某型飛機氣象雷達在外場進行天線安裝誤差校準的新方法

摘 要：通過某型民機在外場運營時，氣象雷達出現的天線安裝誤差校準不易進行的問題，經過對原校準方法的分析與思考，提出一種新的安裝誤差校準方法，提高了外場可操作性和維修性。同時對其他民機也有著積極的借鑒意義。

關鍵詞：氣象雷達；天線安裝誤差；誤差校準

1 概述

為了避免飛機在飛行過程中由于誤入雷雨區或惡劣氣象區所造成危險或事故的發生，國際民航組織、中國民用航空局對民用飛機強制要求安裝氣象雷達。

氣象雷達是雷達的一種，通過雷達天線向外輻射電磁波，遇到大氣中的水氣凝結物（云、雨、雪、冰結晶、冰雹）后將反射部分能量，經天線接收后送到接收機中，系統根據目標回波的強弱來判斷前方氣象情況，并在顯示器上顯示，以便飛行員根據顯示的距離、方位圖像改變航向，提前避開前方雷雨、湍流等惡劣氣象，保障飛行安全，是飛機上的重要機載設備之一。

某型民機（以下簡稱：飛機）安裝的是由美國COLLINS公司生產的WXR-840氣象雷達（以下簡稱840雷達），為了保證雷達能夠精確獲取飛機前方的氣象信息，雷達天線安裝后應進行安裝誤差校準。文章通過某型民機在外場運營時，840雷達出現的天線安裝誤差校準不易進行的問題，經過對原校準方法的分析與思考，提出一種新的天線安裝誤差校準方法，提高了外場可操作性和維修性。

2 雷達天線安裝誤差校準

840雷達安裝完成后，天線面板與飛機構造水平面的垂直度夾角稱為俯仰角誤差，天線底座與飛機對稱面的垂直度夾角稱為橫滾角誤差，統稱天線安裝誤差。為了保證雷達探測到最精確的氣象目標參數，最理想的天線安裝誤差應為零，但這種理想狀態在機械安裝范疇是很難達到的，或多或少都會存在著天線安裝誤差。840雷達的俯仰角/橫滾角誤差值要求均應在0±0.25°以內，因此，飛機在出廠前，氣象雷達天線安裝誤差已進行校準，滿足誤差要求。

飛機在外場運營時，確認氣象雷達收發機/天線已故障，必須進行更換時，在更換好收發機/天線后必須重新進行天線安裝誤差校準。

3 原校準方法及特點

目前飛機在外場運營時，當出現拆裝氣象雷達收發機/天線后，對天線安裝誤差校準方法是：將飛機架水平（通過調整飛機的水平基準面在絕對水平狀態），測量天線安裝誤差（俯仰角/橫滾角誤差）均應在0±0.25°以內，見圖1。

該校準方法的特點是飛機必須處于架水平的條件下，而實際飛機在外場運營時，很多場地并不具備飛機架水平的條件（如無專用千斤頂等設備），且操作不便，維修性不好，給地勤人員帶來了很大的工作量。如2011年6月，某航空公司在運營飛機時，飛機在外場出現雷達故障，在更換收發機/天線后，由于機場無飛機架水平的條件，不能進行天線安裝誤差校準。航空公司技術人員咨詢是否可以優化外場進行天線安裝誤差校準的方法。

4 新的校準方法

經過對原校準方法的分析與思考，我們結合國內外同類氣象雷達的天線安裝誤差的校準方法和外場飛機的實際情況，提出了飛機氣象雷達新的天線安裝誤差校準方法。

該方法適用于飛機在外場運營時，對840雷達收發機/天線拆裝后，進行天線安裝誤差的校準。

具體方法是：第一，在拆卸840雷達收發機/天線前，飛機在外場自然停放狀態下（不用架水平），按圖2用DP-45電子測斜儀（840雷達配套設備）測量天線的安裝誤差（俯仰角/橫滾角誤差值）并記錄；第二，在拆卸過程中，詳細記錄各調整墊片的安裝位置；第三，重新安裝時，保證各調整墊片在原位置安裝；第四，安裝好后，用電子測斜儀測量天線安裝誤差，與記錄的拆卸前的天線安裝誤差值進行比較，保證拆裝前后誤差值相同（若不同，重新調整安裝天線并測量，直至拆裝前后誤差值相同）。

由于840雷達天線在拆裝前后，飛機停放位置未改變（即拆裝前后飛機的水平面/對稱面基準是一致的），因此拆裝前后所測得的天線安裝誤差值相同，就可保證天線安裝誤差值未改變，滿足飛機出廠前，在架水平條件下天線安裝誤差的要求（俯仰角/橫滾角誤差值均應在0±0.25°以內）。

該方法對840雷達在外場進行天線安裝誤差校準進行了創新，簡化了外場校準時所需的條件。對現有的MA60飛機必須架水平的校準方法進行了優化，實現了對840雷達天線安裝誤差的準確、便捷校準，減少了飛機外場保障設備和工作量，提高了維修性。經試驗和試飛驗證表明操作方便，實用性強。

以下是使用本誤差校準方法在外場進行840雷達天線安裝誤差校準的舉例說明：

在拆卸雷達天線前，飛機自然停放（不用架水平），測量雷達天線的俯仰角/橫滾角誤差值并記錄（如俯仰角：0.30°、橫滾角-0.35°）；拆卸過程中，詳細記錄各調整墊片的安裝位置；重新安裝天線時，保證各調整墊片在原位置安裝；安裝好后，測量天線安裝誤差，與記錄的拆卸前的天線安裝誤差值（俯仰角：0.30°、橫滾角-0.35°）進行比較，保證拆裝前后誤差值相同（若不同，重新調整安裝天線并測量，直至拆裝前后誤差值相同）。這樣就可保證天線安裝誤差滿足要求，準確、便捷的對天線安裝誤差進行校準。校準完成后，操作氣象雷達正常工作，實現對前方氣象信息的精確探測。

5 結束語

隨著公司飛機大量交付客戶運營，外場服務保障和技術支持等工作變得日趨重要，如何能最大限度的保障飛機正常運營，保證各系統正常工作是我們需要時刻關注的問題。我們要對各設備的功能、性能、維護等方面進行思考與改進，滿足客戶需求。同時，后續飛機也安裝了840雷達，新的天線安裝誤差方法對飛機外場運營也有著積極的借鑒意義。

參考文獻

[1]氣象雷達概論[Z].