Подготовка источника питания радиозонда

Для подготовки батареи питания 28-МХМ-0,1необходимо:

· вскрыть запаянный футляр, произвести внешний осмотр батареи и убедиться в отсутствии механических повреждений и в надежности пайки выводов. (Если батарея хранилась при температуре ниже 10 ° С, то ее необходимо выдержать при комнатной температуре не менее 1 часа).

· Опустить батарею в воду с температурой 25±10°С на 6 минут, чтобы алигнин впитал воду. При этом батарея должна быть в вертикальном положении вилкой вверх, а толщина слоя воды над батареей была не менее 5см. Для ускорения проникновения воды батарею следует покачивать. (После замачивания 2-3 батарей воду необходимо заменить).

· Вынуть батарею из воды, встряхиванием удалить излишки воды и поместить батарею в 2-а полиэтиленовых чехла.

· Подключить вилку батареи к разъему ПОДКЛ. БАТ. (подключение батареи) блока Щ-95 стойки Щ-05М.

· В блоке Щ-95 переключатель АКТ – КОНТР – ВКЛ 1Б25 (активация – контроль – включить радиозонд) установить в положение АКТ (активация). При этом батарея включается на нагрузочные сопротивления, эквивалентные радиозонду. (Можно для формовки подключать батарею питания к радиоблоку, но тогда его нельзя использовать для зондирования атмосферы).

· Через 10 минут в блоке Щ-95 переключатель АКТ – КОНТР – ВКЛ 1Б25 (активация – контроль – включить радиозонд) установить в положение Контроль и наблюдать по вольтметру значения напряжения по цепям 27В и 9,5В.

· Формовку батареи прекращать при достижении минимальных значений напряжения 24,4В и 8,6В по цепям питания 27В и 9,5В. Общее время формовки не должно превышать 15 минут. Если за это время напряжения не достигнут минимальных значений, то батарею следует заменить. Батарею не формуют до номинальных напряжений, т.к. за время после сборки радиозонда до его выпуска батарея доформуется при подключении ее к радиозонду.

· После окончания формовки отключить батарею от разъема ПОДКЛ. БАТ. и завязать каждый полиэтиленовый пакет на втулке. (На всех этапах подготовки батареи нельзя допускать короткого замыкания контактов вилки батареи после ее замачивания).

 

 

Сборка радиозонда МРЗ-3А

Сборка радиозонда МРЗ-3А производится следующим образом:

· Открыть крышку кожуха радиозонда, подготовленную батарею уложить горизонтально маркировкой вверх и подключить к радиоблоку.

· Подключить к радиоблоку датчики температуры и влажности,

· Закрыть корпус радиозонда крышкой и обвязать шнуром длиной 1 метр.

· Вставить датчики температуры и влажности в держатель, который закреплен на крышке кожуха радиозонда.

· Поднять радиозонд за концы шнура и уравновесить радиозонд. (Затем привязать шнур, которым обвязан  радиозонд, к шнуру 10 или 20 метров в зависимости от погодных условий).

 

Проведение ТВЗ атмосферы с использованием аэрологического процессора (АП)

Специальная цифровая вычислительная машина (СЦВМ) АВК-1 имеет существенный недостаток – «жестко» зашитую программу. Поэтому для замены СЦВМ был разработан аэрологический процессор (АП) «ЭОЛ» на базе IBM-совместимого компьютера. АП «ЭОЛ» позволяет быстро переходить на новые типы радиозондов и новые методы обработки данных. Установка АП не требует изменений и доработок АВК-1. СЦВМ и связанные с ней блоки обесточиваются или работают параллельно. АП управляет комплексом АВК-1 при проведении радиозондирования атмосферы, регистрирует и обрабатывает координатно-телеметрическую информацию радиозонда и выдает таблицу результатов радиозондирования и аэрологическую телеграмму. Далее будет изложена методика проведения ТВЗ атмосферы системой «АВК-1 – МРЗ-3А» с использованием АП «ЭОЛ».

Режим «Ожидание»

За 30-20 минут до выпуска радиозонда включить АВК-1 и компьютер и запустить АП «Эол» на исполнение. При этом откроется окно программы КОНТРОЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОМПЛЕКСА «Эол» в режиме «ОЖИДАНИЕ». (Рисунок 24).

Если «Эол» запущен впервые или изменились исходные данные, то ввести некоторые константы. Для этого открыть панель «Установки» щелчком левой кнопки «мыши» и ввести данные:

· Высоту станции над уровнем моря в метрах (например, 200метров). Если «Эол» не удовлетворен введенными значениями, то подписи к ним окрашиваются в красный цвет.

· Широту станции в градусах, а также выбрать северную (С) или южную (Ю) широту (например, 55° северной широты);

· Долготу станции, а также выбрать восточную (В) или западную (З) долготу (например, 37° восточной долготы);

· Синоптический индекс станции (например, 27612);

· В поле «Использование автопуска» выбрать альтернативу «ДА»;

· Включить поле «Контроль ухода в зенит» щелчком левой кнопки «мыши», и при этом рядом с полем появится галочка;

· Включить поля «Контроль рассогласования» и «Контроль уровня АРУ», чтобы «Эол» отбраковывал неверные координаты;

· Установить «Задержка автозавершения» в секундах (например, 50 секунд);

· Ввести заголовки телеграммы КН-04, нажав на кнопку «Заголовки телеграммы КН-04». Появится окно «Редактирование заголовков телеграммы КН-04», в котором есть 4 окна ввода для частей А, В, С, D телеграммы КН-04. Ввести заголовки телеграммы: ТТАА, ТТВВ, ТТСС, TTDD. После заголовков ввести два пробела и на месте даты и времени выпуска радиозонда ввести <ДАТА>. Нажать кнопку «Закрыть».

· Установить «Каталог для данных зондирования» нажатием кнопки «Пролистать».

 

Режим «Ввод»

· Включить режим «Ввод», нажав на кнопку «Ввод». Откроется панель «Входные данные» (Рисунок 25). Выбрать закладку нужного типа радиозонда (МРЗ-3А). (Перспективный радиозонд МРЗ-3АМ находится в стадии испытаний. Он отличается от радиозонда МРЗ-3А датчиком влажности).

· Ввести паспортные данные радиозонда с этикеток

- коэффициенты датчика температуры: А (Ом) – (под цифрой 7)

 В (К) – (под цифрой 8)

 С (К) – (под цифрой 9).

Например: А=0,14502 Ом; В=4231 К; С=84,13 К.

 

- характеристические сопротивления радиоблока: R₀₁(кОм) - (цифра 1)

R₀₂(кОм)  - (цифра 2).

Например: R₀₁=29,8500 кОм; R₀₂=29,8753 кОм.

 

- коэффициенты датчика влажности: К (%)      – (под цифрой 10)

N (% /кОм) – (под цифрой 11)

М(% /кОм² ) – (под цифрой12).

Например: К=116,6 %; N= -9,14 %/кОм; М=0,098 %/кОм²

· Ввести метеопараметры на уровне станции. Наземные значения метеорологических параметров измеряют стандартными метеорологическими приборами в соответствии с наставлением [Л.5].

Значения температуры и влажности воздуха измеряют аспирационным психрометром МВ-4 (Ассмана). При температуре воздуха ниже -25°С для измерения температуры воздуха используют спиртовой термометр. При температуре ниже -10°С для измерения относительной влажности воздуха используют волосной гигрометр М-19. (Аспирационный психрометр, спиртовой термометр и волосной гигрометр устанавливают в вентилируемой будке).

Наземное атмосферное давление измеряют станционным чашечным ртутным барометром (СР-А или СР-Б). Направление и скорость ветра определяют с помощью анеморумбометра (М-63 или М-63М), или с помощью анеморумбографа (М-12 или М-64) или с помощью флюгера с легкой и тяжелой доской (ФВЛ, ФВТ).

В режиме «Ввод» вводятся следующие метеопараметры на уровне станции:

- давление Р₀, гПа;

- температура воздуха t₀, ^оС;

- влажность воздуха U₀, %;

- направление ветра d₀, °;

- скорость ветра f₀, м/с;

- облачность, группа кода N_hC_LhC_MC_H.

N_h – количество облаков, C_L – формы облаков нижнего яруса (слоисто-кучевые, слоистые, кучевые и кучево-дождевые), h – высота нижней границы облаков, C_M – формы облаков среднего яруса (высоко-слоистые, высоко-кучевые и слоисто-дождевые), C_H - формы облаков верхнего яруса (разновидности перистых облаков).

При наблюдении за облаками определяют количество облаков N_h  по десятибалльной шкале. При наличии облаков нижнего яруса C_L сообщают количество облаков нижнего яруса. Если нет облаков нижнего яруса C_L, то сообщают количество облаков среднего яруса C_M. При отсутствии облаков нижнего C_L и среднего C_M ярусов, но при наличии облаков верхнего яруса C_H количество облаков кодируется цифрой 0 (нуль). Если облачность имеет просветы, то количество облаков кодируется цифрой 7.

Высоту облаков h кодируют по десятибалльной шкале. Если высота облаков не известна, то ставят дробную черту (/).  Для облаков верхнего и среднего ярусов высота h кодируется цифрой 9.

Для формирования группы облачности N_hC_LhC_MC_H нажать кнопку «Создать код». Откроется окно, в котором будут 5 панелей. Открыть панель «Количество облачности N_h» и включить нужный пункт, затем открыть панель «Облака нижнего яруса C_L» и выбрать формы облаков. Затем открыть панель «Высота нижней границы облаков h» и выбрать соответствующую высоту. Открыть по очереди панели «Облака среднего яруса C_M» и «Облака верхнего яруса C_H» и выбрать соответствующие пункты. При этом сформируется группа облачности.

· Ввести начальные координаты радиозонда.

 Для этого нужно нажать кнопку  «Захват». При этом текущие координаты радиозонда будут начальными координатами. (Начальные координаты радиозонда можно вводить вручную с клавиатуры. При этом ввести азимут (А) в делениях угломера, угол места (Е) в д.у., дальность (D) в метрах). Если все параметры в режиме «Ввод» введены верно, то будет доступна кнопка «Подготовка».

Режим «Подготовка»

Включить режим «Подготовка», нажав кнопку «Подготовка», откроется панель «Индикаторы». (Рисунок 26).

· В режиме «Подготовка» производится предполетная проверка радиозонда. Назначение предполетной проверки радиозонда – определить пригодность радиозонда для зондирования атмосферы, т.е. проверить,  не изменились ли градуировочные характеристики радиозонда во время его транспортировки и хранения. Предполетная проверка производится за 15 – 20 минут до выпуска радиозонда на воздухе в вентилируемой будке.  Для этого собранный радиозонд и метеорологические приборы (аспирационный психрометр или спиртовой термометр и гигрометр) устанавливаются в вентилируемой будке таким образом, чтобы датчик температуры радиозонда был рядом и на одном уровне с резервуарами термометров психрометра. По метеорологическим приборам определяется температура и влажность воздуха и вводятся эти значения  в АП в режиме «Ввод» (t₀, U₀). Антенна АВК-1 наводится  на радиозонд, находящийся в вентилируемой будке. С помощью АВК-1 принимаются сигналы радиозонда, определяется телеметрическая информация, т.е. периоды Т_оп, Т_t, Т_u. По периодам и по паспортным данным радиозонда (A, B, C, K, N, M, R₀₁, R₀₂)  рассчитываются температура и влажность воздуха, измеренные радиозондом (t_р/з, U_р/з),  и сравниваются с метеопараметрами на уровне станции (t₀, U₀), измеренными метеоприборами. Рассчитываются вариации по температуре (Δt) и по влажности (ΔU)

Δt = t₀ – t_р/з     (37)

ΔU = U₀ - U_р/з    (38).

На основании результатов сравнения будет формироваться блок «Оценка». Если вариация по температуре Δt≤1,8°С, а вариация по влажности ΔU≤15%, т.е. вариации имеют допустимые значения, то в блоке «Оценка» будут зеленые “галочки” и можно перейти в режим «Полет». Если вариации больше допусков, то неверные параметры отмечаются красными крестами с указанием разности (вариации) между сравниваемыми параметрами.  Аналогично формируется блок «Оценка» по координатам радиозонда, т.е. сравниваются текущие координаты радиозонда и начальные, введенные в режиме «Ввод». В этом блоке также должны быть зеленые “галочки”. Не переходить в режим «Полет», если не прошли проверки! (Если проверки не прошли, но при этом нажать кнопку «Полет» и утвердительно ответить на вопрос «Действительно ли Вы хотите начать выпуск радиозонда?», то произойдет переход в режим «Полет» и несоответствия будут проигнорированы).

Если вариации по температуре и влажности больше допустимых значений, т.е. в блоке «Оценка» красные кресты, то необходимо сравнить номера на этикетках с номерами на датчиках температуры и влажности и на радиоблоке, а также проверить правильность ввода паспортных данных радиозонда, определения и ввода метеопараметров на уровне станции. Также можно перевернуть радиозонд в вентилируемой будке антенной вверх, чтобы не было помех при отражении сигнала от поверхности земли, и повторить проверку. Если и после этого вариации будут больше допусков, то заменить соответствующий датчик.

 

Режим «Полет»

Включить режим «Полет», нажав кнопку «Полет».  (Рисунок 27).

После успешного проведения предполетной проверки радиозонд привязывают к наполненной оболочке и выпускают его в свободный полет.  АП «Эол» автоматически переходит в режим сопровождения радиозонда и обработки данных. Появляется полетное время (S), время начала выпуска радиозонда, высота солнца и кнопки для формирования телеграмм и завершения выпуска. Будет увеличиваться высота (Н), будут рассчитываться температура (Т), давление (Р), влажность (U), скорость и направление ветра. Необходимо наблюдать за работой АВК-1 и АП  «Эол» по экрану монитора и индикатору дальности. При этом можно открывать любые панели, чтобы более полно наблюдать за работой комплекса. В результате ТВЗ получается следующая аэрологическая информация:

· Графики температуры, влажности, скорости и направления ветра. Графики строятся в мелком и крупном масштабах. Можно с помощью «мыши» график в мелком масштабе перемещать по графику в крупном масштабе. Необходимо проверить выбор особых точек по температуре, влажности, скорости и направлению ветра. Можно корректировать особые точки. Для этого щелчок «мыши» на особой точке отменяет особую точку, а щелчок «мыши» на точке графика делает данную точку особой.

· Телеграмма КН-04. При достижении радиозондом изобарической поверхности 100гПа открывается окно «Создание телеграммы КН-04 частей А и В». После просмотра графиков и особых точек нажать кнопку «Дальше». Откроется окно с текстом телеграммы КН-04. Просмотреть телеграмму, если надо, отредактировать и нажать кнопку «Дальше». Откроется окно «Отправка телеграммы», нажать кнопку «Послать» и наблюдать по шкале за передачей информации. По окончании передачи телеграммы нажать кнопку «Закончить».

· Телеграммы «Слой» и «Приземный слой». Для передачи этой информации нажать кнопки «Выдать слой» и «Выдать приземный слой». После просмотра и редактирования передать информацию.

· Таблица ТАЭ-3. Она выводится по окончанию зондирования. Если на экране появится сообщение «Зонд начал падение» или оператор сам определил начало падения радиозонда по изменению координат и пропаданию сигнала, то нажать кнопку «Завершить» и утвердительно ответить на запрос «Действительно ли Вы хотите прекратить зондирование?»  При положительном ответе откроется окно «Создание телеграммы КН-04 частей С и D и ТАЭ-3». Передать части С и D телеграммы КН-04 и таблицу ТАЭ-3. После передачи информации происходит возврат в окно «Контрольный центр комплекса Эол » в режиме «Ожидание». Нажать кнопку «Выход», ответить положительно на запрос и выключить компьютер.

Координатно-телеметрическая информация выпусков радиозонда записывается на диск, поэтому  аэрологическую информацию можно посмотреть в  архиве.  Для этого выбрать пункт «Работа с архивом». В окне «Пуски зондов» выбрать дату и срок, а также тип выходной информации: Слой, КН-04, Приземный слой, ТАЭ-3. (Можно выбрать сразу несколько документов). Нажать кнопку «Формировать», при этом откроются окна с выводимой информацией, которую необходимо проанализировать. Для ТАЭ-3 в первом кадре формируются графики, а после нажатия кнопки «Дальше», во втором кадре – текст таблицы. (Содержание телеграмм КН-04, СЛОЙ, Приземный слой и таблицы ТАЭ-3 будет рассмотрено в пункте 5.10.).