CINRAD SA SB 雷达基数据格式
8.天气雷达基数据标准格式(v1.0)
天气雷达基数据标准格式(V1.0版)1 概述1.1适用范围本格式规定了天气雷达基数据文件的结构、命名、单位和参数范围,我国各型号天气雷达生成的基数据应符合本格式要求。
本格式适用于基数据的传输、存储和服务。
1.2数据类型定义文中的数据类型定义均基于32位操作系统(如Linux/Windows),主要包括:• INT – 4字节整型• SHORT – 2字节整型• CHAR*N – N字节字符型• FLOAT – 4字节浮点类型,符合IEEE754规范• LONG – 8字节整型1.3基数据结构基数据文件分为多个区块,每个区块描述一组信息。
如站点配置块用来描述雷达站的信息,包括经纬度、天线架设高度等。
基数据可分为公共数据块和径向数据块两部分(整体结构见表1-1),其中:公共数据块用于提供数据站点信息、任务配置等公共信息。
(见第二章)径向数据块用于存储天气雷达的探测资料,包括3个子块:径向头、径向数据头以及径向数据。
(见第三章)表1-1 基数据整体结构示径向数据长度,参见表3-1中的数据长度说明。
2 公共数据块公共数据块用于描述数据采集所需的参数,如雷达站点信息和任务配置参数等。
详细描述见表2-1。
2.1 通用头块通用头块用于标识文件的类别,内容主要包括文件格式版本、文件类型等信息,共32字节。
见表2-2。
2.2 站点配置块站点配置块用于描述雷达站信息,共128字节。
详见表2-3。
表 2-3 站点配置块2.4 任务配置块任务配置块提供雷达扫描任务一般信息,主要包括PPI、RHI以及扇扫等,共256字节。
详见表2-4。
2.5 扫描配置块扫描配置块提供具体扫描配置信息,每扫描配置块由256字节组成。
详见表2-5。
对于扫描任务来说,通常包括不止一个仰角或方位角,多个扫描的配置块依次排列在任务配置块后面。
3 径向数据块3.1 径向头块径向头块提供数据状态、采集时间等信息,共64字节,详见表3-1。
3.2 径向数据块径向数据块用来存储雷达探测的径向数据资料,如反射率Z、径向速度V以及谱宽W等。
CINRADSC型天气雷达参数
CINRADSC型天气雷达参数CINRADSC型天气雷达用途:CINRAD/SC型天气雷达属于S波段全相参体制的多普勒天气雷达,具有实时探测回波强度(dBZ)、径向速度(v)和谱宽(w)等气象参数。
对台风、暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气进行有效监测和预警,对大范围降水进行定量测量,监测恶劣天气带来的风灾,获取降水区中风场信息和一定强的晴空探测能力。
适用于气象、水利、航空、军事和科研等部门。
组成:雷达由天线罩、天线、馈线、天线控制和伺服、速调管发射机、数字中频接收机、数字中频多普勒信号处理器、多普勒数据处理和显示终端、监测和标校控制终端、配电等系统组成。
工作频率2700~2900MHz点频工作雷达体制:全相干脉冲多普勒体制天线形式:8.54米圆抛物面天线强度监测距离:≥500km强度测量距离:≥200km速度监测距离:≥250km方位扫描范围:0°~360°俯仰扫描范围:-2°~+90°距离精度:150m方位精度:0.2°仰角精度:0.2°高度精度:200m(距离≤100km),300m(距离>100km)强度参数测量范围:-10~+70dBZ速度参数测量范围:±48m/s(250km),±78m/s(150km)谱宽参数测量范围:0~16m/s电源电压:三相380V±10% 50Hz±1Hz整机功耗:≤25Kw工作条件温度:0℃~+40℃(室内);-40℃~+55℃(室外)相对湿度:90%~96%(室内30℃)95%~100%(室外30℃)海拔高度:4500米以下抗风能力:风速≤50m/s时正常工作风速≤60m/s时(阵风)天线不产生永久形变雷达具有防潮、防霉、防盐雾、防风沙的性能MTBF≥400小时;MTTR≤0.5小时运输方式公路、铁路、水路和航空运输天线罩直径:12m 射频损失:≤0.3dB天线天线直径:8.54m 增益:≥44dB波束宽度:≤1.0°第一旁瓣电平:≤-29dB远端附瓣(10度以外):≤-40dB发射机脉冲峰值功率:≥750kW 发射脉冲宽度:1、4μs脉冲重复频率:300~1000Hz(1μs)300~450Hz(4μs)参差重复频率比:2/3、3/4 相位稳定度:≤0.15°接收机中频频率:30MHz 噪声系数:≤4dB线性动态范围:≥90dB灵敏度:优于-107 dBm(1μs)优于-113 dBm(4μs)信号处理器A/D转换器位数:14位库长:125m、250m、500m 强度处理:距离上采用分库累积平均方位角上采用滑动累积平均多普勒处理:脉冲对算法(PPP)快速傅立叶变换(FFT)双重频去速度模糊(DPRF)随机相位法(RPHASE)处理范围:500km 地物对消能力:30~50dB距离平均数:1、2、4、8 方位平均数:16、32、64、128信号强度的估算精度:优于1dB平均速度估值误差:1m/s(S/N>10dB 速度谱宽<4m/s)谱宽估值误差:1m/s(S/N>10dB)输出信号:触发脉冲dBZ,V,W信号和dBT信号伺服系统天线扫描方式:PPI、RHI、体扫天线扫描速度:PPI 为0~18°/s可调RHI 为0~3°/s可调天线定位精度:方位、仰角均≤0.2°气象雷达原理:雷达通过方向性很强的天线向空间发射脉冲无线电波,它在传播过程中和大气发生各种相互作用。
CINRADSASB雷达基数据格式
CINRAD SA/SB 雷达基数据格式说明:1.数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件2.数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列,对于CINRAD SA/SB雷达,体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
3.径向数据的长度径向数据的长度固定,为2432字节。
4.距离库长和库数反射率距离库长为1000米,最大距离库数为460;速度和谱宽距离库长为250米,最大距离库数为920。
CINRAD CB雷达基数据格式说明:5.数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件6.数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列,对于CINRAD CB雷达,体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
7.径向数据的长度径向数据的长度固定,为4132字节。
8.距离库长和库数反射率距离库长为500米,最大距离库数为800;速度和谱宽距离库长为125米,最大距离库数为1600。
程序中的重要数据说明1.文件名Filename[],输入需要读取的基数据的文件名。
需将该文件放在执行程序所在的目录中才能读出其中的数据。
2.保存反射率、速度、谱宽,各层仰角的数组。
文件中读取的基数据存放在下列数组中:float VolRef[MaxCuts][MaxRads][RGates]; //反射率(浮点型,单位:DBZ)float VolVel[MaxCuts][MaxRads][VGates]; //速度(浮点型,单位:M/S)float VolSpw[MaxCuts][MaxRads][WGates]; //谱宽(浮点型,单位:M/S)float Elvation[MaxCuts];//各层仰角(浮点型,单位:度)数组中无效数据标记为-999.0,距离折叠标记为999.0。
其中,1) MaxCuts=20,为最大层数;2) MaxRads为方位数,每度保存一个径向;3) Rgates为每个径向上反射率的距离库数,C波段为800,对应分辨率为0.5公里;S波段为460,对应分辨率为1公里;4) Vgates为每个径向上径向速度的距离库数,C波段为1600,对应分辨率为0.125公里;S波段为920,对应分辨率为0.25公里;5) Wgates为每个径向上谱宽的距离库数,C波段为1600,对应分辨率为0.125公里;S波段为920,对应分辨率为0.25公里;3.读取不同波段的基数据文件的方法在头文件DataFormat.h中,对距离库数的定义为,用来读取S波段的基数据:const int RGates = 460; //反射率距离库数const int VGates = 920; //速度距离库数const int WGates = 920; //谱宽距离库数若要读取C波段的基数据时,只需将上述定义修改为:const int RGates = 800; //反射率距离库数const int VGates = 1600; //速度距离库数const int WGates = 1600; //谱宽距离库数注意:1)关于仰角层的说明:SA,SB,CB雷达在低层每个仰角上扫描两次,程序中,在保存基数据到数组中时,记为一个仰角层。
CINRAD-SA数据格式
NEXRAD LEVELⅡ数据格式简介Nexrad levelⅡ数据是RDA传给RPG的体扫基数据、雷达数据的数字化信息或者是控制/响应信息数据。
数据由许多条记录──Data Packet组成,每个packet 大小为2432字节。
下面主要介绍体扫的记录格式。
每个Data Packet由12字节CTM信息、16字节的记录信息结构、100字节的雷达数据头结构,2300字节的基本数据和4字节的帧继编码组成。
其中,头结构中含有有关体扫参数具体信息。
1、CTM信息(Channel Terminal Manager)第0~11字节,用于从RDA到RPG传输过程中数据完整性校验,对于体扫基数据来说并不是很重要,因此,读取时可以跳过,不予考虑。
2、记录信息(Message Header)结构第12~27字节,用于确定跟在后面的数据是基本数据或者是另外的13类之一,具体结构为:unsigned short int MessageSize; //12~13 表示记录长度,双字节单位表示char ChannelID; //14 信号传输通道号(=0,1,2)char MessageType; //15 记录数据类型,具体说明见6.1short int IDSequence; //16~17 记录顺序号,0~0x7FFF之间循环表示unsigned short int MessageGenerationDate; //18~19 记录产生日期,以1/1/1970以来//的 Julian日期表示unsigned long int MessageGenerationTime; //20~23 记录产生的GMT时间(毫秒) short int MessageSegmentsNumber; //24~25 记录传输分段段数short int MessageSegmentNumber; //26~27 记录传输段号3、雷达数据头(Digital Radar Data Header)结构第28~127字节,用于描述径向数据的日期、时间、方位、仰角和数据类型等信息。
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。
新一代天气雷达产品数据格式
长度 2 2 4 4 2 2 2
名称 productCode productDate productTime fileLength radarCode receiveCode blockCount
含义 产品代号 产品生成日期,1970 年 1 月 1 日以来的天数 产品生成时间,00:00 以来的秒数 文件包含的字节数 雷达站代号 接收站代号 文件包含的数据块数目
扫描中心点 I 坐标
组成一条径向数据的库数
扫描中心点 I 坐标
比例因子
径向数据条双字节数
径向数据条数
扫描起始角
径向数据条 1 径向数据条 2
…… 径向数据条 n
扫描展角 径向小块 1、2 径向小块 3、4
…… 径向小块 n-1、n
包识别码 1 包识别码 2 包识别码 3 X 坐标起始位置
Y 坐标起始位置
3.1.1.3.1 首尾相连的数据包(Linked Vector Packet)
长度 2 2 2 2 2 2 2
名称 packetCode blockLength colorLevel
2 2
含义
包识别码, 6/9 数据块字节数
矢量颜色等级, 可选域,packetCode=9 时有此域 第 1 点 X 坐标 第 1 点 Y 坐标 第 2 点 X 坐标 第 2 点 Y 坐标 … 第 n 点 X 坐标 第 n 点 Y 坐标
径向小块 0、1,高字节为小块 0,低字节为小块 1
2 data[2]、data[3]
径向小块 2、3
…
…
2 data[n-2]、data[n-1] 径向小块 n-2、n-1
3.1.1.1.1.1 径向小块
长度
名称
《新一代天气雷达观测规定》
新一代天气雷达观测规定中国气象局二○○五年五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。
探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。
第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。
第六条从事新一代天气雷达业务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、完整性及真实性;(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。
minshida_雷达基数据格式
CINRAD SA/SB 雷达基数据格式说明:1.数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件2.数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列,对于CINRAD SA/SB雷达,体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
3.径向数据的长度径向数据的长度固定,为2432字节。
4.距离库长和库数反射率距离库长为1000米,最大距离库数为460;速度和谱宽距离库长为250米,最大距离库数为920。
CINRAD CB雷达基数据格式说明:5.数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件6.数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列,对于CINRAD CB雷达,体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
7.径向数据的长度径向数据的长度固定,为4132字节。
8.距离库长和库数反射率距离库长为500米,最大距离库数为800;速度和谱宽距离库长为125米,最大距离库数为1600。
程序中的重要数据说明1.文件名Filename[],输入需要读取的基数据的文件名。
需将该文件放在执行程序所在的目录中才能读出其中的数据。
2.保存反射率、速度、谱宽,各层仰角的数组。
文件中读取的基数据存放在下列数组中:float VolRef[MaxCuts][MaxRads][RGates]; //反射率(浮点型,单位:DBZ)float VolVel[MaxCuts][MaxRads][VGates]; //速度(浮点型,单位:M/S)float VolSpw[MaxCuts][MaxRads][WGates]; //谱宽(浮点型,单位:M/S)float Elvation[MaxCuts]; //各层仰角(浮点型,单位:度)数组中无效数据标记为-999.0,距离折叠标记为999.0。
其中,1)MaxCuts=20,为最大层数;2)MaxRads为方位数,每度保存一个径向;3)Rgates为每个径向上反射率的距离库数,C波段为800,对应分辨率为0.5公里;S 波段为460,对应分辨率为1公里;4)Vgates为每个径向上径向速度的距离库数,C波段为1600,对应分辨率为0.125公里;S波段为920,对应分辨率为0.25公里;5)Wgates为每个径向上谱宽的距离库数,C波段为1600,对应分辨率为0.125公里;S波段为920,对应分辨率为0.25公里;3.读取不同波段的基数据文件的方法在头文件DataFormat.h中,对距离库数的定义为,用来读取S波段的基数据:const int RGates = 460; //反射率距离库数const int VGates = 920; //速度距离库数const int WGates = 920; //谱宽距离库数若要读取C波段的基数据时,只需将上述定义修改为:const int RGates = 800; //反射率距离库数const int VGates = 1600; //速度距离库数const int WGates = 1600; //谱宽距离库数注意:1)关于仰角层的说明:SA,SB,CB雷达在低层每个仰角上扫描两次,程序中,在保存基数据到数组中时,记为一个仰角层。
CINRADSC型天气雷达参数
CINRADSC型天气雷达用途:CINRAD/SC型天气雷达属于S波段全相参体制的多普勒天气雷达,具有实时探测回波强度(dBZ)、径向速度(v)和谱宽(w)等气象参数。
对台风、暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气进行有效监测和预警,对大范围降水进行定量测量,监测恶劣天气带来的风灾,获取降水区中风场信息和一定强的晴空探测能力。
适用于气象、水利、航空、军事和科研等部门。
组成:雷达由天线罩、天线、馈线、天线控制和伺服、速调管发射机、数字中频接收机、数字中频多普勒信号处理器、多普勒数据处理和显示终端、监测和标校控制终端、配电等系统组成。
工作频率2700~2900MHz点频工作雷达体制:全相干脉冲多普勒体制天线形式:8.54米圆抛物面天线强度监测距离:≥500km强度测量距离:≥200km速度监测距离:≥250km方位扫描范围:0°~360°俯仰扫描范围:-2°~+90°距离精度:150m方位精度:0.2°仰角精度:0.2°高度精度:200m(距离≤100km),300m(距离>100km)强度参数测量范围:-10~+70dBZ速度参数测量范围:±48m/s(250km),±78m/s(150km)谱宽参数测量范围:0~16m/s电源电压:三相380V±10% 50Hz±1Hz整机功耗:≤25Kw工作条件温度:0℃~+40℃(室内);-40℃~+55℃(室外)相对湿度:90%~96%(室内30℃)95%~100%(室外30℃)海拔高度:4500米以下抗风能力:风速≤50m/s时正常工作风速≤60m/s时(阵风)天线不产生永久形变雷达具有防潮、防霉、防盐雾、防风沙的性能MTBF≥400小时;MTTR≤0.5小时运输方式公路、铁路、水路和航空运输天线罩直径:12m 射频损失:≤0.3dB天线天线直径:8.54m 增益:≥44dB波束宽度:≤1.0°第一旁瓣电平:≤-29dB远端附瓣(10度以外):≤-40dB发射机脉冲峰值功率:≥750kW 发射脉冲宽度:1、4μs脉冲重复频率:300~1000Hz(1μs)300~450Hz(4μs)参差重复频率比:2/3、3/4 相位稳定度:≤0.15°接收机中频频率:30MHz 噪声系数:≤4dB线性动态范围:≥90dB灵敏度:优于-107 dBm(1μs)优于-113 dBm(4μs)信号处理器A/D转换器位数:14位库长:125m、250m、500m强度处理:距离上采用分库累积平均方位角上采用滑动累积平均多普勒处理:脉冲对算法(PPP)快速傅立叶变换(FFT)双重频去速度模糊(DPRF)随机相位法(RPHASE)处理范围:500km 地物对消能力:30~50dB距离平均数:1、2、4、8 方位平均数:16、32、64、128信号强度的估算精度:优于1dB平均速度估值误差:1m/s(S/N>10dB 速度谱宽<4m/s)谱宽估值误差:1m/s(S/N>10dB)输出信号:触发脉冲dBZ,V,W信号和dBT信号伺服系统天线扫描方式:PPI、RHI、体扫天线扫描速度:PPI 为0~18°/s可调RHI 为0~3°/s可调天线定位精度:方位、仰角均≤0.2°气象雷达原理:雷达通过方向性很强的天线向空间发射脉冲无线电波,它在传播过程中和大气发生各种相互作用。
CINRAD-SA多普勒天气雷达产品简介
数据 , P R G直 接 生成 的操作 员 指 定仰 角上 的不 同分
辨率和数据显示级别 的基本反射率因子( 、 R)基本 径 向速度 ( 和 基 本 谱 宽 ( W ) 产 品。基 本 产 品 V) S 等
比其 它导 出产 品更 直 观 的反 映 锋 面 , 雨 等 天气 尺 暴
务 于警 报 、 究 和 预报 , 可应 用 于 探 测 大气 结 构 , 研 还
动 及发 展趋 势 , 可识别 显著 的强 风暴结 构特 征 , 如弱
生成 。预 报员 主要 通 过 主用 户 终 端 子 系 统 P UP获
取所式 显 示
在 监视器 上 。
回波 区 , 回波墙 , 钩状 回波 , 向人流 等 , 可识别 锋 后 亦
本产品包括反射率 因子 、 基本径向速度和谱宽等 3类 , 1 共 5种产 品 , 常用的基本 产品是 1 、7号产 品。导 出产 品 最 92
是 由数字化 的基本数据经过使用特定 的算法做进 一步处理 而生成 的产品 , 最常 用的有组 合反射 率因子 ( R 5 、 c 3 ) 反
射率 因子垂直剖面 ( C 0 、 R S5 ) 回波顶 ( T 4 )一小时累积降水 ( P7 )三小 时累积 降水 ( HP7 )垂 直累积液 态 E 1 、 0H 8 、 T 9 、 水 ( L5 )弱 回波 区( R 5 ) 速度方位显示风廓线( VI 7 、 wE 3 、 VwP4 ) 8 等。
根 据 风 向风 速 随高度 的变 化监 测各层 冷 暖平流 及 中 低 空 急流 ; 此外 还可 用于探 测 风暴结 构 , 据平 均径 根
1 雷 达产 品分 类
C NRA )s I I-A多普 勒 天气 雷 达 的 产 品包 括 基 本 产 品和导 出产 品 , 品 由雷 达 产 品生 成 子 系统 R G 产 P
天气雷达基数据标准格式
公共数据块用于描述数据采集所需的参数,如雷达站点信息和任务配置参数等。详细描述见表2-1。
表2-1公共数据块列表
BLOCK区块
BYTES字节
REMARKS描述
GENERIC HEADER通用头块
32
文件格式版本、文件类型等信息,见表2-2
SITE CONFIG站点配置
128
雷达站点信息,见表2-3
TASK CONFIG任务配置
10
Angular
Resolution
角度分辨率
FLOAT
Degree
度
~
径向数据的角度分辨率,仅用于PPI扫描模式
11
Scan Speed
扫描速度
FLOAT
Deg/sec
度/秒
~
PPI扫描的方位转速,或RHI扫描的俯仰转速
12
Log Resolution
强度分辨率
INT
Meter
米
1~5,000
强度数据的距离分辨率
类型/字节数
UNIT
单位
RANGE
范围
REMARKS
描述
01
MagicNumber魔术字
INT
N/A不适用
0x4D545352
固定标志,用来指示雷达数据文件。
02
Major Version
主版本号
SHORT
N/A不适用
0~65536
03
Minor Version
次版本号
SHORT
N/A不适用
0~65536
公共数据块用于提供数据站点信息、任务配置等公共信息。(见第二章)
径向数据块用于存储天气雷达的探测资料,包括3个子块:径向头、径向数据头以及径向数据。(见第三章)
CINRAD/SB型新一代天气雷达频综故障诊断方法
21 0 1年 1 1月
气 象 与环境 科 学
M t o o o i a n v r nme t l S i n e e e r l g c la d En i o n a c e c s
Vo . 4 NO 4 13 . NO . 01 V2 1
提供全机 所需 的全 相 参 中频 和 射频 信 号 , 出信 号 输
有: 回波 强度 定 标 信 号 , 频 连 续 波 信 号 ( W) 输 射 C ,
收稿 日期 :0 1— 8—1 修 订 日期 :0 —1 21 0 9; 21 1 0—1 1 基金 项 目 : 南 省 科 技 厅 项 I“ 南省 地 强 对 流 天 气 短 时 临 近 预报 预 警 技 术 研 究 ” 12 0 30 3 ) 助 河 = 河 = j ( 12 10 3 资 1 作者 简 介 : 全 周 (9 7 ), , 南 郑 州 人 , 17 一 男 河 工程 师 , 事 综 合 气 象 观测 、 管 理 . - i:u nhu7 2 .o 从 世务 Ema qazo7 @16 cr l n
控 制 信 号 波 形
输 出到发 射 机 的射 频 激 励 信 号 ( F D I E R R V R)
峰值 功率 为 1 B 脉 宽 :0 s 左 右 。该 信 号经 0 d m( 1 )
过发射 机 后 , 冲宽 度被 减 窄 到 1 5~5 s 再 经速 脉 . , 调管 功率 放大 变成 发射 的射 频载 波 。发射 机 的具体
测 量 点 :A1 , 宽 8 3 s 幅度 5V。 5 6脉 .4 ,
如 果频 综 输 出 的相 关信 号不 正 常 , 导致 回波 将 强度和 速度测 量 误差 增 大 , 出现 速 度 场显 示 画 面 杂
雷达产品与算法
符号 表示风暴当前位置
符号
表示风暴处于准静止状态
字符信息
STORM ID—风暴编号 AZ—风暴的方位 RAN—与雷达头的距离 FCST—预测的风暴移向,即来向 MVT—预测的风暴移速 TRK ERR—跟踪误差(距离、移向) DBZM—最大反射率因子的数值 HGT--最大反射率因子所在高度
TVS评分对比(6个例)
NSSL TVS
88D TVS (opt)
88D TVS
POD FAR CSI HSS
POD FAR CSI HSS POD FAR CSI HSS
43 48
31 46
37
78
16
26
3
0
3
0
3.5 垂直累积液态水(VIL 57)
• 反映降水云体中,在某一确定的底面积(4KM
假定回波均由液态水所产生,由经验公式将 反射率因子DBZ转换成相当的液态水含量
液态水混合比的经验公式:
M 3.44 103 Z 4/ 7
M~液态水混合比,Z~雷达反射率因子 Z值的上限取为55dBZ以减少冰雹污染
计算步骤
把每个PPI极坐标形式的回波强度 R 转换成直 角坐标(4 KM×4KM )的 R
风暴单体质心
处理过程:
在锥面上(仰角扫描)分析完每个径向的段后,将锥 面上相邻风暴段组合成“二维”风暴分量
如果不同阈值的分量相互重叠,则只保留最大阈值 的分量
分量质量—分量的等效液态水含量的估计值
计算分量的质心、分量质量ห้องสมุดไป่ตู้ 按间距≤5公里/7.5公里/10公里三种阈值进行分量
质心垂直关联。如果某一分量质心与相邻锥面的质 心关联数超过1个,取最大质量的质心 计算出单体的质心
(完整)CC雷达基数据格式说明(附函数)
CINRAD/CC/CCJ雷达原始数据格式声明:本数据格式适用CINRAD/CC和CINRAD/CCJ.安徽四创电子股份有限公司保留最终解释权.本文档仅供内部交流,请不要发表.文件名:平扫(PPI):NNNNYYDDHH.MMP高扫(RHI):NNNNYYDDHH.MMR体扫(VPPI):NNNNYYDDHH.MMV单库FFT:NNNNYYDDHH.MMF等高PPI(CAPPI):NNNNYYDDHH。
MMCN:年 Y:月 D:日 H:时 M:分数据组成:整个数据由文件头(1个)和基于极坐标系的原始数据(512个径向)组成.文件头:///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////tagWEATHERRADAR雷达信息的结构typedef struct tagWEATHERRADAR{char cFileType[16]; //3830数据标识(CINRADC)char cCountry[30];//国家名char cProvince[20]; //省名char cStation[40]; //站名char cStationNumber[10]; //区站号char cRadarType[20]; //雷达型号char cLongitude[16];//天线所在经度char cLatitude[16];//天线所在纬度long lLongitudeValue; //具体经度long lLatitudeValue; //具体纬度long lHeight;//天线海拔高度short sMaxAngle;//地物阻挡最大仰角short sOptAngle;//最佳观测仰角unsigned char ucSYear1; //观测开始时间的年千百位(19-20)unsigned char ucSYear2;//观测开始时间的年十个位(00—99)unsigned char ucSMonth; //观测开始时间的月(1-12)unsigned char ucSDay; //观测开始时间的日(1—31)unsigned char ucSHour;//观测开始时间的时(0-23)unsigned char ucSMinute;//观测开始时间的分(0—59)unsigned char ucSSecond;//观测开始时间的秒(0-59)unsigned char ucTimeFrom;//时间来源 0-计算机时钟(1天内未对时)// 1-计算机时钟(1天内已对时)// 2-GPS// 3-其它unsigned char ucEYear1; //观测结束时间的年千百位(19—20) unsigned char ucEYear2;//观测结束时间的年十个位(00—99) unsigned char ucEMonth;//观测结束时间的月(1-12)unsigned char ucEDay; //观测结束时间的日(1—31)unsigned char ucEHour; //观测结束时间的时(0—23)unsigned char ucEMinute;//观测结束时间的分(0-59)unsigned char ucESecond; //观测结束时间的秒(0—59)unsigned char ucScanMode; //扫描方式 1-RHI// 10-PPI和ZPPI// 1XX=VPPI(XX为扫描圈数)unsigned long ulSmilliSecond;//以微秒为单位表示的秒的小数位unsigned short usRHIA; //RHI所在的方位角(0。
《新一代天气雷达观测规定》
新一代天气雷达观测规定中国气象局二○○五年五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。
探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。
第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。
从事新一代天气雷达业务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、完整性及真实性;(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。
8.天气雷达基数据标准格式(v0)
8.天气雷达基数据标准格式(v1.0)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN天气雷达基数据标准格式(版)1 概述适用范围本格式规定了天气雷达基数据文件的结构、命名、单位和参数范围,我国各型号天气雷达生成的基数据应符合本格式要求。
本格式适用于基数据的传输、存储和服务。
数据类型定义文中的数据类型定义均基于32位操作系统(如Linux/Windows),主要包括:• INT – 4字节整型• SHORT – 2字节整型• CHAR*N – N字节字符型• FLOAT – 4字节浮点类型,符合IEEE754规范• LONG – 8字节整型基数据结构基数据文件分为多个区块,每个区块描述一组信息。
如站点配置块用来描述雷达站的信息,包括经纬度、天线架设高度等。
基数据可分为公共数据块和径向数据块两部分(整体结构见表1-1),其中:公共数据块用于提供数据站点信息、任务配置等公共信息。
(见第二章)径向数据块用于存储天气雷达的探测资料,包括3个子块:径向头、径向数据头以及径向数据。
(见第三章)表1-1 基数据整体结构I表示径向数据长度,参见表3-1中的数据长度说明。
2 公共数据块公共数据块用于描述数据采集所需的参数,如雷达站点信息和任务配置参数等。
详细描述见表2-1。
通用头块通用头块用于标识文件的类别,内容主要包括文件格式版本、文件类型等信息,共32字节。
见表2-2。
站点配置块站点配置块用于描述雷达站信息,共128字节。
详见表2-3。
表 2-3 站点配置块任务配置块任务配置块提供雷达扫描任务一般信息,主要包括PPI、RHI以及扇扫等,共256字节。
详见表2-4。
扫描配置块扫描配置块提供具体扫描配置信息,每扫描配置块由256字节组成。
详见表2-5。
对于扫描任务来说,通常包括不止一个仰角或方位角,多个扫描的配置块依次排列在任务配置块后面。
3 径向数据块径向头块径向头块提供数据状态、采集时间等信息,共64字节,详见表3-1。
新一代天气雷达复习笔记
第一章引论1.1 新一代天气雷达概述CIRNAD/SA型雷达主要由RDA(Radar Data Acquisition)、RPG(Radar Product Generator)、PUP(Principal User Processor)三部分构成。
RDA(Radar Data Acquisition)由四个部分组成:发射机、天线、接收机、信号处理器。
发射机:产生高功率(峰值功率750KW)非常稳定的10cm的射频脉冲。
天线:扫描方式:扫描方式告诉雷达在一次体积扫描中使用多少仰角和时间。
CINRAD/SA使用三种扫描方式:扫描方式1#:5分钟完成14个不同仰角上的扫描;扫描方式2#:6分钟完成9个不同仰角上的扫描;扫描方式3#:10分钟完成5个不同仰角上的扫描;体扫模式:体扫模式规定使用哪个扫描方式,并且规定哪些具体的仰角。
目前CINRAD/SA定义的体扫模式有4个:VCP11(扫描方式1# )、VCP21(扫描方式2# )、VCP31(扫描方式3# )、VCP32(扫描方式3# )。
VCP31和VCP32的区别在与VCP31使用长脉冲而VCP32使用短脉冲。
最常用的VCP为VCP21接收机:放大由天线接收的回波能量,以便模数转换和后续处理。
信号处理器完成三种重要功能:地物杂波消除、模数转换,以及退多普勒数据的距离折叠。
RPG(Radar Product Generator)主要任务是把RDA传来的基本数据,对其处理和生产各种产品分发给PUP。
产品分为基本产品和导出产品。
基本产品:指定仰角上的基本反射率因子、基本径向速度和基本谱宽产品。
导出产品:把体扫基数据经过特定算法而得到的产品。
PUP(Principal User Processor)获取、存储和显示产品。
主要功能包括:产品请求(获取)、产品数据存储和管理、状态监视、产品编辑注释产品请求方式:常规产品列表(RPS)、一次性请求(OTR)、产品-预警配对(PAP)1.2 天气雷达的局限性(1)是波束中心的高度随距离的增加而增加; (2)是波束宽度随距离的增加而展宽; (3)是静静锥区的存在。
8.天气雷达基数据标准格式(v0)
8.天气雷达基数据标准格式(v1.0)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN天气雷达基数据标准格式(版)1 概述适用范围本格式规定了天气雷达基数据文件的结构、命名、单位和参数范围,我国各型号天气雷达生成的基数据应符合本格式要求。
本格式适用于基数据的传输、存储和服务。
数据类型定义文中的数据类型定义均基于32位操作系统(如Linux/Windows),主要包括:• INT – 4字节整型• SHORT – 2字节整型• CHAR*N – N字节字符型• FLOAT – 4字节浮点类型,符合IEEE754规范• LONG – 8字节整型基数据结构基数据文件分为多个区块,每个区块描述一组信息。
如站点配置块用来描述雷达站的信息,包括经纬度、天线架设高度等。
基数据可分为公共数据块和径向数据块两部分(整体结构见表1-1),其中:公共数据块用于提供数据站点信息、任务配置等公共信息。
(见第二章)径向数据块用于存储天气雷达的探测资料,包括3个子块:径向头、径向数据头以及径向数据。
(见第三章)表1-1 基数据整体结构I表示径向数据长度,参见表3-1中的数据长度说明。
2 公共数据块公共数据块用于描述数据采集所需的参数,如雷达站点信息和任务配置参数等。
详细描述见表2-1。
通用头块通用头块用于标识文件的类别,内容主要包括文件格式版本、文件类型等信息,共32字节。
见表2-2。
站点配置块站点配置块用于描述雷达站信息,共128字节。
详见表2-3。
表 2-3 站点配置块任务配置块任务配置块提供雷达扫描任务一般信息,主要包括PPI、RHI以及扇扫等,共256字节。
详见表2-4。
扫描配置块扫描配置块提供具体扫描配置信息,每扫描配置块由256字节组成。
详见表2-5。
对于扫描任务来说,通常包括不止一个仰角或方位角,多个扫描的配置块依次排列在任务配置块后面。
3 径向数据块径向头块径向头块提供数据状态、采集时间等信息,共64字节,详见表3-1。
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附录 3:程序中的重要数据说明
1. 文件名 Filename[],输入需要读取的基数据的文件名。需将该文件放在执行程序所在的目录中 才能读出其中的数据。
2. 保存反射率、速度、谱宽,各层仰角的数组。文件中读取的基数据存放在下列数组中:
float VolRef[MaxCuts][MaxRads][RGates];
里;S 波段为 920,对应分辨率为 0.25 公里; 5) Wgates 为每个径向上谱宽的距离库数,C 波段为 1600,对应分辨率为 0.125 公里;
S 波段为 920,对应分辨率为 0.25 公里;
3.读取不同波段的基数据文件的方法
在头文件 DataFormat.h 中,对距离库数的定义为,用来读取 S 波段的基数据:
docs/88d2arps50.pdf.
When running the program, users should provide an option “-rad98”. For
example, ../bin/88d2arps KTAN -rad98 radarfile_china < adas.input
“zkf”.
— Monday, July 30, 2007
附录 1: CINRAD SA/SB 雷达基数据格式
字节顺序 1-14 15-16 17-28 29-32
双字节顺序 1-7 8 9-14 15-16
数据类型 2 字节 4 字节
说明
保留 1-表示雷达数据 保留
雷达信息头 (28 字节)
径向数据收集时间(毫秒,自 00:00 开始)
基数据 部分
(4000 字节)
说明: 5.数据的存储方式
每个体扫存储为一个单独的文件 6.数据的排列方式
按照径向数据的方式顺序排列,对于 CINRAD CB 雷达,体扫数据排列自低 仰角开始到高仰角结束。 7.径向数据的长度 径向数据的长度固定,为 4132 字节。 8.距离库长和库数 反射率距离库长为 500 米,最大距离库数为 800; 速度和谱宽距离库长为 125 米,最大距离库数为 1600。
表示第一个速度数据的位置
谱宽数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
表示第一个谱宽数据的位置
多普勒速度分辨率。 2:表示 0.5 米/秒ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4:表示 1.0 米/秒
体扫(VCP)模式 11:降水模式,16 层仰角
21:降水模式,14 层仰角
31:晴空模式,8 层仰角
32:晴空模式,7 层仰角
保留
用于回放的反射率数据指针,同 33
多普勒数据的距离库长(单位:米)
反射率的距离库数
多普勒的距离库数
扇区号
系统订正常数
反射率数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
表示第一个反射率数据的位置
速度数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
表示第一个速度数据的位置
谱宽数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
表示第一个谱宽数据的位置
多普勒速度分辨率。 2:表示 0.5 米/秒
附录 2: CINRAD CB 雷达基数据格式
字节顺序 1-14 15-16 17-28 29-32 33-34 35-36 37-38 39-40 41-42
43-44 45-46 47-48 49-50 51-52 53-54 55-56 57-58 59-60 61-64 65-66
67-68
33-34
17
35-36
18
37-38
19
39-40
20
41-42
21
43-44 45-46 47-48 49-50 51-52 53-54 55-56 57-58 59-60 61-64 65-66
67-68
69-70
71-72
73-74
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31-32 33
Then the program 88d2arps can be compiled and run with CINRAD data just as it is instructed in file docs/88d2arps50.pdf.
2.2 Run-time option Users compile program 88d2arps just as it is instructed in file
4:表示 1.0 米/秒
体扫(VCP)模式 11:降水模式,16 层仰角
21:降水模式,14 层仰角
31:晴空模式,8 层仰角
32:晴空模式,7 层仰角
保留
用于回放的反射率数据指针,同 33
用于回放的速度数据指针,同 34
用于回放的谱宽数据指针,同 35
Nyquist 速度(表示:数值/100. = 米/秒)
用于回放的速度数据指针,同 34
用于回放的谱宽数据指针,同 35
Nyquist 速度(表示:数值/100. = 米/秒)
91-128 129-928
46-64 65-464
1 字节
129-2528 65-1264
1 字节
129-4128 65-2064
1 字节
4129-4132 1215-2066
不模糊距离(表示:数值/10.=千米)
方位角(编码方式:[数值/8.]*[180./4096.]=度)
当前仰角内径向数据序号
径向数据状态 0:该仰角的第一条径向数据
1:该仰角中间的径向数据
2:该仰角的最后一条径向数据
3:体扫开始的第一条径向数据
4:体扫结束的最后一条径向数据
仰角 (编码方式:[数值/8.]*[180./4096.]=度)
CINRAD Support in the ARPS Remapping Program – 88d2arps
1. Introduction There are two ways to decode Chinese netrad (CINRAD) radar data with the
remapping program – 88d2arps. One is the compile-time modification which was provided by Chunxi Zhang from the Peking University in China. Another is a run-time option which was provided by an anonymous user (“zkf”).
34
35
36
37
75-82 83-84 85-86 87-88 89-90 91-128 129-588
38-41 42 43 44 45 46-64 65-294
2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节
2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 4 字节 2 字节
Appendices
The following appendices about CINRAD data formats and code for decoding
(program 88d2arps does not use it, it is provided just for reference) were provided by
说明: 1.数据的存储方式
每个体扫存储为一个单独的文件 2.数据的排列方式
按照径向数据的方式顺序排列,对于 CINRAD SA/SB 雷达,体扫数据排列自 低仰角开始到高仰角结束。 3.径向数据的长度 径向数据的长度固定,为 2432 字节。 4.距离库长和库数 反射率距离库长为 1000 米,最大距离库数为 460; 速度和谱宽距离库长为 250 米,最大距离库数为 920。
体扫内的仰角数
反射率数据的第一个距离库的实际距离(单位:米)
多普勒数据的第一个距离库的实际距离(单位:米)
反射率数据的距离库长(单位:米)
多普勒数据的距离库长(单位:米)
反射率的距离库数
多普勒的距离库数
扇区号
系统订正常数
反射率数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
表示第一个反射率数据的位置
速度数据指针(偏离雷达数据信息头的字节数)
69-70
71-72
73-74
75-82 83-84 85-86 87-88 89-90
双字节顺序 1-7 8 9-14 15-16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31-32 33
34
35
36
37
38-41 42 43 44 45
数据类型
2 字节
4 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节 2 字节
保留
反射率
距离库数:0-460 编码方式:(数值-2)/2.-32 = DBZ
当数值为 0 时,表示无回波数 据(低于信噪比阀值)
基数据 部分
(2300 字节)
当数值为 1 时,表示距离模糊
129-1508 65-754
1 字节
129-2428 65-1214
1 字节
2429-2432 1215-1216
//各层仰角(浮点型,单位:度)
数组中无效数据标记为-999.0, 距离折叠标记为 999.0。
其中, 1) MaxCuts=20,为最大层数; 2) MaxRads 为方位数,每度保存一个径向; 3) Rgates 为每个径向上反射率的距离库数,C 波段为 800,对应分辨率为 0.5 公里;S
波段为 460,对应分辨率为 1 公里; 4) Vgates 为每个径向上径向速度的距离库数,C 波段为 1600,对应分辨率为 0.125 公