如何做好新一代多普勒天气雷达的验收测试工作

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兰州多普勒天气雷达灵敏度测试

• 136•兰州多普勒天气雷达灵敏度测试兰州理工大学机电学院民航甘肃空管分局田方本文主要通过详细的图示，以美国EEC 多普勒气象雷达DWSR －2500C 为例,介绍了雷达的接收机灵敏度的基本原理和测试，通过理论与实际相结合，详细讲述了一种不常见测试灵敏度的方法；对以后机务员对雷达的测试维护提供了参考和补充,有一定的普及实用价值。

1 简述灵敏度是雷达接收机的最主要质量指标之一。

灵敏度表示了接收机接收微弱信号的能力。

能接收的信号越微弱，则接收机的灵敏度越高，雷达的作用距离也就越远。

雷达接收机的灵敏度通常用最小可检测信号功率S i min 来表示，如果信号功率低于此值，则表示信号将被淹没在噪声干扰信号之中，不能被可靠的检测出来。

（俞小鼎.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].气象出版社,2006）当接收机的输入信号功率达到S i min 时，接收机就能正常接收并且能在输出端检测出这一信号来。

由于雷达接收机的灵敏度受噪声电平的限制，因此要想提高它的灵敏度，就必须尽量减小噪声电平，同时还应该使接收机有足够的增益。

具体来讲，由于噪声总是伴随着微弱信号同时出现，所以要能检测信号，微弱信号的功率应该大于噪声功率或者可以和噪声功率相比。

在噪声背景下检测目标，接收机输出端不仅要使信号放大到足够的数值，更重要的是使其输出信号噪声比S O / N O 达到所需要的数值。

（丁鹭飞,耿富录.雷达原理[M].西安:西北电子科技大学出版社(第三版),1994）通常雷达终端检测信号的质量取决于信噪比。

接收机噪声系数F O 为：(1)输入信号的额定功率S i为：(2)式中，为接收机输入端的额定噪声功率。

于是进一步得到：(3)为了保证雷达检测系统发现目标的质量，接收机的中频输出必须提供足够的信号噪声比，令时所对应的接收机输入信号功率为最小可检测信号功率，即接收机实际灵敏度为：(4)通常，又可以把(S O / N O )min 称为“识别系数”，并用M 表示，所以灵敏度又可以写成：(5)为了提高接收机的灵敏度，即减少最小可检测信号功率S i min ，通常需要做到：(1)尽量降低接收机的总噪声系数F O ，所以通常采用高增益、低噪声高放；（卢小佳.多普勒天气雷达信号处理的研究[D].安徽大学,2014）(2)接收机中频放大器采用匹配滤波器，以便得到白噪声背景下输出最大信号噪声比；(3)识别系数M 与所要求的检测质量、天线波瓣宽度、扫描速度、雷达脉冲重复频率及检测方法等因素均有关系。

雷达测试指标方法和步骤

雷达测试指标方法和步骤一、噪声系数的测试方法：测量噪声温度T N 计算系统噪声系数N F计算公式：N F =10]1290lg[N T测量数据与计算结果：步骤：（可同时做滤波前后功率比估算地物对消能力） 1、开启发射机、接收机，运行RDASC 程序2、等RDASC 标定完毕，并且在STATUS 显示STBY 的时候，在RDASC界面的Stae 菜单选择off-line-operater 命令采集噪声（每采集一次发射机都会发出和启动RDASC 作标定时一样的响声，等响声停止后，可在RDASC 界面上的performance （性能）页面的Receive/SignalProcessor 中的SYSTEM NOISE TEMP 项读出噪声的值。

3、停止测试时，先在RDASC 界面的State 菜单选择standby ，等STASTUS 显示STBY 时可以在Control 菜单中选择Exit 退出，也可以在State 菜单下直接选择Operater 运行RDASC 。

4、将每次读出的噪声值代入给出的公式即可算出噪声系数。

二、系统的动态性测试方法：用机信号源输出的测试信号注入接收机前端，信号处理器输出读数。

动态特性曲线输入值（dBm）拟合直线斜率：拟合均方根误差：上拐点：下拐点：动态围(线性精度±1dB)：步骤：1、在做系统动态时，先将发射机和饲服系统关闭，让接收机保持开启状态。

2、在cb-test-plaform文件夹里打开DYN.exe，先Load PSP，然后电击Dynamic Range。

3、当计数从0~103时完成一次，点击弹出对话框中的“确定”按钮可以继续做。

动态测试的数据存在cb-test-plaform文件中的Dynamic_show文件里。

5、将Dynamic_show文件里的数据按以下步骤操作：a：将选择的数据粘贴到机模板数据的sheet3的C列：然后将该列复制到sheet150Db处在图表处可看图，点“低端”，右键点击曲线在序列中分别选择实测直线和拟合直线的数据围并把“分类X轴标志T”的长度跟直线围设成一样的长度。

天气雷达定标业务规范分析

附件天气雷达定标业务规范（试行）第一章总则第一条为规范天气雷达定标业务，确保天气雷达探测数据的准确性和可靠性，制定本规范。

第二条天气雷达定标业务是指使用机内和机外仪表，米用统一的方法和流程，对天气雷达进行检测和标校，使之达到技术指标要求。

机外仪表应按计量检验规定定期检定。

第三条天气雷达定标工作以定期和不定期的方式开展，应选择在本站监测范围内无重要天气过程时段内停机进行。

第四条天气雷达定标业务包括定标开展、技术审查、报表编制、报表报送、资料保管和归档、评估等内容。

第五条本规范适用于投入业务组网运行的新一代天气雷达。

其他天气雷达可参照执行。

第二章业务内容第六条定标开展天气雷达定标项目分为发射系统、接收系统、天伺系统和系统指标共19项，各定标项目须满足《新一代天气雷达系统现场验收测试大纲》规定的技术指标要求（具体定标项目及指标要求见附录1、附录2）。

根据天气雷达运行保障的特点，天气雷达定标分为维护定标、维修定标、调整定标和专项定标四类。

（一）维护定标定标项目包含在天气雷达的周、月、年维护和巡检工作内容中，定标随各类维护工作开展（各类维护工作对应的定标项目见附录1）。

1.周维护定标项目（5项）：机内接收系统噪声系数测量、机内接收系统动态范围测量、系统相位噪声测量、机内回波强度定标检验、机内径向速度测量检验。

2.月维护定标项目（9项）：发射脉冲宽度定标、发射脉冲峰值功率定标、机内接收系统噪声系数测量、机内接收系统动态范围测量、天线波束指向定标检查、天线控制精度检查、系统相位噪声测量、机内回波强度定标检验、机内径向速度测量检验。

3•年维护和巡检定标项目（17项）：发射脉冲宽度定标、发射脉冲峰值功率定标、发射机输出/输入极限改善因子测量、机内/机外接收系统噪声系数测量和定标、机内/机外接收系统动态范围测量、天线波束指向定标检查、天线控制精度检查、天线座水平度定标检查、系统相位噪声测量、机内/机外回波强度定标检验、机内/机外径向速度测量检验、实际地物对消能力检查。

检修CINRADSA中国新一代天气雷达的基本方法

检修CINRAD/SA中国新一代天气雷达的基本方法日期：2005-11-17 22:10:19来源:敏视达编辑：DEEP检修CINRAD/SA中国新一代天气雷达的基本方法敏视达都市樵夫大作检修CINRAD/SA中国新一代天气雷达（以下简称CINRAD/SA天气雷达）的常用仪表、仪器有三用表、示波器、功率计等，以及其附属检测设备（如平衡检波器、衰减器、转接头等），此外还有一些专用仪表设备（如频谱仪、噪声系数表、高频信号源等），但这些专用仪表设备用途单一，使用机会敢较少，而且许多台站并没有配备这些设备，所以本文重点介绍如何用三用表和示波器检修CINRAD/SA天气雷达。

三用表以测量电阻、交直流电流、交直流电压等，也能判断三极管、二极管、部分电容的好坏，比较快捷、方便；示波器不但可以测量电阻、交直流电流（须配备电流测量探头）、交直流电压等，更能很直观地反映在出各测试点的波形，直接反映出被测器件或有关电路工作是否正常。

二者在功能上各有千秋，虽说使用示波器比使用三用表略麻烦些，但在检修CINRAD/SA天气雷达过程中使用更多、效果更好。

1. 检修雷达设备的一般故障1.1. 检查雷达设备故障的一般步聚如下：1.1.1. 仔细观察与确认故障现象检修工作通常由观察故障现象开始，通过询问操纵员了解故障发生的经过、现象，再仔细观察和作外部检查，确认故障现象，并用简明语言将故障现象准确描绘出来，登记在案。

根据故障现象（故障细节），结合工作原理，对照信号流程和各部分电路的作用，经认真分析和逻辑判断，就能得知哪部分电路工作正常，哪部分电路工作不正常，从而确定故障产生的原因和可能的故障部位（所在分机模块、甚至到具体元器件等）。

1.1.2. 确定故障元件、器件、部件，排除故障对可能的故障部位作认真检查，确定产生故障的元件、器件、部件，并根据故障程度采用相应的方法排除故障。

1.1.3. 试机、登记在排除故障后，应通电试机，必要时可作长时间连续运行（二十四小时或四十八小时），并测试原故障部位电路以及相关电路的相关数据，检查是否还存在其它故障或故障隐患，查看整机是否工作正常；在确认故障彻底排除以后，应将故障现象、排除过程、排除结果等详细登记在案。

新一代天气雷达系统现场验收测试大纲

新一代天气雷达系统现场验收测试大纲中国气象局气象探测中心二○一一年八月1 总则1.1 依据和目的1.1.1大纲以《新一代天气雷达系统功能规格需求书》（气办发〔2010〕43号）为依据，对2004年下发的《新一代天气雷达现场验收测试大纲（试行）》（气测函〔2004〕7号）进行修订而成。

1.1.2大纲规定了新一代天气雷达现场验收时的测试项目和内容。

现场验收测试工作完成后，由该雷达的测试组编制形成现场验收测试报告。

1.2验收测试条件和主要任务及要求1.2.1现场验收测试应具备的条件雷达系统出厂验收测试合格，承制方现场安装架设、调试、定标正常,且系统已在现场正常运行至少3个月(用户提供雷达运行报告)，承制方可向中国气象局相关业务单位提出现场验收测试申请。

申请报告应附有承制方测试报告，测试报告应包含符合本大纲规定要求的系统性能参数测试记录、系统定标检验记录及系统48小时连续运行考机检验记录。

申请获得同意后，可进行现场验收测试。

1.2.2 现场验收测试的主要任务1.2.2.1 对雷达天线座水平度调整、雷达波束指向定标进行检查测试。

1.2.2.2 对回波强度定标及速度测量进行检查测试。

1.2.2.3 以随机仪表（或同等精度仪表）和机内测试装置为主对雷达系统的主要技术参数进行检查测试。

1.2.2.4 对雷达系统的相干性能进行检查，并对系统的实际地物对消能力进行检验。

1.2.2.5 利用本站实测回波资料对雷达的基本产品及应用产品的图形、图像表现方式的合理性，坐标与背景配置的准确性及产品生成功能等进行检验。

1.2.2.6 对雷达系统的外观结构、文档资料进行检查。

1.2.2.7 现场验收测试为现场验收提供主要依据。

1.2.3如果被测参数或定标不符合规定和要求，应暂停测试工作。

承制方应对出现的问题进行分析，查明原因，并采取相应的解决措施。

在12小时内恢复正常，承制方需向测试组提交故障分析报告，经测试组审核同意后，可继续进行验收测试工作。

新一代天气雷达系统业务验收规定

本规定是新一代天气雷达系统业务验收的基本准则，在验收工作中必须严格遵守。

第二条本规定适用于新一代天气雷达系统建设的业务验收。

第三条新一代天气雷达系统必须通过业务验收合格，经中国气象局业务主管部门批准，方可正式投入业务运行。

第四条新一代天气雷达系统业务验收工作由中国气象局业务主管部门主持，由雷达站所在省（区、市）气象局组织。

第五条新一代天气雷达系统验收由雷达站所在省（区、市）气象局向中国气象局业务主管部门提出申请，经同意后方可组织业务验收。

第六条雷达站所在省（区、市）气象局和中国气象局业务主管部门协商产生验收委员会。

验收委员会主任委员由中国气象局业务主管部门和省（区、市）气象局协商确定，委员会一般由5人左右组成。

第七条验收委员会委派技术组对验收材料进行审查和对雷达系统进行检查、测试。

技术组由3-5名专家组成。

第二章业务验收的基本条件第八条雷达系统安装验收后试运行一年或一个汛期以上。

第九条雷达系统无故障运行连续累计300小时以上（有关故障的说明见附件一），重大灾害性天气过程无漏测。

第十条雷达在汛期处于全天候观测状态，对汛期天气过程和非汛期灾害性天气过程进行了完整的观测。

第十二条雷达生产单位应配合雷达站对系统设备进行全面的检查、测试、维护。

第三章项目建设情况审查第十三条验收委员会应审查项目建设单位提供的项目立项、雷达选址、项目可行性研究报告审批材料。

第十四条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达观测环境（净空条件、电磁环境等）保护审批材料。

第十五条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达系统相关的土建工程建设审批材料。

雷达气象学之第三章(多普勒天气雷达探测原理和方法)

2、脉冲对处理法（PPP）
在一定假设条件下对每一个距离库内的连续两个取样值作成对处理．从而获得平均多普勒频率和频谱宽度。此法优点在于能实时处理．并且有一定精度，但它不能得到频率谱。
3、相干记忆滤波器（CMF）处理法
此法只需要一个线路，在不设置距离库的情况下同时对雷达探测范围内各个距离上作粗略的谱分析，并能用如PSI(平面切变线是其)等直接显示出来。但它精度不高；
垂直风廓线
补充风符号
1.风向杆表示风的来向。 2.风羽每条代表风速4米/秒，半条代表2 米/秒，三角旗代表 20米/秒。
谱宽
反射率
三、影响速度谱宽的气象因子
• 多普勒速度谱宽表征着有效照射体内不同大小的多普勒速度偏离其平均值的程度，实际上它是由散射粒子具有不同的径向速度所引起的。对气象目标物而言，影响速度谱宽的主要因子有四个：
• 显然，雷达有效照射体中粒子直径的差别越大，由此造成的多普勒速度谱越宽。
• 因此速度的谱宽实际上也取决于降水粒子的谱分布。
• 当雷达水平探测时，粒子的下落末速度在雷达波轴上的径向分量为零，所以它对多普勒速度谱宽没有任何影响。
• 而当雷达垂直指向探测时，粒子下落末速度即为径向速度，故由此造成的谱曾宽作用最大。
• 在实际工作中需要了解的是有效照射体内
平均的多普勒速度和速度谱宽度，根据以
上关系式，并注意到 f 2v 关系式，则平均
多普勒速度
v
,和速度谱方差
2 v
分别为：
v 1 v v dv
Pr
2 v
1 Pr
vv
2
v dv
径向速度谱密度、平均径向速度、径向速度谱宽三者的关系示意图

探讨提高新一代天气雷达运行质量的措施

探讨提高新一代天气雷达运行质量的措施摘要：新一代天气雷达系统是综合气象观测业务系统的重要组成部分，它是局地突发性、灾害性强对流天气进行监测的重要设备，在短时临近危险天气监测与预警中发挥着不可替代的重要作用。

随着社会各行各业对新一代天气雷达产品应用需求的不断增长及其雷达产品的不断完善，对新一代天气雷达运行质量的要求也愈来愈高。

基于此，本文主要对提高新一代天气雷达运行质量的措施进行分析探讨，以供相关人士参考。

关键词：新一代天气雷达；运行质量；提高措施1.雷达系统日常维护管理为了更好地发挥新一代天气雷达的性能，延长使用寿命，在业务使用过程中，除按天气雷达操作步骤正常操作外，还必须对雷达进行良好的维护。

经验表明，经常地、细致地对雷达各部分进行电气和机械的检查维护，可以有效地预防和减少故障的发生，将故障排除在萌发阶段，避免出现大的或损坏性的故障，对保证雷达连续、正常的工作有重要意义。

（1）日维护重点查看雷达监控状况的参数，检查计算机操作系统及应用软件的运行状况，并保持设备、机房、工作环境的清洁卫生。

在雨、雪天，尤其南方雨季时，必须经常注意室外装置是否漏水，电缆是否受潮等。

在雷雨大风的情况下，要做好防风和防雷设施的检查工作。

（2）周维护每周值班人员在对新一代天气雷达系统进行维护，重点检查电源状况，设备内部除尘，排除报警提示中的维护内容。

仔细检查并清洁俯仰箱、汇流环受潮积水、碳屑等；值班人员对系统计算机对计算机内冗余的垃圾文件进行处理，防止因为内部存储的数据太多而导致计算机死机或者系统瘫痪，进而影响雷达系统的正常运行。

此外，应认真标定好雷达天伺系统、发射系统、接收系统以及其他系统的指标。

（3）月维护在每月在探测区内无天气过程情况下，对新一代天气雷达系统进行停机检查。

维护时应重点检查和维护天线伺服系统、发射机高压系统状态为主，备份雷达日志文件和探测资料。

还要注意对柴油发电机做一次全方位的检查，检查内容涵盖发电机的冷却液、机油以及油箱油量的状况，假如不充足则需要适时添加，并且需要对发电机进行人工启动，保持运行状态10～15分钟左右，应保证发电机始终保持自动发电的态势；每3个月工作人员需要对配电房蓄电池UPS做一次放电以及充电工作，要始终确保蓄电池UPS性能的完好性，一旦出现突然停电，可以及时为新一代天气雷达的正常运行提供用电服务。

新一代天气雷达天线水平误差原理分析及调平方法

新一代天气雷达天线水平误差原理分析及调平方法摘要：雷达天线座水平的测试和调整是一项重要工作，雷达天线座要保持较高的水平度，以确保天气雷达系统对气象目标定位的高度精准度。

本文主要从雷达天线水平误差的分析和计算方法以及调平方法进行阐述和讨论。

关键词：新一代天气雷达；天线水平误差分析计算；合像水平仪；天线调平中图分类号：p415.2 文献标识码：a引言新一代天气雷达采用高低两种脉冲频率对各种天气进行准确预报。

与传统的天气雷达不同的是，新一代雷达要复杂得多，它完全由计算机控制，天线按照扫描方式自动转动，无线仰角的设置取决于天线的扫描方式，以提高我国突发暴雨、沿海台风和大江大河强降水预警等灾害性天气预报时效和准确。

本文旨在从天线水平度的理论分析着手，对新一代天气雷达的水平度的测试原理进行剖析，介绍一种行之有效的测试方法和计算方法及调平方法。

1 雷达天线水平误差的分析及计算公式由于水平仪在天线座上的实际检测工作环境与水平仪原来的标准检定环境差别较大，所以直接获取的检测数据含有明显的误差成分，这在很大程度上影响到了对天线座水平度的准确检测。

具体分析如下：理论上的水平面（平面1）与雷达天线安装基础面（平面2）夹角为α，则两平面的法线夹角应该也为α，α也就是雷达天线的水平误差。

平移理论上水平面的法线，使其与雷达天线安装基础面的法线相交，过两相交线可作一平面（平面3）。

下面我们在其平面内对水平误差α的计算进行分析。

平面3内构造雷达天线安装基础面x-y坐标系和理论水平面x-y 坐标系。

安装基础存在水平误差，天线方位轴与理论水平面夹角为α，即x轴与x轴和y轴与y轴的夹角也为α。

在x-y坐标系中，如果合像水平仪位于线段ab两点，那么可作如下假设：a点其坐标为（x1，y1）；b点其坐标为（x2，y2）；线段ab与x轴的夹角为θ，且线段|ab|=l。

根据以上假设，则有式x2 = x1-lcosθ和y2 = y1-lsinθ成立。

多普勒天气雷达冰雹探测算法评估及检验改进

多普勒天气雷达冰雹探测算法评估及检验改进王芬（贵州省黔西南州气象局兴义562400）摘要利用兴义新一代多普勒天气雷达体扫基数据资料作为原始数据基础资料，经过敏视达公司提供的气象应用软件RPG（Radar Products Generator）程序的气象算法处理后，生成冰雹指数产品（57 号产品），并在主用户处理器 PUP(Principal User Processor)上进行产品显示及分析。

主要生成并处理的体扫基数据资料为发生在贵州省黔西南地区的2005 年1 月～2007 年8 月共3 年总计20 次冰雹天气过程。

运用雷达气象学、统计学、天气学等方法对生成的冰雹产品进行统计分析总结，从冰雹概率SHI、强冰雹概率POSH 及最大冰雹尺寸MEHS 这三个方面进行分析，对生成后的冰雹产品特征进行分析、归纳、总结。

用算法对此20 个风暴日样本的冰雹产品进行了POD/FAR/CSI（探测概率/误报率/临界成功指数）评分，并对WT(警报阈值)、H(相对雷达的高度）、M(漏报率)、FA(虚警率)等多个特征函数进行了计算，并将这些分析出来的数据结论与SHI 作对比分析，将SHI 作为冰雹尺寸的预报因子进行独立评估，得到了SHI 和WTSM 精确程度检验结果，即SHI 基本随观测到的冰雹尺寸增大而增加，两者有一定的相关性。

而且当冰雹尺寸增加时，最小的和平均的SHI 是增加的，即产生较大冰雹的同时也产生直径较小的冰雹。

对实际观测到的冰雹尺寸与模式预报尺寸进行比较，分析总结得出结论，即观测尺寸与模式预报尺寸相差较大，平均SHI 值随冰雹尺寸增大而增大。

在考虑了本地气候背景、地理环境的前提下对误警率较高、评估效果不是很理想的情况进行了算法补偿，针对误警率较高的现象提出的两个可行的解决办法，一是输入当天的时间上和地点上最接近的0℃/-20℃高度，二是提高冰雹探测反射率阈值，将原来默认的45dBZ 提高到49dBZ。

用上述改进方法对2007 年发生的9 次冰雹天气过程重新进行产品生成并与改进之前的分析结果进行对比检验，结果表明，方法改进后得到的冰雹产品较未改进前误报率有所降低，冰雹尺寸预报更接近实际探测尺寸。

《多普勒天气雷达验收测试规范》编制说明

气象行业标准《多普勒天气雷达验收测试规范》编制说明一、工作简况1、任务来源按照气象观测类山洪标准化建设项目的要求，中国气象局气象探测中心组织本标准申报。

标准中文名称为《多普勒天气雷达验收测试规范》，英文名称为《Acceptance Test Specification for Doppler Weather Radar》，标准由全国气象仪器与观测方法标准化委员会（SAC/TC 507）归口。

2、牵头单位本标准的编制牵头单位是中国气象局气象探测中心。

3、协作单位本标准的编制协作单位包括：贵州省气象局、内蒙古自治区气象局等。

4、主要工作过程2019年3月立项，成立了标准编制小组，编制小组负责人为李斐斐；2019年4月，标准编制小组召开标准制定专题会议，就标准主要内容的论据进行讨论，编制小组根据任务分工分头编写；2019年4月-2019年7月，先后召开三次编写会，对前期编写工作进行研讨，初步形成标准初稿；2019年8月，邀请行业内专家，初步征询标准初稿的意见并就关键技术问题进行研讨；2019年9月，对初稿修订完善，形成征求意见稿。

5、标准主要起草人及其所做的工作标准主要起草人及其所做的工作如表1所示。

表1 标准主要起草人二、标准编制原则和确定标准主要内容1、标准编制原则本标准在《S波段多普勒天气雷达》、《C波段多普勒天气雷达》、《S波段双线偏振多普勒天气雷达》、《C波段双线偏振多普勒天气雷达》、《新一代天气雷达系统出厂、现场验收测试大纲》等技术规范的基础上编制而成。

2、标准主要内容本标准规定了多普勒天气雷达验收测试项目和测试方法。

本标准适用于我国多普勒天气雷达监测网中S波段和C波段单、双偏振多普勒天气雷达验收测试。

主要技术内容：雷达系统性能参数检查和测试：利用高精度仪表和机内测量装置对雷达天线系统、馈线系统、伺服系统、发射机、接收机等主要技术参数进行测量检验。

其中，天线系统、馈线系统和伺服系统主要检查波束宽度(-3dB)、第一旁瓣电平、远端副瓣电平(10°以外)、天线增益、天线罩双程损耗、天线座水平度、伺服系统角度控制精度、天线波束指向等技术参数；发射机主要检查射频脉冲宽度、上升时间、下降时间、顶降、发射机输出峰值功率、射频频谱、极限改善因子及杂噪比等技术参数；接收机主要检查噪声系数、最小可测功率、频率源相位噪声、接收机动态特性；雷达系统指标主要检查系统相干性、地物对消能力、回波强度检验、径向速度测量检验、双重频测速展宽能力检验、速度谱宽测量检验、双偏振系统参数检验等。

雷达设备测试要求及方法

雷达设备测试要求及方法第七部分：雷达设备测试要求及方法目次1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3通用要求 (1)3.1工作频率范围 (1)3.2信道间隔 (1)3.3天线端口，设备监测端口 (1)3.4发射功率 (1)3.5频率容限 (1)3.6占用带宽 (1)3.7杂散发射 (2)4试验条件 (2)4.1大气实验条件 (2)4.2检测工作条件 (2)4.3测试频率 (2)4.4测试设备 (2)5参考技术要求及测试方法 (3)5.1脉冲雷达（气象雷达、船用雷达、航路监视一次雷达、二次监视雷达） (3)5.2非调制单频雷达,非调制多频雷达 (4)5.3调频雷达(线性调频雷达，调频连续波雷达) (5)参考文献 (7)在用无线电台（站）设备测试要求及方法第七部分：雷达设备1范围本文件规定了在用雷达发射设备的测试要求及方法等内容。

本文件适用于在用雷达发射设备，包括：-气象雷达（C波段/S波段/X波段天气雷达/多普勒天气雷达，测风雷达，风廓线雷达）；-船用雷达；-航路监视一次雷达；-二次监视雷达；-连续波雷达(非调制单频/多频连续波雷达/调频连续波雷达)；-调频雷达(线性调频雷达)。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 12572-2008 无线电发射设备参数通用要求和测量方法3通用要求3.1工作频率范围在用雷达发射设备的工作频率范围应严格按照无线电管理机构相关规定执行。

在用雷达发射设备的用户应按照无线电管理机构的相关规定申请台站执照，并按照执照中指配的工作信道使用，不可随意更改工作信道。

3.2信道间隔在用雷达发射设备的工作信道间隔应严格按照无线电管理机构最新的相关规定执行。

3.3天线端口，设备监测端口在用雷达发射设备天线端口及设备监测端口阻抗为50 。

3.4发射功率在用雷达发射设备的发射功率应符合无线电管理机构核定的参数和技术资料的要求。

新一代天气雷达年维护和重要性能参数测试方法

信息技术23科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 新一代天气雷达是气象部门用来分析中小尺度天气系统，预警强对流灾害性天气，制作短时临近预报以及指挥人工增雨作业强有力的工具。

雷达维护保养工作可以有效地预防和减少故障的发生，将故障排除在萌芽阶段，对保证设备连续正常工作具有重要意义。

按维护要求不同，分为日维护、周维护、月维护、年维护和不定期维护。

其中年维护工作直接关系到雷达在汛期的运行质量，且年维护工作纷繁复杂，建立行之有效的年维护流程就至关重要。

我国新一代天气雷达投入业务运行以来,在雷达的维护和维修方面,已积累了一些实践经验[1-2]。

柴秀梅等[3]提出了新一代天气雷达分类维护和分级维护方法，梁金元等[4]总结了雷达维护保养的技术方法，梁华等[5]总结了C I N R A D /C C 雷达相关技术指标测试方法，但是具体针对CINRA D/SC型雷达年维护方法的研究不多。

本文根据雷达的结构组成和工作原理，总结出一套行之有效的年维护方法，重点介绍了CINRA D/SC型雷达重要性能参数测试的步骤。

1 CINRAD／SC型雷达的结构和工作原理C IN R AD ／S C 型天气雷达由天线馈线系统、发射系统、接收系统、信号处理系统、数据处理和终端显示系统、伺服系统、监控系统、配电系统等８个部分组成，其简易图见图1[6]。

雷达发射机将频率综合器输出的小功率高频信号进行高功率放大，经过铁氧体天线收发开关、波导馈线、方位和俯仰铰链送到馈源，由天线将能量辐射到空间。

云、雨等目标后向散射和晴空大气衍射的电磁波被天线收集后，由接收机处理成数字中频信号，再经过信号提取和数据处理，输出强度、径向速度和速度谱宽等参数，在终端显示并生成产品，同时可以通过网络将产品分发给用户。

2 年维护方法年维护工作应遵循先整体后分机，由表及里，自上而下的维护原则，雷达年维护就是对雷达整机做全面彻底的除尘、清洗、检查和保养工作。

多普勒天气雷达回波数据质量检测及控制方法

多普勒天气雷达回波数据质量检测及控制方法彭涛;刘娟;郑伟;刘兴忠;纪奎秀【摘要】本文提出了一种基于天气雷达回波强度和速度数据的质量检测方法。

通过采集天气雷达按统一的参数进行标定后的晴空标准地物回波强度作为模版，与实时采集的回波强度进行比较和误差分析，以及通过移相来自动检测速度数据理论值和实测值的误差大小，对回波强度数据和速度数据质量进行检测和校正，以此来实现对天气雷达回波数据的质量控制。

%This paper proposes a quality inspection method based on echo intensity and speed data of Doppler weather radar. The real-time echo intensity data is compared with a stencil that is collected on clear day from calibrated radar with uniform parameter standard. And the comparative errors are analyzed on the measured and theoretical value of the speed data through phaseshift. Based on the above comparisons, the echo intensity and speed data are detected and corrected to achieve quality control for echo data of weather radar【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】5页(P15-19)【关键词】大气探测;天气雷达回波数据;质量控制【作者】彭涛;刘娟;郑伟;刘兴忠;纪奎秀【作者单位】电子科技大学通信与信息工程学院,成都610054／四川省大气探测技术中心,成都610072;四川省大气探测技术中心,成都610072;四川省大气探测技术中心,成都610072;四川省大气探测技术中心,成都610072;四川省大气探测技术中心,成都610072【正文语种】中文【中图分类】TN959.40 引言天气雷达作为目前探测强对流天气的主要手段，在气象保障上起着非常重要的作用。

新一代天气雷达观测规定

新一代天气雷达观测规定新一代天气雷达观测规定( 试行)中国气象局二00二年十二月第一章总则第一条为加强对新一代天气雷达观测业务的管理，根据《气象法》及《全国气象事业发展规划》（2001-2015）、《全国新一代天气雷达发展规划》（1994-2010），并考虑到新一代天气雷达功能及特点，制定本规定。

第二条新一代天气雷达，是指中国气象局布网的CINRAD雷达系列的多普勒天气雷达，S波段多普勒天气雷达有CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC等；C波段多普勒天气雷达有CINRAD/CB、CINRAD/CC、CINRAD/CD和CINRAD/CCJ等。

第三条新一代天气雷达观测是气象业务观测的重要组成部分，新一代天气雷达观测业务包括雷达开机、数据采集、处理、存储、传输、整编、归档，编制各种雷达观测报表，观测环境的保护，雷达参数测量和标校，雷达系统的维护和检修等内容,本规定是新一代天气雷达观测业务的基本准则，适用于新一代天气雷达气象业务观测。

第四条新一代天气雷达观测的主要目的是监测和预警灾害性天气。

探测重点是台风、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及天气系统中的中尺度结构等。

第五条从事新一代天气雷达业务观测工作的人员应具备相关专业大专或以上学历。

第六条从事新一代天气雷达业务观测工作人员的主要职责包括：(一) 严守工作岗位，严格按照本规定开展观测工作，认真分析雷达回波及其演变，做好重要天气的监测和预警，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性及真实性；(二) 认真填写、妥善保管各种观测记录、统计表簿和各类技术档案；(三) 严格执行值班制度、交接班制度、雷达标校制度和其他有关规章制度，检查各种安全设施；（四）负责系统运行管理、工作模式选择、雷达系统适配参数设置、系统软件维护；（五）负责雷达系统和网络设备的维护、保养与检修，监视雷达工作状态，发现异常及时处理、报告。

第二章观测环境第七条雷达站址环境应当符合下列要求：(一)雷达站址周围无高大建筑物、高大树木、山脉等遮挡。

多普勒天气雷达产品应用

发展形式上差异：9个为孤立雷暴单体发展而成，4个是多单体风暴中的雷暴单体发展而成，9个是中尺度对流系统内的雷暴单体发展而成。孤立超级单体、包含在中尺度对流系统内的超级单体低仰角回波超级单体特征明显，多单体发展而成的超级单体低仰角回波超级单体特征不明显。
超级单体风暴属性特征统计表
风暴编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
径向速度场上的辐合
大的速度谱宽带
常德雷达10:23 0.5°仰角基本反射率因子、径向速度和谱宽图（红色方块为安乡所在地）
安乡位于中尺度低压流场中。
南北65km距离温差达6℃，呈现出明显的锋生现象。
2019年4月29日12:36-16:00常德多普勒天气雷达1.5°仰角基本反射率因子图与14时地面天气图叠加图
5h49min 6h22min 3h56min 3h34min 2h39min 3h34min ＞1h09min 3h38min 3h56min 5h59min 4h15min 5h32min 5h01min ＞3h21min 2h31min 3h48min 3h29min 1h26min 2h58min 7h55min 4h22min 4h26min
（1）环境场 08时，500hPa、700hPa和
850hPa槽线基本重合。副热带高空西南急流。
2019年4月29日08时500hPa风（红色）、20时500hPa高空图与15:27长沙多普勒天气雷达0.5°仰角基本反射率因子叠加图（图中已过滤掉40dBZ以下强度的回波）
与高空低槽相配合的对流云回波带
风暴单体顶高
/km 6.4 6.8 7.0 6.1 12.0 12.3 9.4 11.9 14.9 14.0 11.9 13.4 14.6 14.6 11.7 >11.8 >11.5 11.6 13.2 14.3 10.6 11.1 6-15km

新一代天气雷达测试规范

新一代天气雷达(CINRAD-SA/SB)测试规范1、范围1.1本规范涵盖了新一代天气雷达测试内容、指标要求、测试方法、测试仪表的设置以及测试程序的使用。

1.2本规范适用新一代天气雷达的SA/SB型号。

2、本规范引用文件新一代天气雷达出厂、现场测试大纲3、测试内容以及指标3.1 发射机功率测试要求发射机输出的峰值功率在650kW―750kW范围内。

3.2 发射机输出脉冲包络测试发射机输出脉冲包络，窄脉冲脉冲宽度（50%处）：1.57±0.1µs ，宽脉冲脉冲宽度（50%处）：4.5―5.0µs；上升沿（10%―90%）、下降沿（90%―10%）大于120ns、小于200ns；纹波顶降小于5%。

3.3 发射机极限改善因子测试用频谱仪测得发射信号的S/N，根据计算公式：I＝S/N＋10lgB－10lgF式中：I为极限改善因子（dB）S/N为信号噪声比（dB）B为频谱分析带宽（Hz）F为发射脉冲重复频率（Hz）SA/SB雷达发射机极限改善因子I≥52dB3.4 发射机输出频谱宽度测试-40dB处谱宽不大于±7.26MHZ；-50dB处谱宽不大于±12.92MHZ；-60dB处谱宽不大于±22.94MHZ3.5 接收机噪声系数测试包含保护器，接收机模拟噪声系数≤3.0dB，数字端噪声系数≤4.0dB3.6 接收机机内动态范围测试采用机内信号源接收系统动态范围≥85dB3.7 接收机机外信号源动态范围测试采用外部仪表信号源接收系统动态范围≥85dB 3.8 接收机机内发射率测试用机内信号源注入功率为-95dBm 至-35dBm 间各档的信号，在距离5km 至200km 范围内检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。

3.9 接收机机外信号源发射率动态范围测试用仪表信号源注入功率为-90dBm 至-35dBm 各档的信号，在距离5km 至200km 范围内检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。