气象雷达系统原理气象雷达向气象目标发射射频脉冲信号后,接收信号的回波,通过测量信号从发射到返回的时间差,计算出到气象目标的距离。通过雷达的偏转方向来确定目标的方向。功用WXR用于在飞行中实时地探测飞机前方航路上的危险气象区域以选择安全的航路,保障飞行的舒适和安全。WXR可以探测飞机前方的降水、湍流情况,也可以探测飞机前下方的地形情况。在显示器上用不同的颜色来表示降水的密度和地形情况。新型的气象雷达系统还具有预测风切变的功能。工作方式“气象”方式:是WXR的基本工作方式。在显示器上向驾驶员提供飞机飞行前方航路及其两侧扇形区域中的气象状况及其他幛碍物的平面显示图像。“气象与湍流”方式是现代气象雷达的典型工作方式,当工作于“湍流”方式时,雷达能检测出湍流的区域,并在显示器上用品红色或白色显示出湍流区域图象,一般湍流探测的最大范围是40nmiles,该范围内,气象与湍流数据可以同时显示,超过部分只显示气象数据。组成基本组件有:雷达收发机、雷达天线、显示器、控制面板、波导系统等。1.雷达收发机:用来产生发射射频脉冲信号和接收并处理射频回波信号,提供气象、湍流和地形等显示数据,探测风切变事件并向机组发送警告和告戒信息。2.天线:辐射射频脉冲信号并接收射频回波信号。3.控制面板:选择气象雷达的工作方式,控制天线的俯仰角度和稳定性,对接收机灵敏度进行控制,并可对其进行测试。描述系统输入下列部件向WXR收发机提供预测风切变信号:—大气数据惯性基准系统发送PWS功能的大气数据—无线电高度表在起飞和过程中提供高度信号来启动或禁止PWS功能—自动油门电门组件在起飞过程中启动PWS—起落架电门在进近过程中发送起落架放下离散信号启动PWS—空/地继电器发送空/地离散信号用于飞行阶段计数系统输出气象雷达收发机发出下列信号用于预测风切变:—PWS视频信号到WXR/TERR继电器—PWS警告或告诫供向GPWS,优先权高于任何其他呼叫—当存在PWS警告时,音频禁止信号供向TCAS—供向REU的用于PWS的音频信号显示WXR数据显示在导航显示屏(ND)上。来自WXR收发机(R/T)的气象数据送到气象雷达/地形(WXR/TERR)继电器。近地警告计算机(GPWC)控制并转换该继电器。如果EFIS控制面板上的TERR被选定或有来自GPWC的地形注意/地形越障区警告时,EGPWS地形数据显示在导航显示屏上。如果TERR未被选定,且没有EGPWS警告,WXR数据显示在ND上。天线WXR天线发射无线电频率脉冲并接收无线电频率回波。R/T获得大气数据惯性基准组件(ADIRU)俯仰和横滚数据用于天线稳定性控制。收发机WXR系统的主要部件是气象雷达R/T。WXRR/T执行下列:—发射RF脉冲—处理RF回波—探测风切变事件并向机组发送警告和告诫信息—提供WXR显示数据电源惯导与WXRWXRR/T将惯性基准数据用于稳定性控制,将E-W和N-S速度用于速度计算,将真航向用于“扫描到扫描”积分运算。地速和航迹角作为速度计算的备份数据。WXRR/T将高度和空速数据用于风切变计算。WXRR/T也将高度用于敏感时间控制计算。LRRA与WXR无线电高度表在低速ARINC429数据总线向WXRR/T发送用于预测风切变(PWS)功能的无线电高度数据。PWS使用这一数据来执行下列功能:—开启和关闭PWS—启动/禁止显示和警告功能控制和显示R/T安装支架天线支座天线支座包含下列元件:—扫描马达—天线位置发射器—升降和扫描禁止电门范围选择EFIS控制面板范围选择器有8个位置。范围选项是5,10,20,40,80,160,320和640海里(NM)。在640NM范围选项时,640NM范围显示ND上。但WXRR/T只在最大320NM范围内显示气象显示信息。气象/湍流模式在最大40海里(NM)范围内显示湍流数据。如果EFIS控制面板上超过40NM的范围被选定,则ND在40NM范围内显示气象和湍流数据,超过40NM范围只显示气象数据。显示PWSPWS起飞当飞机在地面且具有下列条件之一时,PWS系统开启:—油门杆移过53度—飞行机组按压EFIS控制面板上的WXR按钮。如果油门杆位置大于53度,EFIS控制面板上的WXR按钮不能关断PWS。当飞机爬升到高于2300英尺无线电高度时,PWS自动关闭。PWS进近当飞机下降到低于2300英尺无线电高度时,PWS自动开启。当下列任一条件出现时,PWS关断:—飞机空速小于60节—飞机爬升到高于2300英尺无线电高度如果PWS开启且WXR未在EFIS控制面板上选定,则所有天线扫描搜索风切变。如果WXR被选定,其天线用一个扫描搜索风切变,另一个扫描用于搜索正常气象回波。PWS工作不影响机组人员选定的WXR模式或范围。PWSPWS告诫或警告在1200英尺无线电高度以上被禁止。在地面和400英尺无线电高度之间80节计算空速下,新的PWS告诫被禁止。在100节计算空速和50英尺无线电高度下,新的PWS警告被禁止。注意:这些禁止不能去除已经存在的PWS告诫或警告。PWS提醒信息和显示当R/T处理的数据不能被接受时,提醒信息将显示在ND上。WXR显示屏将持续显示提醒信息。只能有一个警戒信息显示在ND上。当R/T处理来自多于一个数据源的不可接受的数据时,只有最高优先级的信息被显示。以下是优先性从最高到最低的提醒信息。—WXRWEAK用于显示R/T增益校准故障—WXRATT当被选定的姿态输入故障时显示—WXRSTAB当稳定性被关断时显示这些提醒信息显示在以下提醒行内:—第一行显示琥珀色WXR—第二行显示琥珀色的WEAK、ATT或STAB故障信息和显示WXR故障将导致下列状态出现:—琥珀色WXRFAIL信息显示在ND上—模式,仰角和增益信息没显示—WXR显示没显示下列部件的故障将导致PWS故障:—失去任何RA—天线扫描和仰角故障—WXR内部故障预测风切变故障将导致一条琥珀色PWSFAIL信息显示在ND上。故障显示范围不一致信息下列是可能出现的WXR范围不一致信息:—WXRRANGEDISAGREE:当EFIS控制面板范围和WXR收发机范围不一致时显示—MAP/WXRRANGEDISAGREE:当在EFIS控制面板范围,WXR收发机范围和FMC范围之间存在差异时显示。当范围不一致时,下列事情将发生:—WXR显示没显示—模式、仰角和增益信息显示—FMC范围显示范围不一致显示自检检测准备在WXR控制面板上选择下列功能:—设定模式选择器到TEST位—设定仰角控制到0度—设定增益控制到自动位在EFIS控制面板上选择下列功能:—设定范围选择器到40NM位—设定模式选择器到正确ND模式。检测开始按压EFIS控制面板上的WXR电门向WXRR/T提供电源。自检在检测过程中:—R/T发射少量脉冲以使BITE监控正确工作—R/T生成检测图形并传送到DEU以显示在ND上—R/T向DEU发送检测信息和模式,增益和仰角信息以显示在ND上—WXR检测图形显示在ND上PWS符号不显示在检测图形上。如果在检测模式下,PWS发现风切变威胁,检测停止。检测图形一直显示直到在WXR面板或EFIS控制板上选择其它模式。自检