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摘 要：地基GPS/MET水汽探测设备的投入使用，大大提高了大气探测自动化的技术水平，是气象业务、科研、服务实现现代化的重要基础。文章根据GPS/MET水汽探测设备的工作原理，就GPS/MET水汽探测设备日常维护进行总结，为业务人员快速排除设备故障，保证仪器正常工作提供参考。

关键词：地基；GPS/MET；水汽探测设备；日常维护

1 概述

GPS是全球定位系统（GlobalPositioningSystem）的缩写。是美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，在20世纪60年代首先由美国海军Transit卫星定位系统开始投入运行，1967-1969年美国空军Timation卫星第一次利用星载精密时钟进行被动定位，随后正式开始研发和布署GPS系统，直至1995年4月开始正式运行。它的优点是不受时间和地点影响，具有全方位实时三维导航与定位能力[1-3]。

随着GPS技术的迅猛发展和成熟，其应用领域也越来越宽，首先在美国兴起了一门新兴边缘学科——GPS气象学，根据GPS/MET观测站的空间分布特点，将GPS气象学分为两类：地基GPS气象学（Ground-basedGPS/MET）和空基GPS气象学（Space-basedGPS/MET）。

目前，GPS气象探测已成为世界气象组织（WMO）21世纪新的全球综合高空观测系统的重要组成部分[4-11]。地基GPS/MET技术从上世纪八十年代发展以来，伴随GPS的快速发展，已经从科学研究领域迈进日常业务运行工作。

目前在湖北省范围内已建立了58个GPS监测站，并已投入运行，选择的是徕卡公司和天宝公司的接收机。赤壁地基GPS/MET水汽探测设备安装的是天宝（Trmble）公司生产的TrimbleNetR8型号接收机。

2 地基GPS/MET水汽探测设备工作原理

地基GPS是将GPS接收机安放在地面上，通过地面的GPS接收机，从地面固定点测量信号延迟，得出天顶对流层信号延迟和延迟的梯度，计算站点上空的可降水水汽总量。地基GPS探测技术由于能够提供高时间密度、高空间密度的大气水汽总量信息，给精细化天气预报提供了有力的基础。将在短临预报、预报分析及数值预报方面产生积极影响。

3 地基GPS/MET水汽探测设备的日常维护

地基GPS/MET水汽探测设备的维护是一项非常重要的工作，设备主要包括观测墩柱、GPS天线、雷电保护器、接收机、UPS电源和通讯设备（图1为赤壁站现用地基GPS/MET水汽探测系统）。由于观测墩和GPS天线都安装在观测场外，站点周围尽量要视野开阔，天顶范围无遮挡[12-13]。除了要注意站点周围的环境变化，清洁天线罩灰尘及杂物，察看天线罩是否完好外，还要检查各设备之间的连接是否有松动，发现松动及时修复。定期清扫机房灰尘，不要在接收机上放置任何物体。在日常工作中主要针对电源、通讯网络、卫星跟踪情况等进行维护。

3.1 电源维护

当NetRS接收机电源指示灯都灭掉，表明电源中断，要随时检查GPS接收机已是否连接电源，否则会导致接收机无法工作。

3.2 通讯网络维护

主要检查GPS接收机与省局GPS数据服务器连接是否正常。直接利用计算机检查，ping接收机和服务器IP，检查网络连接正常。浏览器登录接收机查看连接情况，是否存在端口冲突。

这是一次由网络故障引起的实例：2015年6月18日10时00分（北京时）发现本站GPS/MET设备出现异常，无观测资料上传。检查情况为：接收机电源灯正常，通过电脑Ping接收机，能够Ping通，局域网工作正常；ping省局服务器IP不通后，确认本站路由器故障，直至夜间更换新的路由器后，GPS/MET设备运行状态正常，采集传输资料也恢复正常。

3.3 GPS/MET卫星跟踪情况检查

NetRS接收机跟踪双频信息，设备正常情况下L1，L2通道对应都有信噪比（SNR）显示。可通过访问接收机web页面查看，如果L1，L2的SNR数值显示为“-”，显示卫星跟踪存在故障。处理方法：查看接收机至卫星天线电缆连接接口是否松动；固件升级。

当设备发生故障后，台站人员除了要及时判断排查故障外，应马上处理并通过电话向本单位主管领导和上级业务管理部门；故障不能恢复时应在规定时间内填写《GPS/MET故障报告书》，故障排除后，除将故障的处理情况上报上级业务管理部门外，并在台站进行记录备案。

4 结束语

电源、通讯网络出现故障要及时排查处理，日常维护工作能防止设备因断电或网络等的原因造成设备工作不正常。

参考文献

[1]赵文化，曹静，毛田，等.华南地区GPS-TEC监测产品分析与设计[J].广东气象，2008，30（5）：8-12.

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[3]曹静，单海滨，黄江，等.发展广东省空间天气轨道的思考[J].广东气象，2006，28（3）：6-10.

[4]陈世范.GPS气象观测应用的研究进展与展望[J].气象学报，1999，57（2）：242-248.

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[10]冶林茂.新兴边缘学科-GPS气象学[J].河南气象，2008（2）：44-45.

[11]俞炳，周媛，闻春华.江西省GPS/MET水汽监测系统设计[J].气象与减灾研究，2010，33（2）：60-63.

[12]刘朝晖，陈益玲.地基GPS/MET建设浅谈[J].山东气象，2006，26（3）：26-28.

[13]韦丽英，赵建吉.GPS测量水汽简介及建站要求[J].广西气象，2006，29（3）：73-74.