地基GPS/MET水汽探測設備的日常維護

摘 要：地基GPS/MET水汽探測設備的投入使用，大大提高了大氣探測自動化的技術水平，是氣象業務、科研、服務實現現代化的重要基礎。文章根據GPS/MET水汽探測設備的工作原理，就GPS/MET水汽探測設備日常維護進行總結，為業務人員快速排除設備故障，保證儀器正常工作提供參考。

關鍵詞：地基；GPS/MET；水汽探測設備；日常維護

1 概述

GPS是全球定位系統（GlobalPositioningSystem）的縮寫。是美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統，在20世紀60年代首先由美國海軍Transit衛星定位系統開始投入運行，1967-1969年美國空軍Timation衛星第一次利用星載精密時鐘進行被動定位，隨后正式開始研發和布署GPS系統，直至1995年4月開始正式運行。它的優點是不受時間和地點影響，具有全方位實時三維導航與定位能力[1-3]。

隨著GPS技術的迅猛發展和成熟，其應用領域也越來越寬，首先在美國興起了一門新興邊緣學科——GPS氣象學，根據GPS/MET觀測站的空間分布特點，將GPS氣象學分為兩類：地基GPS氣象學（Ground-basedGPS/MET）和空基GPS氣象學（Space-basedGPS/MET）。

目前，GPS氣象探測已成為世界氣象組織（WMO）21世紀新的全球綜合高空觀測系統的重要組成部分[4-11]。地基GPS/MET技術從上世紀八十年代發展以來，伴隨GPS的快速發展，已經從科學研究領域邁進日常業務運行工作。

目前在湖北省范圍內已建立了58個GPS監測站，并已投入運行，選擇的是徠卡公司和天寶公司的接收機。赤壁地基GPS/MET水汽探測設備安裝的是天寶（Trmble）公司生產的TrimbleNetR8型號接收機。

2 地基GPS/MET水汽探測設備工作原理

地基GPS是將GPS接收機安放在地面上，通過地面的GPS接收機，從地面固定點測量信號延遲，得出天頂對流層信號延遲和延遲的梯度，計算站點上空的可降水水汽總量。地基GPS探測技術由于能夠提供高時間密度、高空間密度的大氣水汽總量信息，給精細化天氣預報提供了有力的基礎。將在短臨預報、預報分析及數值預報方面產生積極影響。

3 地基GPS/MET水汽探測設備的日常維護

地基GPS/MET水汽探測設備的維護是一項非常重要的工作，設備主要包括觀測墩柱、GPS天線、雷電保護器、接收機、UPS電源和通訊設備（圖1為赤壁站現用地基GPS/MET水汽探測系統）。由于觀測墩和GPS天線都安裝在觀測場外，站點周圍盡量要視野開闊，天頂范圍無遮擋[12-13]。除了要注意站點周圍的環境變化，清潔天線罩灰塵及雜物，察看天線罩是否完好外，還要檢查各設備之間的連接是否有松動，發現松動及時修復。定期清掃機房灰塵，不要在接收機上放置任何物體。在日常工作中主要針對電源、通訊網絡、衛星跟蹤情況等進行維護。

3.1 電源維護

當NetRS接收機電源指示燈都滅掉，表明電源中斷，要隨時檢查GPS接收機已是否連接電源，否則會導致接收機無法工作。

3.2 通訊網絡維護

主要檢查GPS接收機與省局GPS數據服務器連接是否正常。直接利用計算機檢查，ping接收機和服務器IP，檢查網絡連接正常。瀏覽器登錄接收機查看連接情況，是否存在端口沖突。

這是一次由網絡故障引起的實例：2015年6月18日10時00分（北京時）發現本站GPS/MET設備出現異常，無觀測資料上傳。檢查情況為：接收機電源燈正常，通過電腦Ping接收機，能夠Ping通，局域網工作正常；ping省局服務器IP不通后，確認本站路由器故障，直至夜間更換新的路由器后，GPS/MET設備運行狀態正常，采集傳輸資料也恢復正常。

3.3 GPS/MET衛星跟蹤情況檢查

NetRS接收機跟蹤雙頻信息，設備正常情況下L1，L2通道對應都有信噪比（SNR）顯示。可通過訪問接收機web頁面查看，如果L1，L2的SNR數值顯示為“-”，顯示衛星跟蹤存在故障。處理方法：查看接收機至衛星天線電纜連接接口是否松動；固件升級。

當設備發生故障后，臺站人員除了要及時判斷排查故障外，應馬上處理并通過電話向本單位主管領導和上級業務管理部門；故障不能恢復時應在規定時間內填寫《GPS/MET故障報告書》，故障排除后，除將故障的處理情況上報上級業務管理部門外，并在臺站進行記錄備案。

4 結束語

電源、通訊網絡出現故障要及時排查處理，日常維護工作能防止設備因斷電或網絡等的原因造成設備工作不正常。

參考文獻

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