X波段双基站多普勒天气雷达系统设计
X波段双极化多普勒天气雷达极限降水的估计能力
( e a o t yo to hr o nig hn d nvrt o I om t nTcnl y hnd 12 5 h a 1K yL br o m s ei Su dn ,C eg uU i syf n r ai ehoo ,C eg u6 0 2 ,C i ) a r fA p c e i f o g n
第3 0卷
第 2期
气象Leabharlann 科学 Vo . 3 1 0. No. 2 Ap .,2 0 r 01
21 0 0年 4月
S ENTI M ET CI A EOROLOGI CA I CA S NI
史朝 , 何建新 , 艳. 刘 X波段双极 化多普 勒天 气雷达 极限 降水 的估 计能力 . 象科学 ,0 0 3 ( ) 2 52 9 S i h o H 气 2 1 ,0 2 :4 -4 . h Z a , e
摘 要 首 先分 析 了 x波 段双 极化 多普 勒天 气 雷达 降水 估 计 的误 差来 源 及 其 影响 , 后分 析 然
了信 比、 积累 阶数 对 降水估 计精 度 的影 响 , 明确 雷达 系统 本 身 的 测量 误 差 所 能达 到 的理 想 程度 , 结 果表 明在 双通道 的积累次数 M = 4 信 噪比 S R=1 B的条件 下 差分 反射 率 的 o( 。 )= . 2d 6, N 0d r Z 0 3 B, 则相 应 ( z 的 降水 估 计精度 最好 能达 到 4 % , z, 。 ) 4 同样条 件 下差 分相位 的 ( 。)= . 8 , 么 0 0 。那
t os ai ( ⅣR)a d smpe u e ( ) on i rt I e o s n a lsD mb r M .De u e eut s o h t =6 d c d rs l h w ta s M 4
监利X波段双偏振多普勒天气雷达系统建设项目.pdf
监利X波段双偏振多普勒天气雷达系统建设项目环境影响报告书(征求意见稿)建设单位:监利县气象局评价单位:武汉网绿环境技术咨询有限公司二〇一九年八月目录1概述 (1)1.1工程建设的必要性 (1)1.2建设项目的特点 (2)1.3环境影响评价的工作过程 (2)1.4关注的主要环境问题 (3)1.5环境影响评价主要结论 (3)2总则 (4)2.1环境影响评价原则 (4)2.2编制依据 (4)2.3评价因子与评价标准 (7)2.4评价工作等级 (9)2.5评价范围 (10)2.6环境保护目标 (10)2.7评价重点 (14)3工程概况与工程分析 (15)3.1工程概况 (15)3.2污染影响因素分析 (22)3.3生态影响因素分析 (22)3.4污染物产生及治理措施分析 (23)4环境现状调查与评价 (25)4.1自然环境现状调查与评价 (25)4.2.生态环境敏感区调查与评价 (27)4.3电磁环境现状调查与评价 (28)4.4声环境现状调查与评价 (30)4.5与政策、法规等相容性分析 (31)5环境影响预测与评价 (34)5.1施工期环境影响预测与评价 (34)5.2运行期环境影响预测与评价 (40)6环境保护措施及其可行性论证 (53)6.1环境保护措施分析 (53)6.2环境保护措施经济、技术可行性分析 (55)6.3环境保护措施投资估算 (55)7环境影响经济损益分析 (56)7.1环境经济损益分析的目的 (56)7.2社会效益分析 (56)7.3经济效益分析 (56)7.4环境效益分析 (57)7.5环境影响经济效益分析结论 (57)8环境管理与监测计划 (58)8.1环境管理 (58)8.2环境监测 (61)9环境影响评价结论 (63)9.1工程概况 (63)9.2环境现状调查与评价 (63)9.3环境影响预测与评价 (64)9.4环境保护措施及其可行性论证 (66)9.5环境影响经济损益分析 (66)9.6环境管理及监测计划 (66)9.7总结论 (67)1概述1.1工程建设的必要性X波段双偏振多普勒天气雷达是指能够发射水平和垂直两种线偏振波的多普勒天气雷达,作为定量测量降水、预报强对流天气的重要工具,被广泛地应用于气象科学研究和天气预警的业务观测中。
X波段全固态双偏振多普勒天气雷达支线机场应用及分析
X波段全固态双偏振多普勒天气雷达支线机场应用及分析作者:康晓华周文杰陈昶来源:《西部论丛》2017年第02期摘要:本文以在陕西省榆林榆阳机场试验验证的X波段全固态双偏振多普勒天气雷达为例,论述了工作原理,分析了双偏振探测效果,对比了不同天气条件下的雷达产品,通过典型的天气过程分析该型雷达产品对榆林机场航空气象服务的支持能力,对全国其它支线机场的航空气象服务具有借鉴意义。
关键词:X波段双偏振试验验证航空气象服务引语X波段全固态双偏振多普勒天气雷达,具备多普勒天气雷达的功能,获取回波的强度、相位信息之外,还具备获取了回波的偏振(极化)信息,通常有如下几种双偏振参数:差分反射率因子,差分传播相位常数,线性退偏振比,相关系数。
此外,它还具有全固态的优势,故障率低、体积小、轻便、易安装、易维护等特点。
中国民航局于2012年下发的《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》中关于天气雷达频率的种类增加了X波段,旨在满足不同类型的机场的需要。
近几年,中国民用航空运输机场中也开始逐步应用X波段天气雷达,例如呼伦贝尔东山国际机场、祁连机场等。
因此,研究X波段双偏振多普勒天气雷达在支线机场的应用具有重要意义。
双偏振天气雷达经过多年的研究应用,技术已日趋成熟,国内生产厂家较多,如中电14所、中电38所、航天二院23所、成都锦江784厂等均有不同型号、不同波段的双偏振天气雷达。
1 基本原理本文所涉及的X波段雙偏振多普勒天气雷达是航天二院23所研制的WR-X100型,属于单发双收偏振天气雷达,发射机采用全固态体制,其系统组成框图如图1所示:雷达发射机根据系统的工作时序,产生高功率的脉冲信号,经过波导、极化开关、环行器、耦合器和正交模耦合器到达馈源,根据极化开关控制状态以水平或垂直极化方式由天线辐射出去。
天线辐射出去的电磁波遇到云、雨等气象目标,产生后向散射,成为气象目标的回波信号。
经天线接收到的回波信号通过正交模耦合器后分为两路,一路经环行器、保护开关、耦合器,送往接收机的水平极化接收通道;另一路经环行器、保护开关、耦合器,进入接收机的垂直极化接收通道。
多普勒天气雷达高速数据采集系统的设计
场可编程 门阵列 ( F P G A) ; 并 配置丰富的片内外设 资 源, 如D D R控制 器、 U S B控制 器、 S P I f l a s h控制 器、 S D / S D I O外设 控制器 和千兆 网以太 网控 制器等_ 3 j 。
以X C 7 Z 0 2 0为 数据采 集 处理 系统 的核 心器 件 , 配置 必
点 以及可 实现 软件 系统 运行 完成 初始 化配 置和 简单运
1
I l S 隔 P 离 I — R 与 ¥ 驱 4 2 动 2 U l S 通 信 P 模 I I 块J
图 1 数据采集处理 系统硬件方块图
很好的结构和资源, 以及可 以使用 的 I P C o r e 和便 于 开发 的优 点 [ 2 - 3 ] , 充 分利 用其 片上 系统 ( S O ( 3 ) 的结 构特
摘要 : 多普 勒天气雷达需要一个高速数 据采集系统 , 以实现大量 的基数据 到微机 中的实 时传输 , 同时将控制命
令传送到雷达处理器 中。利用 F P G A器件 z y n q - 7 0 0 0具 有片上 系统 ( s oc ) 的结构特 点 , 构建一个 具有高 速传输 功 能 的典型信号处理系统 。采用千兆 以太 网芯 片 8 8 E 1 5 1 8作 为数据传输接 V I , 以内嵌 的 C o r t e x — A9处理器作 为接 口 的配置和控制部件 , 通过裁剪 和重构 L i n u x操作 系统 运行 由 C语 言开发 的软件应用 系统程 序代码 , 实现 千兆 以太 网接 口以及数据传输与命令交互功 能。有 限次实验 和测试结 果表 明 , 采集 系统容 易达到 6 4 0 Mb p s 的数据 传输 速 率。 满 足雷达数据采集的需求 , 未 出现性 能不稳定 现象 。
X波段调频多普勒探头整体方案
X 波段调频多普勒探头微波部分整体方案1、 微波部分电路方案23FM -OSC MIXER AN TLPFLPFBR F BR F+5VI FG N D Mi cr o s t r i p Co mb i n e r M O D图一 微波部分方框图微波部分包含调频振荡器(FM-OSC )、低通滤波器(LPF )、混频器(MIXER )、带阻滤波器(BRF )、天线(ANT )和微带合路器(Micro strip Combiner )。
为了在有限的面积上采用高增益的微带天线,本方案设计为收发通路共用天线,利用微带合路器实现收发合路。
2、 整体结构天线板和高频头板的连接通过高频头板上预留的连接半圆孔焊接到天线板上实现,PCB 板的形状为直径43mm 的圆形板,可留溢料孔。
天线板前进方向 高频头控制板3、 天线方向图本方案采用二维阵列微带天线,仿真结果如下列图片所示,天线最大增益为17.83dBi ,3dB 波束宽度为水平(H-Plane )24度,垂直(E-Plane )24度。
图二三维天线辐射方向图图三天线垂直辐射方向图图四 天线水平辐射方向图4、 最大探测距离计算 理想雷达方程:432)4(R G G P P r t t r ∙∙∙∙∙∙=πσλ (理想雷达方程)其中, r P 是从接收天线输出的功率 (W )t P 是发射功率 (W)t G 是发射天线增益r G 是接收天线增益λ 是工作频率波长 (m)σ 是移动目标散射面积 (2m )R 是移动目标与雷达之间的距离 (m)已知:t P = 5dBm =0.003W, 1t G =1r G =17.83dBi=60.67, λ=0.0285m, σ=12m , min r P = -75dBm代入雷达方程计算得到:R = 38.89m以上为理论计算,仅供参考!。
X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术
X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术引言X波段双极化相控阵天气雷达是一种重要的仪器设备,广泛应用于气象、军事和航空领域中。
为了确保雷达系统的准确性和可靠性,金属球定标技术被广泛应用于天气雷达的定标和校准。
本文将介绍X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术的原理、方法和应用。
一、X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术的原理1. 反射和散射特性金属具有较高的电导率和反射能力,因此金属球可以产生较强的雷达回波。
金属球的回波特性可以通过雷达系统的天线接收到,并用来校准雷达系统的接收和发送路径。
2. 介电常数的影响金属球的介电常数会影响雷达回波的相位和幅度。
在定标前,需要确定金属球的介电常数,并将其考虑在内,以提高雷达系统的测量精度。
3. 天线特性的校正天线是雷达系统中最重要的组成部分之一。
通过将金属球放置于雷达系统的波束中心,可以对天线的增益和相位进行校正,从而提高雷达系统的性能和精度。
二、X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术的方法1. 实验装置使用X波段双极化相控阵天气雷达作为主要的实验装置,金属球作为校准工具。
实验时需要考虑金属球的尺寸、形状和材料等因素,并在实验室环境中进行。
2. 数据采集与处理在进行定标时,通过改变雷达系统的参数(如发射功率、发射频率、接收增益等),记录金属球的回波数据,并利用雷达系统的信号处理模块对数据进行处理和分析。
根据回波数据的幅度和相位信息,可以推导出雷达系统的性能指标,并进行校正。
3. 定标曲线的建立根据实验数据分析,可以建立金属球的回波强度与雷达系统性能指标之间的关系。
通过拟合和优化,可以获得定标曲线。
定标曲线能够提供雷达系统的增益、相位、频率响应等信息,为后续雷达观测和数据处理提供准确性和可靠性。
三、X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术的应用1. 定标校准金属球定标技术可以用于X波段双极化相控阵天气雷达的定标和校准。
一次吉林强降雨的X波段双线偏振多普勒天气雷达资料分析
1 . 天气情况及资料背景 2 0 0 7 年5 J ¨ 5『 1 . I I 林 竹…现 了大范 持续 性积层 混合 云降水过 1 5 I l 0 8 时( , I L l l , j ' l h J . 下 ) , 我 旧尔部地 I 受 低压槽控制 , 东北地 l 位于 5 0 0 h i , j - 的低 槽 悄 . 8 5 0 h P a 的『 氐 』 K槽不断 加深 , 从 东北地 Ⅸ i 4f I { I 刮汀 1 5几 l 4时 , 林地 区 一个低涡 生成 . 2 0时 , 低 涡 仍维持 々林 肯 小 丈选取 l 5[ I 2 0 : 0 0 至2 2 : 3 0 X波段 双偏振 多普 勒甫 达2 3 1 、 时次n 耶华水观测资料作 为研 究样小 , 结合地 丽雨撼站实测 资料 进 行综 合分析 、 l 奉次试验样 夺r f l 最大降水 量的雷达回波图 ,【 垌 1 为2 0 0 7 年5 J { 1 5日2 1 时 的雷达 降水回波闭
X波段双极化相控阵天气雷达的防雷设计
气象水文海洋仪器Meteorological » Hydrological and Marine Instruments第4期2020年12月No. 4Dec. 2020X 波段双极化相控阵天气雷达的防雷设计陈景荣1,李文飞1,黄春生2(.广东省气象公共安全技术支持中心,广州5 10080;2.广东天文防雷工程有限公司,广州510080)摘要:文章基于X 波段双极化相控阵天气雷达的结构和安装特点进行防雷设计,在总结了气象探测设备特别是新一代天气雷达以及风廓线雷达的防雷实践经验基础上,参考国家相关防雷规范,对X 波段双极化相控阵天气雷达的防雷进行设计和应用。
实践证明,设计方法可行,能够通过测试考验。
关键词:X 波段天气雷达;雷达防雷设计;双极化相控阵雷达中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:l()()6-()()9X(2()2())()4-()()5005Lightning protection design of X-band dual-polarization phased array weather radarChen Jingrong 1 , Li Wenfei 1 , Huang Chunsheng 2(1. Guangdong Technical Support Center of Meteorological Public Security , Guangzhou 5 10080; 2. Guangdong TianwenLightning Protection Engineering Co. , Ltd. , Guangzhou 510080)Abstract : Based on the structural design and installation characteristics of X-band dual polarizationphased array weather radar , lightning protection design is carried out in this paper. On the basis ofsumming up the practical experience of lightning protection for weather detection equipment.?especiallythe new generation weather radar and wind profile radar , the design and application of X-band dual polarization phased array weather radar for lightning protection are presented according to the relevant national lightning protection specifications. The design methods are tested and validated by thepractical application.Key words : X-band weather radar ; radar lightning weatherradar0引言x 波段双极化相控阵天气雷达是采用目前最先进的相控阵技术结合双偏振技术体制,实现了 高可靠性与稳定性以及超高时空分辨力的双极化相控阵雷达系统,具有快速扫描和精确极化探测能力,能够实现对短时强风暴、龙卷风和冰雹等生 消快、尺度小、致灾性极强的强对流灾害性天气全protection design ;dual-polarization phased array天候监测和预警[1],为提高中小尺度天气系统观 测的准确性、及时性与可靠性提供了有效的方法.X 波段双极化相控阵天气雷达采用一体化和模块化设计,将射频前端、数据处理、机械控制等集成一体,雷达的收发系统直接与天线相连接,具 有体积小、重量轻、无需依托大型基础建筑物的特点。
呼和浩特地区一次降水过程的X波段双偏正多普勒雷达分析
研究与探讨Y 822018年8月·下呼和浩特地区一次降水过程的X波段双偏正多普勒雷达分析贺志宇1 毕力格2 李 静3 李汉超3(内蒙古气象科学研究所,内蒙古 呼和浩特 010000)摘 要 利用高分辨率的多普勒天气雷达,结合地面实况雨量资料对2017年8月8日发生在呼和浩特地区的一次大范围降水过程进行分析,通过对X波段多普勒雷达资料的强度场、速度场、反射率因子、风廓线等产品的分析,得出相应结论,为今后过程预报提供参考。
关键词 反射率因子;风廓线内蒙古自治区拥有近700万公顷农田耕地,人均耕地面积0.24公顷,居全国第一位。
河套、土默川、西辽河平原有“谷仓”和“塞外米粮川”之称,呼和浩特地处内蒙古自治区中部,不仅是内蒙古粮食和经济作物的主要产区,也是国家农业开发的重点地区,农牧业生产是我市经济的一个重要基础产业。
但因其受降水少、水资源贫乏、多大风和风沙天气、蒸发量大及大气环境异常等因素影响, 干旱成为我市农牧业生产的主要威胁。
大面积降水对我市旱情缓解起着至关重要的作用,因此研究该地区的降水过程有着非常重要的意义。
随着近几年多普勒天气雷达在全国各地的普及和建设,雷达观测数据以及由雷达数据反演出的相关产品不仅为临近降水预报和灾害性天气的预警提供了及时丰富的观测信息,同时也为科学指挥人工增雨作业提供了更为广泛、准确的科学依据。
X波段双偏正多普勒雷达是一部采用全固态发射机和全相参体制的双偏正多普勒天气雷达。
该雷达具备水平、垂直两个通道的发射机和接收机,能工作在双发双收,单发单收等多种工作模式,同时采用脉冲压缩和脉冲补盲技术具有更高的探测精度和系统稳定度,是国内比较先进的X波段天气雷达。
本文利用多普勒天气雷达资料结合常规天气图资料对2017年8月8日10:30-17:30呼和浩特地区一次强降水过程的多种多普勒雷达产品特征进行分析,总结,得出相应结论,为今后灾害性天气预报以及开展人工影响天气提供科学依据。
X波段多普勒双偏振天气雷达选址方法
X波段多普勒双偏振天气雷达选址方法一、引言随着气象预报的不息进步和改进,天气雷达已经成为现代气象观测的重要工具之一。
天气雷达通过发射、接收雷达波束来探测和识别大气中的各种气象现象,如降水、风暴、龙卷风等,为气象预报和灾难预警提供重要数据。
在天气雷达中,X波段多普勒双偏振雷达凭借其高区分率和高精度的测量能力而备受关注。
二、X波段多普勒双偏振雷达的工作原理X波段多普勒双偏振雷达是一种基于多普勒效应和偏振效应原理的气象雷达。
它通过发射和接收垂直和水平两种偏振方向的雷达波束,分析接收回波的频移和偏振参数来反演大气中的降水和风场信息。
X波段相比于C波段具有更高的频率和更短的波长,因此具有更高的区分率和测量精度。
三、X波段多普勒双偏振雷达选址的重要性在进行X波段多普勒双偏振雷达选址时,有几个关键的思量因素需要思量。
起首是雷达的地理环境,包括地形、地貌以及周边的建筑物。
这些因素会影响雷达波束的传播和接收状况,从而影响雷达的观测能力和数据质量。
其次是雷达站的布设密度,抱负的雷达布设应该能够实现较高的空间区分率和遮盖范围,以获得更准确和全面的天气观测数据。
最后是应思量到雷达的运行和维护成本,包括设备选购、修理和人员培训方面的费用。
四、X波段多普勒双偏振雷达选址方法1.地理环境分析起首需要进行地理环境的分析,包括地形和地貌的特征。
选址应尽量避开高山、高楼和密林等地形地貌影响较大的区域,以缩减雷达波束的传播和接收的干扰。
2.人口分布和需求分析依据雷达的主要应用领域,如气象预报、灾难预警等,分析人口分布和需求。
雷达应优先布设在人口密集区域以及灾难频发区域,以提供准确和准时的天气信息。
3.现有雷达站点分析分析已有的雷达站点,了解其布设密度和效果,防止雷达站点之间的重叠和盲区现象,以提高雷达网络的遮盖能力和观测精度。
4.数据模拟和评估使用地理信息系统(GIS)等工具对可能的选址进行数据模拟和评估。
通过模拟不同选址的天气观测能力和遮盖范围,评估不同选址方案的优劣。
2024年X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目合作计划书
X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目合作计划书目录前言 (4)一、风险应对评估 (4)(一)、政策风险分析 (4)(二)、社会风险分析 (4)(三)、市场风险分析 (5)(四)、资金风险分析 (5)(五)、技术风险分析 (5)(六)、财务风险分析 (6)(七)、管理风险分析 (6)(八)、其它风险分析 (6)二、背景和必要性研究 (7)(一)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目承办单位背景分析 (7)(二)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目背景分析 (8)三、工艺先进性 (9)(一)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目建设期的原辅材料保障 (9)(二)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目运营期的原辅材料采购与管理 (10)(三)、技术管理的独特特色 (11)(四)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目工艺技术设计方案 (13)(五)、设备选型的智能化方案 (14)四、后期运营与管理 (15)(一)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目运营管理机制 (15)(二)、人员培训与知识转移 (16)(三)、设备维护与保养 (17)(四)、定期检查与评估 (17)五、质量管理与监督 (18)(一)、质量管理原则 (18)(二)、质量控制措施 (20)(三)、监督与评估机制 (21)(四)、持续改进与反馈 (23)六、合作伙伴关系管理 (26)(一)、合作伙伴选择与评估 (26)(二)、合作伙伴协议与合同管理 (27)(三)、风险共担与利益共享机制 (28)(四)、定期合作评估与调整 (29)七、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目收尾与总结 (30)(一)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目总结与经验分享 (30)(二)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目报告与归档 (34)(三)、X波段全相双偏振脉冲多普勒天气雷达项目收尾与结算 (36)(四)、团队人员调整与反馈 (37)八、人员培训与发展 (38)(一)、培训需求分析 (38)(二)、培训计划制定 (39)(三)、培训执行与评估 (40)(四)、员工职业发展规划 (42)九、资源有效利用与节能减排 (43)(一)、资源有效利用策略 (43)(二)、节能措施与技术应用 (44)(三)、减少排放与废弃物管理 (44)十、市场营销与品牌推广 (45)(一)、市场调研与定位 (45)(二)、营销策略与推广计划 (46)(三)、客户关系管理 (48)(四)、品牌建设与维护 (49)前言在当今激烈的市场竞争中,项目合作是激发创新、优化资源配置、实现共赢战略的关键手段。
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计
分析全固态双线偏振多普勒天气雷达系统设计全固态双线偏振多普勒天气雷达系统是一种先进的天气检测设备,具有高分辨率、高灵敏度、高精度的特点,能够实时监测大气中的降水、风暴和其他天气现象。
本文将对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的设计进行分析,包括系统组成、工作原理、技术特点和应用前景等方面。
一、系统组成全固态双线偏振多普勒天气雷达系统由以下主要部分组成:天线、发射机、接收机、信号处理模块、控制模块等。
1. 天线:全固态双线偏振多普勒天气雷达系统采用双线偏振天线,能够同时接收垂直和水平方向的电磁波,从而实现对降水微物理参数的探测和分析。
2. 发射机:发射机是全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的核心部件,通过发射一定频率和功率的微波信号,形成雷达波束,与大气中的降水粒子发生散射并返回,实现降水的探测。
3. 接收机:接收机用于接收来自大气中散射的雷达信号,并将信号转换成数字信号,然后传输给信号处理模块进行处理和分析。
4. 信号处理模块:信号处理模块是全固态双线偏振多普勒天气雷达系统中的关键模块,能够实现对接收到的雷达信号进行距离、速度和功率的处理,从而实现对大气中降水的无损探测。
5. 控制模块:控制模块用于实现对全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的控制和监测,包括雷达系统的开关、校准、故障诊断和数据传输等功能。
二、工作原理全固态双线偏振多普勒天气雷达系统的工作原理是基于雷达波束与大气中降水粒子的相互作用。
具体而言,当雷达波束与降水粒子发生相互作用时,会产生散射现象,散射回来的信号经过接收机接收后,通过信号处理模块进行处理和分析,最终得到降水的距离、速度和粒子大小等参数。
三、技术特点全固态双线偏振多普勒天气雷达系统具有以下技术特点:1. 高分辨率:全固态双线偏振多普勒天气雷达系统能够实现对降水的高分辨率探测,可以精确地测量降水的位置、速度和粒子大小等参数。
4. 全固态设计:全固态双线偏振多普勒天气雷达系统采用全固态设计,具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点,具有较长的使用寿命和良好的稳定性。
X波段双偏振天气雷达差分传播相移滤波分析
X波段双偏振天气雷达差分传播相移滤波分析天气雷达是一种重要的气象探测仪器,用于观测大气中的降水、云和风暴等天气现象。
在天气雷达技术中,差分传播相移滤波是一种常用的信号处理算法,可用于抑止地面回波和杂波,提高雷达系统的探测性能。
X波段双偏振天气雷达是一种新型的雷达系统,在传统的天气雷达技术上进行了改进和创新。
相比于传统雷达系统,X 波段双偏振天气雷达可以提供更多的信息,例如雷达回波的双偏振属性,使得气象学家们可以更准确地分析天气现象。
差分传播相移滤波作为一种重要的信号处理技术,在X波段双偏振天气雷达中应用得越来越广泛。
差分传播相移滤波的基本原理是基于天气雷达信号的相移特性来抑止杂波和地面回波。
相移特性是指雷达回波信号在传播过程中的相位改变。
差分传播相移滤波通过对雷达回波信号进行相位差分,从而改变信号频率重量的相位特性,实现对杂波和地面回波的抑止。
在X波段双偏振天气雷达中,差分传播相移滤波主要应用于雷达回波信号的短脉冲补偿和地面杂波的抑止。
起首,通过对双偏振回波信号进行差分处理,可以提取出各个重量的相位信息,从而实现雷达回波的短脉冲补偿。
这样可以提高雷达系统的区分率和探测能力,使得对小标准天气现象的观测更加精确。
其次,差分传播相移滤波可以通过补偿地面回波信号的相位变化,抑止地面杂波的干扰。
这样可以提高雷达系统的探测灵敏度和可靠性,缩减对天气现象的遮盖效应。
差分传播相移滤波在天气雷达系统中的实现需要接受复杂的信号处理算法和运算方法。
起首,需要通过对雷达回波信号的采集和处理,得到到各个重量的振幅和相位信息。
然后,针对不同重量的相位信息,进行差分传播相移滤波算法的设计和优化。
最后,通过对滤波后的信号进行重构和整理,得到最终的天气雷达图像和数据。
另外,差分传播相移滤波的性能和效果还受到多种因素的影响,例如雷达系统的频率、脉冲重复频率、天线孔径等。
因此,在使用差分传播相移滤波算法时,需要充分思量这些因素的影响,并进行相应的优化和调整。
多波段天气雷达测试集成系统设计与实现
多波段天气雷达测试集成系统设计与实现多波段天气雷达测试集成系统设计与实现摘要:天气雷达作为一种重要的气象观测仪器,不仅能够提供天气信息,还能预警天气灾害,对于保障人们的生命和财产安全起着重要的作用。
多波段天气雷达测试集成系统是一个能够对天气雷达进行全面测试与验证的系统,本文旨在介绍该系统的设计与实现。
关键词:多波段天气雷达;测试集成系统;设计与实现 1. 引言天气雷达是气象观测的重要手段之一,通过接收回波信号判断降水区域、降水强度和雨水类型等信息,对于天气灾害的预警和气象预报起着关键作用。
然而,由于天气雷达在不同频段下的工作特点与性能存在差异,需要进行全面的测试与验证。
因此,本文设计与实现了一种多波段天气雷达测试集成系统,旨在提供全面、准确的测试数据,并为雷达的性能优化和改进提供科学依据。
2. 系统设计本系统主要由硬件和软件两部分组成。
2.1 硬件设计硬件部分主要包括天气雷达信号接收模块、信号处理模块和测试结果输出模块。
天气雷达信号接收模块是本系统的核心部分,通过接收雷达回波信号,并将其传输给信号处理模块进行后续处理。
信号处理模块对接收到的雷达回波信号进行滤波、放大和频谱分析等处理,得到不同频段下的信号特征参数。
测试结果输出模块将信号处理模块得到的信号特征参数进行整理和统计,并输出给用户进行分析和评估。
2.2 软件设计软件部分主要包括数据采集和处理软件、控制软件和用户界面软件。
数据采集和处理软件负责对接收到的雷达回波信号进行采集、滤波和频谱分析等处理,并将得到的特征参数传输给控制软件。
控制软件主要负责对硬件部分的各个模块进行控制和调度,保证系统的正常运行。
用户界面软件提供友好的用户界面,使用户能够方便地进行参数设置、数据显示和分析等操作。
3. 系统实现本系统的实现过程主要分为硬件的搭建和软件的编程两个阶段。
3.1 硬件实现硬件实现首先是搭建天气雷达信号接收模块,选择适当的接收天线和信号放大器,保证接收到的回波信号质量优良。
X波段双通道同时收发式多普勒偏振天气雷达
X波段双通道同时收发式多普勒偏振天气雷达
X波段双通道同时收发式多普勒偏振天气雷达
以我们研制的X波段多普勒偏振天气雷达为基础, 介绍一种双通道同时收发式多普勒偏振雷达技术, 并对其优缺点和应用问题进行讨论.这是一部真正意义上的多参数雷达, 它可同时获取云和降水的强度信息(ZH)、多普勒信息(平均径向速度V, 谱宽W)和偏振信息(差反射率ZDR, 差传输相移ΦDP及比相差KDP和相关系数ρHV).这些信息反映了云和降水粒子的.范围、大小、运动变化和相态的不同, 是全面了解云和降水特别是灾害性天气的形成机理及其微物理变化过程的较好工具.它可广泛用于大气物理研究、人工影响天气、暴洪监测和临近天气预报等领域, 对于提高云和降水物理研究水平和提高防灾减灾能力都有重要意义.
作者:王致君楚荣忠 WANG Zhi-jun CHU Rong-zhong 作者单位:中国科学院,寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊名:高原气象 ISTIC PKU 英文刊名: PLATEAU METEOROLOGY 年,卷(期): 2007 26(1) 分类号: P412.25 关键词: X波段双通道多普勒偏振天气雷达。
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须考虑到发射脉冲宽度 !。单基地取样体积按圆来估 算, 而双基地取样体积是按椭圆来估算。双基地取样 体积为 *+, - ) ! "! "" *
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第" 期
李; 忱: M 波段双基站多普勒天气雷达系统设计
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U@CM #S" +@M # V4F<?6<D #%%-
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总体工程
! 波段双基站多普勒天气雷达系统设计
李" 忱
( 南京电子技术研究所, " 南京 #$%%$& )
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【摘要】 " ! 波段双基站多普勒天气雷达系统是一种新型气象探测雷达系统, 主要用于测量降雨回波的三维风场。根 据 ! 波段天气雷达的功能要求及设备组成特点, 采用波导缝隙天线及 ’() 系统解决了空间、 相位、 时间的三大同步问题, 具有结构简单、 价格低廉、 工作可靠、 灵敏度高等特点。还分析了确定系统性能指标的算法, 并给出了基于 ’() 的具体工 程实施方法, 该系统有很好的推广价值。 【 关键词】 " 双基站雷达; 天气雷达; ’() 中图分类号: *+,-." " 文献标识码: /
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[ #] J@<K ( P1+B*) 用于测量降雨回波的三维风场 。它采
用一个有发射机的传统多普勒气象雷达, 同时在该雷 达的周围较远的地方配置一个或多个无源接收站, 从 而确保对空间的任一分辨单元, 可以有多个接收站同 时接收其多普勒信号, 再通过一定的数学计算, 即可在 短时间内获取监视空域的三维风矢量。 P1+B* 系统主要需要解决的是主雷达与无源接收
[ &] 站的空间、 相位、 时间的三大同步问题 , 本文从实际
使用出发, 基于自行研制的 ! 波段天气雷达提出了一 种结构简单、 价格低廉、 工作可靠的 P1+B* 系统设计 方案。
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万方数据 收稿日期: #%%WE%&E%&" " 修订日期: #%%WE$$E##
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现代雷达
*C 卷
仰角在较低的时候, 能够获得较单基地雷达更大的取 样体积。 ! + !# 多普勒频移 #$%&’ 系统中单收站接收机能够获得云雨目标的 多普勒频移, 必须云雨目标的运行轨迹相对于整个路 径的长度有改变。即云雨目标必须相对于收发站的椭
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圆轨迹有正交运动。 根据文献 : , 双基地多普勒频移 1 2 有以下关系 12 ) ** ;<7 ( %) ;<7 # $ *
本文介绍的 ( 波段 #$%&’ 系统的单收站安装在 建筑物上, 为减小地杂波进入天线, 天线俯仰角余割赋 形, 俯仰最低角度为 !) 。
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式中: * 是目标速度; $ 是波长; % 是目标速度矢量与双 基地角平分线逆时针旋转的角度。与单基地雷达相 比, 其多普勒频移相差双基地因子 ;<7 ( # = *) 。 ><?83- 给出了单基地雷达计算目标多普勒速度误
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其中: 4 是采样数; 5 6 是脉冲重复时间; & 是信号自相 关函数; 8 是噪声功率; 9 是信号功率; ’ 7 是采样空间 粒子散射截面。 #$%&’ 系统中, 由式 (:) 有
%" 引" 言
脉冲多普勒天气雷达技术先进、 功能齐全、 性能优 良, 不仅能测定降水位置和强度, 还能测定降水内部气
[ $] 流的速度和流向 。但是单个多普勒天气雷达只能