气象雷达要点PPT课件
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气象雷达
气象雷达
专门用于大气探测的雷达
01 基本概况
03 组成 05 种类划分
目录
02 发展简史 04 工作原理 06 作用
气象雷达,是专门用于大气探测的雷达。属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测 风雷达，只是一种对位移气球定位的专门设备，一般不算作此类雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天 气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控 制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。气象雷达是气象监测的重要手段，在突发性、灾 害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用，
70年代，除联合使用多部多普勒雷达外，又相继发展了大功率高灵敏度的甚高频和超高频多普勒雷达和具有 多普勒性能的高分辨率调频连续波雷达；在雷达结构上，广泛采用了集成电路，配备有小型或微型电子计算机， 使气象雷达能对探测资料进行实时数字处理和数字化远距离传输；有的天气雷达已能按照预先编好的程序，由电 子计算机操纵观测，并逐步向自动化观测的方向发展。
3.1距离测定
气象雷达发射的电磁波是以光速c在空中向前传播，通过测量所接收到的目标回波信号与发射脉冲之间的时间 间隔t，可以算出目标相对于飞机的距离L =ct/2。它的距离分辨力决定于脉冲的宽度，要提高区分近距离目标的 能力，必须使用较窄的脉冲宽度。
3.2方位测定
它是通过测定雷达天线波束轴的瞬时方位来确定目标方位的。雷达天线所形成的辐射波束是宽度很窄的圆锥 形波束，当天线指向某一方位时只有该方位的目标回波才能被雷达所接收，把该信号的位置传输给显示器，使回 波图像显示在显示器的相应方位，就可以确定目标的实际方位。雷达的方位分辨能力取决于天线水平面内的波束 宽度，天线波束在水平面内的宽度越窄，其方位分辨力越好，为保障良好的方位分辨力，采用平板缝隙天线阵。
专门用于大气探测的雷达
01 基本概况
03 组成 05 种类划分
目录
02 发展简史 04 工作原理 06 作用
气象雷达,是专门用于大气探测的雷达。属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测 风雷达，只是一种对位移气球定位的专门设备，一般不算作此类雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天 气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工具之一。常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控 制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。气象雷达是气象监测的重要手段，在突发性、灾 害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用，
70年代，除联合使用多部多普勒雷达外，又相继发展了大功率高灵敏度的甚高频和超高频多普勒雷达和具有 多普勒性能的高分辨率调频连续波雷达；在雷达结构上，广泛采用了集成电路，配备有小型或微型电子计算机， 使气象雷达能对探测资料进行实时数字处理和数字化远距离传输；有的天气雷达已能按照预先编好的程序，由电 子计算机操纵观测，并逐步向自动化观测的方向发展。
3.1距离测定
气象雷达发射的电磁波是以光速c在空中向前传播，通过测量所接收到的目标回波信号与发射脉冲之间的时间 间隔t，可以算出目标相对于飞机的距离L =ct/2。它的距离分辨力决定于脉冲的宽度，要提高区分近距离目标的 能力，必须使用较窄的脉冲宽度。
3.2方位测定
它是通过测定雷达天线波束轴的瞬时方位来确定目标方位的。雷达天线所形成的辐射波束是宽度很窄的圆锥 形波束，当天线指向某一方位时只有该方位的目标回波才能被雷达所接收，把该信号的位置传输给显示器，使回 波图像显示在显示器的相应方位，就可以确定目标的实际方位。雷达的方位分辨能力取决于天线水平面内的波束 宽度，天线波束在水平面内的宽度越窄，其方位分辨力越好，为保障良好的方位分辨力，采用平板缝隙天线阵。
雷达气象学课件：第八章多普勒天气雷达资料在天气预警预报中
RHI回波特征：
1、回波呈柱状(发展的阶段不同,柱状的高度不同),底 部及地，云顶高度较高，一般>6-7km，最高可达 20km，随季节差异大。 2、在高显上出现异常的高，是虚 假的旁瓣回波，出现此回波说明会 有冰雹云、甚至是大冰雹。 单体对流云内部只有一个强中心,而多单体组成的对流云 降水,往往具有不规则的外形和多个强度中心,强度也不一 定相同；
对流风暴云生命史的各阶段垂直剖面图
对流云风暴云降水生命史的回波特征：
1、积云阶段
PPI：抬高天线仰角才能观测到对流云回波,尺度很小,但边缘较清晰； RHI：回波位于中空,底部不及地,呈米粒状或倒梨状； 2、发展阶段 PPI：回波呈块状,内部结构密实,边缘较清晰,回波尺度和强度迅速增 大； RHI：回波呈柱状,底部及地,高度不断升高,且在接收机上进行衰减后 回波顶高度降落很少 3、成熟阶段 PPI：回波体大,内部结构密实,边缘清晰,局部有些发毛,回波强度很 大； RHI：回波高耸,加衰减后顶高降落很少,强回波区的高度也很高； 4、消散阶段 PPI：初期回波的尺度仍较大,但内部结构松散,边缘发毛,之后强度和 尺度都不断减小； RHI：初期顶高虽仍较高,但加衰减后顶高明显降落,强回波区位于回 波的中下部。之后,高度不断下降,后期显出零摄氏度层亮带。
图：典型单一单体对流云回波 强度图：云体高大，中心强度大 速度图：不同高度上有风切变。
单体风暴云的PPI回波图
多单体风暴云特征
多单体风暴云是强对流 风暴中出现机会最多的 一种，其实质是四个处 在不同发展阶段的对流 单体依序排列的集合体。 右图可看出：
1、外围的黑色波纹线:云的剖面边界，绿色:RHI上多单体风暴 云的回波,红色的强回波区:可能产生冰雹的区域； n+1：淡积云 n：浓积云（发展旺盛） n-1：发展成熟的积云 n-2：开始消亡的积云 2、左边的下沉气流和降水的拖制，可能产生层状云；右边的上 升气流使云不断发展、组织化的垂直运动使对流云的生命史比 单体对流云要长得多。
1、回波呈柱状(发展的阶段不同,柱状的高度不同),底 部及地，云顶高度较高，一般>6-7km，最高可达 20km，随季节差异大。 2、在高显上出现异常的高，是虚 假的旁瓣回波，出现此回波说明会 有冰雹云、甚至是大冰雹。 单体对流云内部只有一个强中心,而多单体组成的对流云 降水,往往具有不规则的外形和多个强度中心,强度也不一 定相同；
对流风暴云生命史的各阶段垂直剖面图
对流云风暴云降水生命史的回波特征：
1、积云阶段
PPI：抬高天线仰角才能观测到对流云回波,尺度很小,但边缘较清晰； RHI：回波位于中空,底部不及地,呈米粒状或倒梨状； 2、发展阶段 PPI：回波呈块状,内部结构密实,边缘较清晰,回波尺度和强度迅速增 大； RHI：回波呈柱状,底部及地,高度不断升高,且在接收机上进行衰减后 回波顶高度降落很少 3、成熟阶段 PPI：回波体大,内部结构密实,边缘清晰,局部有些发毛,回波强度很 大； RHI：回波高耸,加衰减后顶高降落很少,强回波区的高度也很高； 4、消散阶段 PPI：初期回波的尺度仍较大,但内部结构松散,边缘发毛,之后强度和 尺度都不断减小； RHI：初期顶高虽仍较高,但加衰减后顶高明显降落,强回波区位于回 波的中下部。之后,高度不断下降,后期显出零摄氏度层亮带。
图：典型单一单体对流云回波 强度图：云体高大，中心强度大 速度图：不同高度上有风切变。
单体风暴云的PPI回波图
多单体风暴云特征
多单体风暴云是强对流 风暴中出现机会最多的 一种，其实质是四个处 在不同发展阶段的对流 单体依序排列的集合体。 右图可看出：
1、外围的黑色波纹线:云的剖面边界，绿色:RHI上多单体风暴 云的回波,红色的强回波区:可能产生冰雹的区域； n+1：淡积云 n：浓积云（发展旺盛） n-1：发展成熟的积云 n-2：开始消亡的积云 2、左边的下沉气流和降水的拖制，可能产生层状云；右边的上 升气流使云不断发展、组织化的垂直运动使对流云的生命史比 单体对流云要长得多。
机载气象雷达文档幻灯片
第二节 机载气象雷达
1
机载气象雷达
2
一、机载气象雷达的特点
?（1）机载气象雷达的体积小、重 量轻
?（2）机载气象雷达探测的是航路 前方及左右扇形区域内的天气，并 能显示出气象目标的平面分布图像 及它们相对于飞机的方位。
3
机载气象雷达的特点
?（3）彩色气象雷达用象征性的颜 色来表示降雨率不同的区域。大雨 区的图像为红色，中雨区的图像为 黄色，小雨区用绿色图像来表示
?（3）机载气象雷达是帮助飞行员避 开危险气象区域的，而不是用来帮 助穿过这些区域。
39
飞行中的注意事项
?（4）应避免因选用较短显示距离而 使飞机进入所谓的盲谷区域。
?如只选用较小的显示距离，很难保证 有足够的时间和以较大的安全距离来 避开已邻近的恶劣天气区。
40
气象盲谷示意图
41
地面通电的注意事项
? 1、前方有人，不能接通雷达。 ? 2、飞机在加油或有其他飞机在加油时，
不能接通雷达。 ? 不应在机库中或在机头朝着近距离内的
建筑物、大型金属反射面的情况下使气 象雷达工作于发射方式，以免回波过强 而损坏气象雷达接收机。 ? 地面检查时，应尽量使雷达工作于准备 或自检方式。
＞50.8
＞2.0
15
彩色方案
?无雨区黑色 ?小雨区绿色 ?中雨区黄色 ?大雨区红色 ?暴雨和湍流区 紫色或粉红色
16
雷达显示
17
雷达屏幕上的各种雨区
18
湍流区域的颜色表示
?湍流区域的图像是紫色的，也有 用品红色或白色图像来表示湍流 区的
19
对湍流区的探测
?雷暴云、 降雨区 和湍流 区的示 意图
35
机载雷达的气象回避
1
机载气象雷达
2
一、机载气象雷达的特点
?（1）机载气象雷达的体积小、重 量轻
?（2）机载气象雷达探测的是航路 前方及左右扇形区域内的天气，并 能显示出气象目标的平面分布图像 及它们相对于飞机的方位。
3
机载气象雷达的特点
?（3）彩色气象雷达用象征性的颜 色来表示降雨率不同的区域。大雨 区的图像为红色，中雨区的图像为 黄色，小雨区用绿色图像来表示
?（3）机载气象雷达是帮助飞行员避 开危险气象区域的，而不是用来帮 助穿过这些区域。
39
飞行中的注意事项
?（4）应避免因选用较短显示距离而 使飞机进入所谓的盲谷区域。
?如只选用较小的显示距离，很难保证 有足够的时间和以较大的安全距离来 避开已邻近的恶劣天气区。
40
气象盲谷示意图
41
地面通电的注意事项
? 1、前方有人，不能接通雷达。 ? 2、飞机在加油或有其他飞机在加油时，
不能接通雷达。 ? 不应在机库中或在机头朝着近距离内的
建筑物、大型金属反射面的情况下使气 象雷达工作于发射方式，以免回波过强 而损坏气象雷达接收机。 ? 地面检查时，应尽量使雷达工作于准备 或自检方式。
＞50.8
＞2.0
15
彩色方案
?无雨区黑色 ?小雨区绿色 ?中雨区黄色 ?大雨区红色 ?暴雨和湍流区 紫色或粉红色
16
雷达显示
17
雷达屏幕上的各种雨区
18
湍流区域的颜色表示
?湍流区域的图像是紫色的，也有 用品红色或白色图像来表示湍流 区的
19
对湍流区的探测
?雷暴云、 降雨区 和湍流 区的示 意图
35
机载雷达的气象回避
雷达气象学课件：5层状云降水、积层混合云降水回波分析
典型混合云降水回波 受低涡影响，黑龙江省境内6小时的最大降水量达54毫米。
回波面积大，几乎充满整个范围，边 缘破碎，无明显边界。在均匀的层状 云中镶嵌着密实的对流云团块，强度 最大值达48dBZ。
零速度线明显的“S”型，从低至到高层有暖平流存 在；近测站有“牛眼”，风速随高度先增后减，而 后又随高度增加；对应强度较强的对流云区，在正 南方，有逆风区，此处辐合辐散较强烈，对流云发 展旺盛。
混合云降水特殊回波——人字型回波
云体A云体B在测站南部距离50公里处 汇合，形成“人字型”回波，在回波 的前部清晰可看到出流边界，距强对 流前部约5km左右。
距测站50km处的南部的“人字型” 回波的汇合点,风速达17.2m/s,风速
最大值与“人字型”回波的汇合点 相对应。
层状云降水、积层混合云降水回波分析
1、层状云降水的雷达回波特征 2、积层混合云降水回波特征
1、层状云降水的雷达回波特征
PPI回波特征：成片分布，面积较大，回波边缘模糊发毛，在 大片弱回波中偶有个别强度较强的回波团（强度一般在20－ 30dBz）； RHI回波特征：结构均匀，顶部虽有起伏，但相对起伏较小 （相对于对流云降水），比较平整，垂直厚度不大（一般5－ 6Km，因地区、季节而不同），水平尺度要比垂直尺度大得多； 零度层亮带：又称融化带，是层状云降水的一个重要特征， 通常出现在零度等温线以下几百米的地方。
PPI回波特征：范围比较大，回波边缘支离破碎，没有明显 的边界，回波中夹杂有一个个结实的团块，强度40dBz或以 上，有时强回波带可形成一条短带； RHI回波特征：柱状回波高低起伏，高峰部分可达雷阵雨高 度，一般只有连续性降水所具有的回波高度，有时还共存对 流云阵性降水回波特征（柱状回波）和层状云连续降水回波 特征（零度层亮带）
【空客A320培训PPT课件】气象雷达概述
FCOM EXIT
导航系统
MENU 气象雷达概述
13/12
11/12
本单元已完成
导航系统
水域 地面 城区,山脉
方式选择开关有三个位置： WX用于显示降水强度 WX/TURB用洋红色显示紊流区域 MAP：雷达工作在地图方式。
MENU 气象雷达概述
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主题列表
概述 控制面板 开关 仰角选钮 灵敏度选钮 方式转换开关
AUDIO RETURN
GLOSSARY
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导航系统
现在让我们看一下气象雷达的控制和指示部件。 -ON/OFF开关控制它的电源供应， 当开关在ON位时，TILT将显示在ND上，
MENU 气象雷达概述
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导航系统
MENU 气象雷达概述
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ห้องสมุดไป่ตู้
导航系统
- TILT旋钮用于调节雷达天线和水平面的夹角，天线夹 角也显示在ND上。
MENU 气象雷达概述
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导航系统
-GAIN旋钮用于人工调节接收机的灵敏度。在这种情况 下，绿色的MAN将显示在TILT的下方。
在AUTO（自动）位，雷达自动调节灵敏度到最佳状态 。
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导航系统
MENU 气象雷达概述
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导航系统
MENU 气象雷达概述
导航系统
MENU 气象雷达概述
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气象雷达用于探测恶劣气象并将它显 示在ND上。
导航系统
MENU 气象雷达概述
2/12
气象雷达可作为避免遭遇恶劣气象的有效 工具。
导航系统
MENU 气象雷达概述
新一代天气雷达介绍wwwPPT课件
发射机 天线 接收机 信号处理器 RDA内的数 据记录 宽带通讯 雷达监控系统
雷达产品生成子系统（RPG）
RPG是一个多功能的单元。它由宽带通讯线路 从RDA接受数字化的基数据，对其进行处理生成 各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。 RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行 监控（遥控方式）。RPG是整个雷达系统的指令 中心。
中国气象局计划在全国范围内建设126部CINRAD多普勒天气雷达， 其中有66部S波段多普勒天气雷达，60部C波段多普勒天气雷达。图中 红色圆点表示S波段。兰色方块表示C波段雷达。
一般，在沿海地区安装S波 段雷达，内陆地区安装C波段 雷达，这样可以减少衰减， 成本也较小。 S波段雷达与C 波段雷达价格相差10倍。
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的 值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度 风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量 一个体积内的主要风矢量 （注意：不是平均风矢量） 不是同一水平面上的风矢量（ 仰角不是零度） 风矢量的代表性（多尺度性） 误差 （器差，信息提取误差） 云、雨粒子的三维运动矢量
CINRAD雷达与常规 天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精 度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大 的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连 续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉 冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合 ，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式 ，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应 不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大 ，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模 式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径 向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实 现上述目标。
雷达产品生成子系统（RPG）
RPG是一个多功能的单元。它由宽带通讯线路 从RDA接受数字化的基数据，对其进行处理生成 各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户。 RPG还可以通过雷达控制台（UCP）对RDA进行 监控（遥控方式）。RPG是整个雷达系统的指令 中心。
中国气象局计划在全国范围内建设126部CINRAD多普勒天气雷达， 其中有66部S波段多普勒天气雷达，60部C波段多普勒天气雷达。图中 红色圆点表示S波段。兰色方块表示C波段雷达。
一般，在沿海地区安装S波 段雷达，内陆地区安装C波段 雷达，这样可以减少衰减， 成本也较小。 S波段雷达与C 波段雷达价格相差10倍。
雷达图上，一般用紫色时表示不能识别的 值，观测时通过调整要尽量使紫色最小。
什么是Doppler速度 风矢量的径？向分量
不完全是水平的径向分量 一个体积内的主要风矢量 （注意：不是平均风矢量） 不是同一水平面上的风矢量（ 仰角不是零度） 风矢量的代表性（多尺度性） 误差 （器差，信息提取误差） 云、雨粒子的三维运动矢量
CINRAD雷达与常规 天气雷达相比的优势
1.灵敏度提高 2.分辨率提高 3.具有风场探测 4.具有三维数据的自动采集能力 5.具有一套科学的数据处理的能力
频率控制精 度10-9 ！
10
•较合理的硬件工作模式和观测模式
为了能够获得最大不折叠距离探测范围同时获得最大 的不模糊径向速度，在雷达硬件工作模式方面，采用了连 续监测模式CS、连续Doppler模式CD和批模式B，对雷达脉 冲对数、脉冲宽度、脉冲重复频率等雷达参数进行了组合 ，以适应上述要求。在观测模式方面，设有四种观测模式 ，其中：降水模式有VCP11模式和VCP21模式两种，以适应 不同降水类型的需要。CINRAD-SA雷达由于发射机功率强大 ，接受机灵敏度高，还设有晴空模式：VCP31模式和VCP32 模式，用以探测晴空湍流、风切变等。在上述降水观测模 式中，为了达到获得最大探测不折叠距离和最大不模糊径 向速度，雷达采用了扫描方式与雷达参数相结合的办法实 现上述目标。
气象雷达要点课件
以降低数据处理成本，提高资源利用率。
05 气象雷达的发展趋势与挑 战
高性能雷达的研发与应用
发展概况
高性能雷达在气象雷达领域的应 用逐渐普及，其具备高分辨率、 高灵敏度、高测量精度等优势， 能够更准确地探测和识别气象目
标。
研究方向
目前，高性能雷达的研究方向主 要包括提高雷达频率、增加雷达 带宽、采用先进的信号处理技术
气象雷达要点课件
contents
目录
• 气象雷达概述 • 气象雷达的工作流程 • 气象雷达的主要应用场景 • 气象雷达的关键技术解析 • 气象雷达的发展趋势与挑战 • 气象雷达案例分析
01 气象雷达概述
雷达基本原理
雷达系统组成
雷达主要由发射器、接收器、天 线和信号处理系统组成。
雷达工作原理
雷达通过天线发射电磁波，遇到目 标后反射回来，接收器接收反射回 来的电磁波，经过处理后得到目标 信息。
X波段气象雷达
主要用于短时天气预报和 灾害预警，观测降水、风 场等信息。
S波段气象雷达
主要用于中短期天气预报 ，观测降水、风场等信息 。
C波段气象雷达
主要用于长期天气预报和 气候监测，观测降水、风 场等信息。
02 气象雷达的工作流程
雷达信号的发射与接收
雷达信号发射
气象雷达通过发射特定的电磁波 ，这些电磁波在遇到目标物后会 产生反射波。
灾害监测
在自然灾害如洪涝、台风、地震等发生时，气象雷达能够实时监测灾害天气和地质变化，为灾害预警和救援提供 信息支持。
航空与航海气象保障
航空保障
气象雷达为航空运输提供实时的气象数据和预警信息，确保飞机在安全的天气条件下飞行，提高航班 安全和效率。
航海保障
05 气象雷达的发展趋势与挑 战
高性能雷达的研发与应用
发展概况
高性能雷达在气象雷达领域的应 用逐渐普及，其具备高分辨率、 高灵敏度、高测量精度等优势， 能够更准确地探测和识别气象目
标。
研究方向
目前，高性能雷达的研究方向主 要包括提高雷达频率、增加雷达 带宽、采用先进的信号处理技术
气象雷达要点课件
contents
目录
• 气象雷达概述 • 气象雷达的工作流程 • 气象雷达的主要应用场景 • 气象雷达的关键技术解析 • 气象雷达的发展趋势与挑战 • 气象雷达案例分析
01 气象雷达概述
雷达基本原理
雷达系统组成
雷达主要由发射器、接收器、天 线和信号处理系统组成。
雷达工作原理
雷达通过天线发射电磁波，遇到目 标后反射回来，接收器接收反射回 来的电磁波，经过处理后得到目标 信息。
X波段气象雷达
主要用于短时天气预报和 灾害预警，观测降水、风 场等信息。
S波段气象雷达
主要用于中短期天气预报 ，观测降水、风场等信息 。
C波段气象雷达
主要用于长期天气预报和 气候监测，观测降水、风 场等信息。
02 气象雷达的工作流程
雷达信号的发射与接收
雷达信号发射
气象雷达通过发射特定的电磁波 ，这些电磁波在遇到目标物后会 产生反射波。
灾害监测
在自然灾害如洪涝、台风、地震等发生时，气象雷达能够实时监测灾害天气和地质变化，为灾害预警和救援提供 信息支持。
航空与航海气象保障
航空保障
气象雷达为航空运输提供实时的气象数据和预警信息，确保飞机在安全的天气条件下飞行，提高航班 安全和效率。
航海保障
雷达气象要点(全)
(2)脉冲重复频率(PRF)：雷达发射讯号的频率，也就是发射机每秒钟发射的脉波个数。 重复周期(T)：PRF 的倒数，相邻脉冲间的时间。 PRF 与最大可测距离有关：Rmax=c/2PRF，其中 c 是光速。
实际中为了给观测留有余地，一般重复周期 T=(1+25%)2R max/c。 (3)脉冲宽度 （时间量纲 τ） ： 探测脉冲的振荡持续时间， 也称为发射讯号之延时。值越大， 但空间分辨率越低。有降水时用较小的 τ，晴空探测是用较大的 τ。 脉冲长度(h)：一个探测脉冲在空间所占的长度， h= cτ (4)发射功率：发射机输出的高频振荡功率。有脉冲功率和平均功率两种表示方式，含义 有别。 脉冲功率(Pt)： P t
1
/2
/2
W (t )dt 1 T /2 W (t )dt T T /2
平均功率( Pt )：脉冲功率在一个周期的平均值。 P t W 是功率的瞬时值。Pt 与 Pt 的关系有 P t P t PRF
最小可测功率：表示接收机能接收到的最小信号强度，反映接收机的灵敏度。 3． 天线增益(G)：天线增益是指天线反射器所指的特定方向所接收之能量与在该点一个各 向同性天线所接收之能量两者的比值。 (上述之特定方向所指的是波束轴之中心， 即存在 最大能量的那点)。增益用分贝(dB)来衡量，是无量纲量。 G 10 lg
Si S s
4 R 2
左边括号中的 π 指方位 θ=π，即后向散射。
对于 Rayleigh 情形，S i 与 SS 存在 Rayleigh 关系，此时的后向散射截面 σ 可表示为：
D6 m2 1 4 4 2 m 2
5
2
D 是粒子直径
机载气象雷达ppt课件
将天线略微下俯，可使波束照射到较 低高度上已融化的冰雹及大雨区，在 屏幕上产生强烈的红色图像。
.
天线的俯仰调节
.
雹云回波特征
在平显上表现为强度大 ，边缘分明 的块状回波。
强降雨区外缘的绿色区域有时出现 “U”形的无回波缺口、指状或钩状 回波以及外缘凸凹不平的图形，预 示着冰雹区域的存在。
.
.
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！
.
WXR-700X等雷达五级彩色方案
降雨的 强度越 大，雷 达回波 就越强
反射系数 图 像 等 级 颜色
Z1
黑
Z2
绿
Z3
黄
Z4
红
Z5
紫
湍流
紫
.
降雨率
（mm/h） （英寸/小时）
Hale Waihona Puke ＜0.76＜0.03
0.76～3.81 0.03～0.15
3.81～12.7 0.15～0.5
12.7～50.8 0.5～2.0
平静水面产生的回波很弱，往往不能形 成明亮的图像
.
水域的图像与风力和风向
.
发现航路上的山峰等空中障碍
.
机载雷达的气象回避
（1）将气象工作方式作为基本的工 作方式，结合使用湍流方式。
（2）应回避一切在屏幕上显现为红 色和紫色的区域。
（3）飞机不可进入雷暴云回波范围 之内的无回波区。
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机载雷达的气象回避
（4）机载气象雷达可用于观察飞 机前下方的地形，以及用作雷达导 航信标等。
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运七100的PRIMUS－90型气象雷达由天线、 收发机、控制显示三件组成
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天线的俯仰调节
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雹云回波特征
在平显上表现为强度大 ，边缘分明 的块状回波。
强降雨区外缘的绿色区域有时出现 “U”形的无回波缺口、指状或钩状 回波以及外缘凸凹不平的图形，预 示着冰雹区域的存在。
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WXR-700X等雷达五级彩色方案
降雨的 强度越 大，雷 达回波 就越强
反射系数 图 像 等 级 颜色
Z1
黑
Z2
绿
Z3
黄
Z4
红
Z5
紫
湍流
紫
.
降雨率
（mm/h） （英寸/小时）
Hale Waihona Puke ＜0.76＜0.03
0.76～3.81 0.03～0.15
3.81～12.7 0.15～0.5
12.7～50.8 0.5～2.0
平静水面产生的回波很弱，往往不能形 成明亮的图像
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水域的图像与风力和风向
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发现航路上的山峰等空中障碍
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机载雷达的气象回避
（1）将气象工作方式作为基本的工 作方式，结合使用湍流方式。
（2）应回避一切在屏幕上显现为红 色和紫色的区域。
（3）飞机不可进入雷暴云回波范围 之内的无回波区。
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机载雷达的气象回避
（4）机载气象雷达可用于观察飞 机前下方的地形，以及用作雷达导 航信标等。
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运七100的PRIMUS－90型气象雷达由天线、 收发机、控制显示三件组成
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第十章 气象雷达
l （5）在巡航高度较高时，应经常下俯天 线以保持对低高度雷暴区的监视；在低 高度飞行时，则应经常上仰天线，以避 免误入高层雷暴区的下方。
（2）对流云的回波
在平显上呈分散孤立的小 块状，尺度很小， 在高显上，呈米粒状或上 大下小的倒梨状。
2.雾的回波
PPI上，雾的回波呈均匀弥 散状，犹如一层薄纱罩在荧 光屏上，
在RHI上，雾的回波高度很 低，顶高只有1km左右
雾的回波
三、雷达图上的雨带分析
1.暖 锋 雨 带
带状结构，宽约100千 米，与地面锋线平行，随 时间缓慢移动。
l 降雨的 强度越 大，雷 达回波
就越强
反射系数 等级
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 湍流
图像 颜色
黑 绿 黄 红 紫 紫
降雨率
（mm/h） （英寸/小时）
＜0.76
＜0.03
0.76～3.81 0.03～0.15
3.81～12.7 0.15～0.5
12.7～50.8 0.5～2.0
＞50.8
＞2.0
1.天气雷达(又叫测雨雷达）
• 用于探测降水的发生、发展和移动，并以 此来跟踪降水系统的天气雷达
• 工作波长为3～5cm，它能探测200～400 千米范围内的降水和积雨云等目标，测定 其垂直和水平分布、强度、移动方向、速 度和发展演变趋势，发现和跟踪天气图上 不易反映出来的中小尺度系统。
2.测云雷达
1.雪的回波：通常比连续性降雨回波弱。 回波分布均匀，丝缕状结构明显，边缘 模糊不清，没有确定边界。
2.冻雨回波:像春季的层状云降水回波，结 构均匀，呈丝条状，有的地方还有一些 小的块状。
3.沙暴中的降水回波：具有混乱的蜂窝状 结构，
1.云的回波 2.雾的回波
（2）对流云的回波
在平显上呈分散孤立的小 块状，尺度很小， 在高显上，呈米粒状或上 大下小的倒梨状。
2.雾的回波
PPI上，雾的回波呈均匀弥 散状，犹如一层薄纱罩在荧 光屏上，
在RHI上，雾的回波高度很 低，顶高只有1km左右
雾的回波
三、雷达图上的雨带分析
1.暖 锋 雨 带
带状结构，宽约100千 米，与地面锋线平行，随 时间缓慢移动。
l 降雨的 强度越 大，雷 达回波
就越强
反射系数 等级
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 湍流
图像 颜色
黑 绿 黄 红 紫 紫
降雨率
（mm/h） （英寸/小时）
＜0.76
＜0.03
0.76～3.81 0.03～0.15
3.81～12.7 0.15～0.5
12.7～50.8 0.5～2.0
＞50.8
＞2.0
1.天气雷达(又叫测雨雷达）
• 用于探测降水的发生、发展和移动，并以 此来跟踪降水系统的天气雷达
• 工作波长为3～5cm，它能探测200～400 千米范围内的降水和积雨云等目标，测定 其垂直和水平分布、强度、移动方向、速 度和发展演变趋势，发现和跟踪天气图上 不易反映出来的中小尺度系统。
2.测云雷达
1.雪的回波：通常比连续性降雨回波弱。 回波分布均匀，丝缕状结构明显，边缘 模糊不清，没有确定边界。
2.冻雨回波:像春季的层状云降水回波，结 构均匀，呈丝条状，有的地方还有一些 小的块状。
3.沙暴中的降水回波：具有混乱的蜂窝状 结构，
1.云的回波 2.雾的回波
天气雷达的工作原理ppt课件
从而使雷达荧光屏上出现的目标标志（用亮点或垂
直偏移表示）的方位、仰角就是目标相对于雷达的
实际方位、仰角。
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16
５、天线转换开关
因为雷达发射和接受的都是持续时间极短（微秒量 级）、间歇时间很长（千微秒量级）的高频脉冲波，这 就有可能使发射和接收共用一根天线。天线转换开关的 作用是：在发射机工作时，天线只和发射机接通，使发 射机产生的巨大能量不能直接进入接收机，从而避免损 坏接收机；当发射机停止工作时，天线立即和接收机接 通，微弱的回波信号只进入接收机。
距离仰角显示器是显示云 和降水的垂直结构的显示器。 由于距离高度显示器只能在低 仰角下使用，如711雷达和7l3 雷达在作距离仰角显示时，天 线的最大仰角只分别为32０和 29０，这样的仰角看不到近距 离天顶附近的云雨情况，为了 解近距离天顶附近的云雨情况 和结构，某些天气雷达(国产 713雷达)可以作“距离仰角显 示”，这种显示器简称为REI
线的转动系统，一部分是同步系统。天线转动系统
的作用是：（1）使天线绕垂直轴转动，以便探测
平面上的降水分布，或漏斗面上降水、云的分布；
（2）使天线在某一方位上作上下俯仰，以便探测
云和降水的垂直结构和演变。
天线同步系统（也叫伺服系统）的作用是：使
阴极射线管上不同时刻时间扫描基线的方位、仰角
和相应时间天线所指的方位、仰角一致（即同步），
(Rang Elevation Indicator) .
横坐标为距离，纵坐 标为高度，垂直坐标尺度 和水平坐标尺度一样，因 此它没有距离高度显示器 那样出于两个坐标尺度不 一样而引起的失真。 23
等高平面位置显示器(CAPPl)
平面位置显示器只是在仰角为０时得到降水目标 的平面分布，仰角大于０时得到的是一个远处高近 处低的漏斗面上的云雨分布。为了解不同高度上的 云和降水分布，了解降水发生发展的三度空间情况， 人们使用了 “等高平面位置显示器”，简称 CAPPI(Constant Altitude PPl)。等高平面位置显 示器能够显示不同高度平面上的云雨分布
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• G.机组配合，分工明确，各负其责， （控制状态的，绕飞时，提醒的）
.15Leabharlann 谢谢!.16
气象雷达
CRJ机型队
.
1
一.简介
CRJ-200选用的是柯林斯 WXR-840 型气象雷达系统.它是一个固态的 低功率和X波段的气象雷达系统,利 用空气中水气对雷达波的反射.用 于气象监测和地面测绘.我公司的 CRJ-200型客机安装了一部雷达, 并有两套控制面板,可以分别不同 范围和无线倾斜角度操作气象雷达.
.
4
1.方式选择旋钮
b.TEST方式,雷达系统执行内部部件和天 线使用的自检,此时发射机并不发射,MFD 显示6个相等的间隔的颜色波段.
c.MAP方式系统提供飞机前方地形的雷达 图像,地面目标以深蓝,绿,黄,或品红(最小 到最大反射)被显示在MFD上．此方式路 径衰减(PAC)和地面杂波抑制(GCS)不工 作．
.
7
3.扇区扫描电门
• 按下选择±30度扇形扫描，不 按±60度扇形扫描，单侧雷达 开时雷达图像扫描线双向更新， 双侧开时，雷达图像扫描线轮 换更新。
.
8
4.转换电门：
• 按下此电门，可以使MFD上显 示另一侧的WX图像，此时MFD 上距离环须与对侧相同才可显 示。否则，将显示RADAR NOT AT THIS RANCE。
.
11
三、DCP板
• 显示控制面板用来控制雷达在 MFD上显示。DCP FORMAT旋 钮用来选择雷达页面，而RDR 选择电门可使雷达显示重叠在 MFD格式上。（包括导航扇区、 FMS地图或TCAS格式） RANCE旋钮用来选择MFD上距 离。
.
12
四、正常使用雷达
• 正常使用雷达一般置GAIN于G+1 位置，起飞前距离选择20海里范围 左右，天线角度＋5--＋6，起飞以 后随高度增加减小天线角度。巡航 高度时一般置于0.7--1.5,范围80海 里，以确定大目标。40海里范围时 目标气象较为真实。下降随高度降 低逐渐增加天线角度。
.
9
5.稳定电门：
• 正常操作雷达天线角度自动调 节，以保持天线对着地平线.天 线的稳定信号来自AHRS.STAB 按钮用来接通或断开自动稳定 功能。
.
10
6、倾斜控制按钮：
• 允许选择天线的倾斜角（±15度）。 旋钮中间为自动倾斜控制。自动调置 不同高度和范围内的天线角。当自动 倾斜按通并且选择不同范围或飞机高 度改变时，系统自动倾斜天线以保持 波束偏转来显示之间的相同关系。
.
2
二.气象雷达控制面板
• 1.方式选择旋钮. • 2.接收机增益和地面杂波抑制旋钮. • 3.扇区扫描电门. • 4.转换电门. • 5.稳定电门 • 6.倾斜控制旋钮
.
3
1.方式选择旋钮
• 方式选择旋钮有四个旋钮位置:
a.OFF位抑制发射机,并且将无线固定在正 前方,MFD显示天蓝色RADAROFF.
.
5
1.方式选择旋钮
d.WX方式雷达系统工作方式。
.
6
2.增益控制旋钮
• a.增益控制有7个位置用来人工调置雷 达图像颜色显示，NORM是一个标值， 正负选择分别改变颜色等级
• b.当在WX方式工作时，选择增益控制 旋钮中心按钮，将接通地面杂波控制 （GCS）,其作用是减少雷达显示上的 地面回波密度。通过消除杂波显示， 将更精确的显示降雨回波，另外， GCS选择时只按通12秒后自动断开。
.
13
• A.判断雷雨：1、颜色 2、形状 3、南北差异
• B.绕飞规定：白天距雷雨中心 5km，夜10km。
• C.水汽大时，减增益寻找突破口。 • D.经常改变天线角度与范围距离
以便更加准确判断雷雨。
.
14
• E.绕飞原则：早判断，早行动，尽 量上风头绕飞，不心存侥幸，胆大 心细。
• F.转弯时（由于天线稳定需要时间， 因此转弯时雷达图像不准确）
.15Leabharlann 谢谢!.16
气象雷达
CRJ机型队
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1
一.简介
CRJ-200选用的是柯林斯 WXR-840 型气象雷达系统.它是一个固态的 低功率和X波段的气象雷达系统,利 用空气中水气对雷达波的反射.用 于气象监测和地面测绘.我公司的 CRJ-200型客机安装了一部雷达, 并有两套控制面板,可以分别不同 范围和无线倾斜角度操作气象雷达.
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4
1.方式选择旋钮
b.TEST方式,雷达系统执行内部部件和天 线使用的自检,此时发射机并不发射,MFD 显示6个相等的间隔的颜色波段.
c.MAP方式系统提供飞机前方地形的雷达 图像,地面目标以深蓝,绿,黄,或品红(最小 到最大反射)被显示在MFD上．此方式路 径衰减(PAC)和地面杂波抑制(GCS)不工 作．
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7
3.扇区扫描电门
• 按下选择±30度扇形扫描，不 按±60度扇形扫描，单侧雷达 开时雷达图像扫描线双向更新， 双侧开时，雷达图像扫描线轮 换更新。
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4.转换电门：
• 按下此电门，可以使MFD上显 示另一侧的WX图像，此时MFD 上距离环须与对侧相同才可显 示。否则，将显示RADAR NOT AT THIS RANCE。
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三、DCP板
• 显示控制面板用来控制雷达在 MFD上显示。DCP FORMAT旋 钮用来选择雷达页面，而RDR 选择电门可使雷达显示重叠在 MFD格式上。（包括导航扇区、 FMS地图或TCAS格式） RANCE旋钮用来选择MFD上距 离。
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四、正常使用雷达
• 正常使用雷达一般置GAIN于G+1 位置，起飞前距离选择20海里范围 左右，天线角度＋5--＋6，起飞以 后随高度增加减小天线角度。巡航 高度时一般置于0.7--1.5,范围80海 里，以确定大目标。40海里范围时 目标气象较为真实。下降随高度降 低逐渐增加天线角度。
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9
5.稳定电门：
• 正常操作雷达天线角度自动调 节，以保持天线对着地平线.天 线的稳定信号来自AHRS.STAB 按钮用来接通或断开自动稳定 功能。
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10
6、倾斜控制按钮：
• 允许选择天线的倾斜角（±15度）。 旋钮中间为自动倾斜控制。自动调置 不同高度和范围内的天线角。当自动 倾斜按通并且选择不同范围或飞机高 度改变时，系统自动倾斜天线以保持 波束偏转来显示之间的相同关系。
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2
二.气象雷达控制面板
• 1.方式选择旋钮. • 2.接收机增益和地面杂波抑制旋钮. • 3.扇区扫描电门. • 4.转换电门. • 5.稳定电门 • 6.倾斜控制旋钮
.
3
1.方式选择旋钮
• 方式选择旋钮有四个旋钮位置:
a.OFF位抑制发射机,并且将无线固定在正 前方,MFD显示天蓝色RADAROFF.
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5
1.方式选择旋钮
d.WX方式雷达系统工作方式。
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6
2.增益控制旋钮
• a.增益控制有7个位置用来人工调置雷 达图像颜色显示，NORM是一个标值， 正负选择分别改变颜色等级
• b.当在WX方式工作时，选择增益控制 旋钮中心按钮，将接通地面杂波控制 （GCS）,其作用是减少雷达显示上的 地面回波密度。通过消除杂波显示， 将更精确的显示降雨回波，另外， GCS选择时只按通12秒后自动断开。
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13
• A.判断雷雨：1、颜色 2、形状 3、南北差异
• B.绕飞规定：白天距雷雨中心 5km，夜10km。
• C.水汽大时，减增益寻找突破口。 • D.经常改变天线角度与范围距离
以便更加准确判断雷雨。
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14
• E.绕飞原则：早判断，早行动，尽 量上风头绕飞，不心存侥幸，胆大 心细。
• F.转弯时（由于天线稳定需要时间， 因此转弯时雷达图像不准确）