圖第二張圖選擇的是選擇

28、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30海里海里處。注意，處。注意，當飛機不當飛機不斷接近雷斷接近雷暴時，雷暴時，雷達波束不達波束不斷變窄，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，雷暴的強度暴的強度不斷降低，不斷降低，雷達回波雷達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(雷達頂)已經(jīng)處在雷達波束之下，雷暴已經(jīng)在雷達屏幕上完全消失，而實際情況卻是，雷暴的實際(可視)頂就在飛機航路上。MultiScan 雷達的操作 OverFlight保護功能的設計目的就是，在高高在高高度巡航

29、時避免飛機航路上的雷暴在處于雷達波束下面時不度巡航時避免飛機航路上的雷暴在處于雷達波束下面時不被雷達顯示出來。在更遠的距離時，雷達的上波束以當今被雷達顯示出來。在更遠的距離時，雷達的上波束以當今常規(guī)雷達一樣的工作方式掃描雷暴的反射部分。隨著飛機常規(guī)雷達一樣的工作方式掃描雷暴的反射部分。隨著飛機不斷飛近雷暴，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雷達開始利用雷達開始利用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。在飛機前面大約雷暴的監(jiān)測。在飛機前面大約15海里的范圍內(nèi)，海里的范圍內(nèi)，MultiScan將存儲的數(shù)字

30、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行比較，看哪個回波更強。如果對飛機構成威脅的雷息進行比較，看哪個回波更強。如果對飛機構成威脅的雷暴環(huán)流處于雷達波束之下，暴環(huán)流處于雷達波束之下，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屏幕上，直到它們落到飛機航路后面為止。上，直到它們落到飛機航路后面為止。OverFlight保護功保護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（無需開雷達電門）是（無需開雷達電門）1、由無

31、線電高度表在起飛和進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、起落架電門在進近時發(fā)送起落架放下信號啟動、起落架電門在進近時發(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。如果探測到風切變威脅，它將發(fā)出提醒。提醒可能是警告或告誡。機組收到的提醒決定于以下條件：機組收到的提醒決定于以下條件： 風切變相對于飛機航向的位置風切變相對于飛機航向的位置 距風切變的距離距風切變的距離 飛機飛行階段飛機飛行階段

32、一一 起飛或進近風切變是在很短的距離范圍內(nèi)，風起飛或進近風切變是在很短的距離范圍內(nèi)，風速或風向，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，對飛機的起飛和著陸造成嚴重的威脅。雷達是在地面的高度發(fā)生時，對飛機的起飛和著陸造成嚴重的威脅。雷達對風切變的探測是應用多普勒頻移原理來實現(xiàn)的。在風切變工作時，對風切變的探測是應用多普勒頻移原理來實現(xiàn)的。在風切變工作時，雷達天線只掃描雷達天線只掃描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，從左至右掃描期間處理風切變信息，而且只有在

33、（象信息，從左至右掃描期間處理風切變信息，而且只有在（ 30 ）之內(nèi)的風切變目標才被顯示出來。之內(nèi)的風切變目標才被顯示出來。MultiScan 雷達的操作6、 風切變探測MultiScan 雷達的操作6、 風切變探測在2,300英尺以下，天氣的掃描范圍從180變成120*，這表明風切變探測系統(tǒng)已經(jīng)開啟。駕駛艙中的風切變警示功能在1,200英尺以下會顯示。只要飛機高度在2,300英尺以下，滿足風切變限定邏輯(即處于起飛和著陸環(huán)境)，風切變探測功能就永遠開啟，即使雷達處于關機狀態(tài)。MultiScan 雷達的操作 WXR2100雷達提供了60的風切變探測區(qū)域(飛機航向兩測各30)且對波音5海里的探測

34、距離。探測覆蓋的區(qū)域在進近/復飛和起飛階段時，會略微變化。6、 風切變探測MultiScan 雷達的操作 7、俯仰控制 TILT(天線俯仰)控制功 能只有在雷達人工模式下才起作用。在人工模式時，機組可以調整天線俯仰，實現(xiàn)對天氣和地面目標的最優(yōu)化顯示。當MultiScan處于自動模式時，天線的俯仰設定是自動管理的，這時TILT控制不起作用。 俯仰控制是保證雷達在人工模式時有效工作的最重要的因素。多數(shù)情況下，機組都在努力尋找一個恰當?shù)母┭鲈O定，在過多的地面雜波和過少的 天氣信息之間 進行取舍。最佳俯仰依飛行階段(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定將在下面文字中討論。 低

35、空俯仰設定(10,000英尺以下)在10,000英尺高度以下時，推薦俯仰設定在+2至+7之間，+5是一個很好的折衷設定。飛行高度在10,000英尺以下時，機組有很多事情要做，如作檢查單、與塔臺聯(lián)系進近/離場等等。這時將俯仰設為+5可減輕機組的工作負荷。+5的俯仰設定可以消除飛機周邊地區(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的俯仰設定。MultiScan 雷達的操作中空時的俯仰設定(10,000 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定在使少量的地面回波顯示在屏幕外緣上。如果是

36、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?shù)母┭鲈O定，則可根據(jù)不同高度的俯仰設定具體值。MultiScan 雷達的操作高空時的俯仰設定(25,000英尺以上) 在高空，雷暴頂部對雷達來說幾乎是不可見的。當外界空氣在高空，雷暴頂部對雷達來說幾乎是不可見的。當外界空氣低于低于-40C時，雷暴頂完全處于凍結狀態(tài)時，雷暴頂完全處于凍結狀態(tài)(即完全由冰晶組成即完全由冰晶組成)，幾乎不能反射雷達波的能量。這時就要大幅降低俯仰，保證雷達幾乎不能反射雷達波的能量。這時就要大幅降低俯仰，保證雷達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

37、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。而對于更遠距離的目標就必須采取特殊步驟。擇一個合適的俯仰。而對于更遠距離的目標就必須采取特殊步驟。在在160海里范圍內(nèi)時，調整俯仰，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

38、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 來選擇俯仰設定，但該設定最適合來選擇俯仰設定，但該設定最適合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)的目標可能會發(fā)生過頂掃描，不顯示在海里內(nèi)的目標可能會發(fā)生過頂掃描，不顯示在 雷達屏幕上，它們能引起嚴重顛簸。為了探測雷達屏幕上，它們能引起嚴重顛簸。為