机载前视气象雷达软件系统测试

针对机载前视气象雷达软件的功能特点,重点分析了软件功能和安全性测试关注点,以及如何搭建一个完整的测试环境来保证测试需求的全部覆盖,从而满足软件适航性的测试要求。     

机载毫米波测云雷达定标技术

作为云探测的主要遥感手段,毫米波测云雷达能够为云宏微观 参数的反演提供及时、准确和可靠的信息。毫米波云雷达探测器定标技术研究不仅能够 充分发挥其观测数据的使用效益,而且还可以提高观测质量。尽管毫米波测云雷达内定标系统具有 对主要工作参数进行自动检测和对探测结果进行修订的功能,可以保证探测结果的稳 定性和真实性,但是内定标系统并没有考虑天线特性以及不同部件之间的相互影响。 因此,针对外定标技术的研究工作显得尤为迫切。在国外机载毫米波测云雷达外定标实验 的基础上,介绍和分析了外定标技术,并拟制了外定标技术流程,为将来我国自行开展 机载外定标实验提供了参考和借鉴。     

民航机多普勒气象雷达的湍流检测

从50年代开始,气象雷达作为一种重要的探测设备,日益广泛地应用于民用飞机。早期的气象雷达由于受到当时技术水平和器件的限制,大都依靠回波信号时间域信息来观察气象目标,显示器也只能用单色显示目标的等回波轮廓,至多也只能增加“黑色”表示风暴——雷雨中心。70年代以后,彩色显像管取代了     

民用机载气象雷达发展评述

民用机载气象雷达(Civil Airborne Weather Radar)属于一种颇为有效的气象探测设备,对人类活动的重要作用不可低估。随着雷达技术的迅速发展,它在国民经济中的应用日益广泛。气象是飞行的一个至关重要的制约因素,恶劣的气象又是飞机失事遇难的重要原因之一。故研制性能优异的民用机载气象探测设备,倍受世界各国雷达公司的重视。本文对民用机载气象雷达的内涵,用途与分类,发展简史与动态,当前的技术水平及未来的发展趋势作一评论与综述。     

基于PXI的机载气象雷达通用维护系统设计

首先介绍机载雷达通用维修检测系统的功能，提出基于先进虚拟仪器平台PXI技术的设计方案，给出采用PXI技术的通用维修检测系统的软件结构。     

机载气象雷达风切变信号仿真

风切变是引起空难事故的重要原因之一。具有风切变探测能力的机载前视气象雷达对于保障航空安全非常重要。由于风切变现象具有危害大、持续时间短且不易探测的特点,使实际数据较难获取。因此,风切变回波信号仿真对风切变检测技术的研究和验证具有重要意义。文中对风切变雷达回波信号的仿真提出了一个新思路:首先,通过使用风场仿真软件生成一个较为真实的风切变风场,然后,根据雷达参数高保真地对风切变雷达回波信号进行仿真。通过仿真结果与风切变结构特征的对比,表明仿真过程合理,仿真数据有效。     

机载气象雷达风切变探测技术研究

低空风切变探测是机载气象雷达主要的工作方式,其核心技术是信号处理算法。信号处理算法的有效性直接关系到低空风切变有效探测。文中介绍了低空风切变的概念和特征,系统地研究了信号处理相关技术。在传统FFT频域法的基础上,运用现代谱估计ARburg法对气象回波进行频谱估计,以提高气象回波平均速度和谱宽的计算准确性。在风速梯度计算方面,应用最小二乘法技术,有效地减小噪声和速度测量误差带来的影响。最后利用风切变回波模拟数据进行了系统仿真分析,仿真结果验证了该系统算法的有效性。     

某型机载雷达的地面标校方法

根据机载雷达标校的基本原理，提出了基于声体波延迟线的某型机载雷达距离方位误差的地面静态有源校准方法。标校时，机载雷达的工作状态与正常使用时一致，能够保证实际使用时的精度；另外，可以自动实现频率对准，不受机载雷达频率漂移的影响。分析了标校系统的性能，并且通过实验验证其实用性。     

713C天气雷达的回波强度定标

为了抵消天气雷达的参数变化所引起的雷达回波强度的误差 ,根据天气雷达回波强度定标的基本原理 ,结合我们多年来在天气雷达的参数测量、系统调整及回波强度定标中累积的经验 ,将详细地论述 713C天气雷达回波强度定标的内在过程 :给出了回波强度定标的软件流程、介绍了雷达定标前的准备工作及定标过程、说明了 713C天气雷达回波强度定标文件的形成方法、又提出了几种对天气雷达定标结果的验证方法。这样才能使得定标后天气雷达残存的回波强度误差在整个接收系统对数动态线性范围内控制在 2dB以内 ,保证天气雷达定量探测降水回波的准确性     

双极化天气雷达差分反射率的标定

以采用"同时发射同时接收水平与垂直极化波"工作模式的WSR-98XD雷达为试验平台,分析后得到了差分反射率系统误差的主要来源分别为:发射机功率分配不均、馈线插损不一致与双通道接收机增益不一致。开展信号源法、太阳法、降雨法3种标定方法的试验,发现3种方法标定结果具有比较好的一致性,发射机功率分配不均与双路馈线插损不一致所引入的误差较小,且相对稳定。探测误差主要来源于接收机有源通道的增益不一致,且在全动态接收范围内该误差起伏与输入信噪比有关,将全动态范围分为大信号段、线性段与小信号段3个区间,分别进行误差标定。试验结果表明,有源通道增益不一致引入的误差时间稳定性较差,需要对其进行定时标校。相比硬件幅相修正方式,软件方式更适合差分反射率这种细微、且在全动态范围具有非线性特点的误差修正。     

幅相校准在机载有源相控阵雷达中的应用

对于机载有源相控阵雷达,天线低副瓣是最基本也是最重要的指标要求之一。有效、实时的幅度和相位校准是保证天线低副瓣指标的主要保证措施。文中详细描述了在有源相控阵天线系统中存在的幅相误差原理,给出了对幅度和相位进行实时校准的算法,同时也给出了校准剩余误差的验证方法,并通过软件流程框图给出了实时校准的流程,最后,通过在真实雷达中的实验结果验证了该方法的可行性和正确性。     

基于CNN的机载气象雷达气象目标检测方法

机载气象雷达系统进行气象探测时易受到强地杂波的干扰,从而导致目标信息丢失。为准确检测地杂波中的气象目标,获取完整的目标信息,本文提出了一种基于卷积神经网络(Convolution Neural Networks, CNN)的机载气象雷达目标检测方法。该方法联合时域、多普勒域和俯仰维空域信息,将杂波相位对准指标、多普勒速度和干涉相位作为CNN的输入,并给出详细的网络结构。本文通过模拟雷达回波仿真产生训练集和测试集,并对所提网络进行训练和测试。仿真结果表明,与目前的气象目标检测方法相比,该方法具有较高的检测概率,而且在谱矩信息变化的情况下仍可维持较好的检测性能,具有很好的鲁棒性。此外,仿真结果表明CNN比传统的贝叶斯分类器和支持向量机等分类网络具有更好的分类性能。     

快速扫描机载气象雷达多普勒解模糊算法

本文针对机载气象雷达前视快速扫描下的多普勒模糊问题,提出了两种多普勒解模糊算法：基于改进方位向波束形成算法和基于阻塞矩阵算法。基于改进方位向波束形成算法在传统的Capon波束形成的基础上,利用空间谱积分的方法对非期望信号协方差矩阵进行重构和对导向矢量进行估计,进一步提高了算法的鲁棒性,降低方位角估计误差;基于阻塞矩阵算法需要估计导向矢量,并利用导向矢量计算阻塞矩阵,将接收信号进行多普勒模糊相消预处理,阻塞每个多普勒频点的模糊多普勒分量,以达到解模糊的目的。通过仿真实验证明,两种方法均可以有效地恢复信号的多普勒信息,其中基于阻塞矩阵算法与基于改进方位向波束形成算法相比,有更优良的性能,并有更小的运算量。     

机载有源相控阵雷达角度标校方法

机载有源相控阵雷达是现代机载火控雷达的发展方向,有源相控阵雷达天线的角度标校工作是雷达研发以及列装部队后发射/ 接收(T/ R)组件更换和日常维护中的一项重要工作,标校结果直接影响雷达的探测精度,从而影响着飞机的作战效能和生存能力。文中提供了一种基于目标模拟器和电子全站仪的角度标校方法,该方法具有设备简单,操作方便,测试精度高,数据重复性高,实施成本低,标校时间短,只需要一个人即可完成整个标校流程等优点,具有较好的推广前景。