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     

相控阵天气雷达回波强度标定方法研究

相控阵技术是未来雷达提升探测能力的重要发展方向,我国相控阵雷达研究水平处于世界先进行列.天气雷达要求定量测量回波强度,随着相控阵技术在天气雷达中的应用,急需解决相控阵天气雷达的强度标定问题,本文以一种X波段相控阵天气雷达的工程研制为例,介绍了相控阵天气雷达回波强度的标定方法.     

相控阵天气雷达强度订正研究

相控阵天气雷达是大气探测领域的一个重要发展方向,有助于提高天气雷达的时空分辨率.文中分析了相控阵天气雷达的扫描特性,讨论了这些特性对气象回波强度造成的影响,提出了一种相控阵天气雷达强度的订正方法,并使用相控阵天气雷达的实测数据,以传统天气雷达几乎同时刻的回波作为基准,对订正前后的回波强度进行了数据对比.结果表明,订正后的回波强度与传统天气雷达的吻合度更好,该订正方法能有效提高相控阵天气雷达回波的准确性.     

CINRAD/CC雷达伺服系统故障分析

本文介绍了CINRAD/CC新一代天气雷达伺服系统功能和组成,根据雷达伺服系统信号流程,分析了伺服系统关键故障点,详细的介绍了雷达伺服系统故障诊断分析,提出了雷达伺服系统的维护保障方面的一些建议,为新一代天气雷达的维护保障工作提供一些借鉴。     

基于太阳噪声气象雷达接收系统标定检验

太阳是一个宽带射电噪声源,利用其射电密度即太阳能流密度,结合雷达相关参数,可计算出雷达接收的太阳射电功率理论值,对比雷达实际接收到的太阳射电功率,即能标定检验包括天线罩在内的全雷达接收系统。文中将该太阳噪声法应用在江苏省气象局部署的8部CINRAD/SA雷达上,开展了两年多的试运行标定检验。检验结果表明,太阳噪声法对雷达全链路接收系统的标定检验,能客观反映出雷达接收系统回波强度的标定状况,从而提高了组网天气雷达回波强度的客观性和一致性,提高雷达数据的质量。     

不同航迹雷达回波强度分析

针对空情复杂多个目标容易混批的问题,在对雷达回波强度分析的基础上,结合实际的雷达程式,对某高度波束平面和三条不同航迹时的雷达回波强度进行计算分析,仿真结果表明:雷达回波强度在波束平面内会有不同的变化,在波束中心时最大;目标沿三条不同航迹飞行时回波强度的分布近似为抛物形、鞍形和双抛物形。此方法亦可用于对不同高度航线的分析。     

伦茨伺服控制器的功能及其在CINRAD/SB中的应用

CINRAD/SB多普勒天气雷达系统当代由于其数字化、自动化程度较高,可自动化性能较好,在雷达组网监测天气变幻中作为多普勒天气雷达主要产品。实践证明CINRAD/SB天气雷达有利于布网、雷达维护、保障作为一个系统工程,一些先行者的所作文章系统地阐述了新一代天气雷达的自动标校技术,为今后天气雷达操作维修等方面起到重要指导作用,笔者通过日常工作经验总结出雷达出厂调试、整改、试运行、以及运行中出现的技术问题找出对应解决方案,仅供雷达使用、维护和设计人员参考。     

基于地面雨量计资料的合肥CINRAD雷达降水探测能力分析

利用安徽省31个雨量计每小时的雨量资料及其对应的雷达回波强度资料,分析合肥CINRAD天气雷达6个仰角的回波强度与雨量计观测雨量的相关性,并且通过反射率因子与雨量计雨量相关性的大小分析了合肥CINRAD雷达的降水探测能力.结果表明,对于大多数站点,当雷达仰角为0.5°时反射率因子与雨量计雨量的相关性比较好,雷达对降水的探测能力高;合肥雷达对沿淮、江淮区域站点降水的探测能力比较高,对距合肥较远的安徽边缘地区站点降水的探测能力较低;对于大别山区和皖南山区,雷达对山区上海拔相对高的区域降水的探测能力高,其它地区由于受到山体的阻挡,合肥雷达对对其降水的探测能力较低.     

新一代多普勒天气雷达辐射特性的定量分析

众所周知,定量分析正在扫描工作的中国新一代多普勒天气雷达(CINRAD)的辐射特性是比较困难的。本文根据抛物面天线口径场数值积分方程的基本原理、基于有关电磁辐射防护的国标和行业标准,提出了一个实用的、相对简捷的计算过程:按距离及场的特性定义天线辐射场三个区域的界限;近区场强和远区主、副瓣辐射场主要利用测量值;在菲涅尔过渡区,先要将此天线馈源在微波暗室里的离散测量值用初等函数精确拟合,再由专用程序定量求出过渡区CINRAD天线辐射场的方向图,考虑到CINRAD的工作方式后进行预处理;得到某被测点由CINRAD电磁辐射造成的环境影响;最后还提出一些防护电磁辐射的建议。     

一次大气波导过程天气雷达超视距海面回波分析

大气波导引起的反常地物回波是影响天气雷达数据质量的重要因素,本文针对大气波导对天气雷达海面回波的影响及应用,利用青岛多普勒天气雷达资料,结合探空数据对2014年7月18和19日一次大气波导过程造成的超视距海面回波进行了分析.通过分析处理探空剖面数据,得到18日20时存在表面波导,而雷达资料显示该时刻雷达存在明显的超视距海面回波.此次大气波导超视距过程持续约24 h,雷达超视距海面回波总体趋势是先从弱到强,再变弱直至消失,其空间分布和时间变化非常复杂.进一步基于实测雷达回波数据,采用抛物方程和粒子群算法反演获得了水平不均匀的大气波导剖面,比较了实测回波功率和以反演剖面为输入的计算回波功率,两者之间相差较小,表明基于天气雷达回波的大气波导反演方法具有有效性.     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

频扫雷达气象探测回波强度的处理

回波强度是气象雷达最重要的测量参数,包括强度探测范围和强度探测精度两个指标。本文探讨了频扫雷达进行气象探测时回波强度处理方法。试验证明,利用高速高精度AD转换器测得的强度探测范围能够满足指标要求;利用标准信号源、波束控制器和气象信号处理器协同工作进行标定后测得的强度探测精度能够满足指标要求。     

随机相位编码在多普勒天气雷达中的应用

利用多普勒天气雷达观测中小尺度强对流天气系统时,为了避免产生速度模糊,往往需要采用比较高的重复频率,这时远距离回波就会产生折叠,且与正常回波混叠在一起,使数据质量大为下降。文中介绍了距离折叠产生的机制,阐述了使用随机相位编码退距离折叠的原理,并结合某型X波段多普勒天气雷达对该技术进行了成功的应用。实际探测结果表明,使用随机相位编码技术可以有效解决多普勒天气雷达的距离折叠问题,但也会在一定程度上使真实回波有所减弱,并消去边缘的弱回波。     

气象雷达超低副瓣失配滤波处理技术研究

在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回波容易掩没在强散射粒子的旁瓣中,因此有超低旁瓣的需求。本文主要研究了能够降低旁瓣的非线性调频（NLFM）波形和最小积分旁瓣水平（ISL）失配滤波器,分析了多普勒频移对其性能的影响,并在最小ISL滤波器的基础上通过进一步对滤波器系数加权的方法,使得在回波具有多普勒频移的情况下也能达到超低旁瓣的性能。      

FMICW高频地波海况监测雷达海洋回波信号仿真模拟检验系统

该文给出一种调频中断连续波(FMICW)高频地波海况监测雷达的仿真模拟检验系统。该系统基于FMICW高频地波雷达的工作机理,以及一阶和二阶Bragg-Doppler谱的反演原理,利用直接数字合成的技术仿真出海洋雷达回波的模拟信号,以供雷达的校准与定标之用.该系统已与FMICW高频地波雷达测海系统进行了联机测试,得到了预期的效果。     

基于DEM的机载气象雷达地杂波剔除方法

针对机载气象雷达气象模式地杂波抑制问题,提出利用回波幅度信息的基于数字高程模型（DEM,Digital Elevation Model）的时域地杂波剔除方法。首先利用回波幅度信息对存在雷达回波信号的数据区域进行分割,然后对区域的边界距离单元利用基于DEM的可视性算法分析其触地情况。根据分析结果可知,存在回波信号的区域可分成仅含气象的区域、仅含杂波的区域以及二者相连的区域,其中相连区域还需进行逐距离单元判断确定分界距离单元。将杂波存在的距离单元予以剔除,即可去除地杂波。经实测数据验证,该方法能够根据雷达参数和DEM数据准确地判断杂波所在的距离单元,有效地剔除地杂波。提出的方法仅处理存在回波信号的区域,且不需要对所有的距离单元进行分析,可以大大减小运算量。