雷达回波分析规范
gjb 雷达吸波标准 -回复
gjb 雷达吸波标准-回复雷达吸波标准（gjb）是一种用于评估雷达吸波材料性能的国家标准。
雷达吸波材料是一种能够吸收来自雷达波的电磁波的特殊材料，它的设计目的是减少雷达发射的信号被反射回来或散射掉，从而提高雷达系统的隐身性能。
雷达吸波标准（gjb）的制定是为了确保雷达吸波材料的性能符合要求，并能够在各种复杂的环境条件下正常工作。
下面，我将详细介绍雷达吸波标准（gjb）的内容和测试流程。
1. 标准概述雷达吸波标准（gjb）适用于评估雷达吸波材料的吸收性能，并提供了一系列的测试方法和要求。
这些标准主要包括材料的电磁特性、表面处理要求、吸波性能测试方法等。
2. 材料的电磁特性首先，雷达吸波材料的电磁特性是评估其性能的基础。
这些特性包括介电常数、磁导率、波长响应等。
标准规定了对这些特性进行测量和分析的方法。
3. 表面处理要求雷达吸波材料的表面处理是为了提高其吸波性能。
标准要求对材料表面进行特定的处理，如喷涂特殊材料、涂覆特殊涂层等。
这些处理方法旨在增加材料的表面粗糙度和增加其能量吸收能力。
4. 吸波性能测试方法雷达吸波材料的吸波性能是评估其性能的关键指标。
标准规定了一系列的测试方法，包括反射损耗测试、散射损耗测试、吸收损耗测试等。
这些测试方法能够定量评估材料在不同频率范围内的吸波性能。
5. 样品制备与测试环境为了保证测试结果的准确性和可比性，标准还规定了样品制备和测试环境的要求。
样品制备要求包括材料的尺寸、形状和表面光洁度等方面。
测试环境要求包括测试室内的电磁干扰控制、温度和湿度控制等。
6. 数据分析和评估在完成吸波性能测试后，标准要求对测试数据进行分析和评估。
这些分析和评估的指标包括吸波性能曲线、吸波带宽、吸波峰值等。
通过对数据的分析，可以确定材料的吸波性能是否符合要求。
总结起来，雷达吸波标准（gjb）是用于评估雷达吸波材料性能的国家标准。
它规定了材料的电磁特性、表面处理要求、吸波性能测试方法等内容，并要求对测试数据进行分析和评估。
雷达回波的识别技术优秀课件.ppt
(二)风速不变、风向随高度变化的各种图象
当风速随高度保持不变时，各种颜色的多普勒速度带 都收敛于显示区的中心，即雷达所在处。多普勒速度 零值带的曲率表明了风向随高度的变化，逆转风产生 一个反型S的零值带而顺转风产生一个S型的零值带。 当风向随高度先顺转后逆转时，S 型带随雷达距离的 增加（高度增加）而转变为反S带。
一、回波强度分析技术
由雷达反射率因子Z值大小即可判别回波强弱．
瑞利散射
另外，回波形态特征、回波特殊结构和形态、 回波移动特点可知回波强度
雷达回波的识别技术优秀
二、脉冲多普勒天气雷达径向速度场分析技术与方法
对多普勒径向速度场基本特征的研究，可按
•零径向速度线； •朝向雷达分量(负)、离开雷达分量(正)范围、分布及中心； •强多普勒径向速度梯度带
Perpendicular
（a）环境风场的平面图：固定风速为40海里/小时，风向在地面为 南风（图象中心），均匀地经西南风变为图象边缘处的西风。（b） 相应的单多普勒速度图象。（c）说明如何利用多普勒零值曲线来解 释水平均匀流场的风向。（a）中的箭头长度正比于风速。颜色表示 多普勒速度值：正值（红色，桔黄色）表示离开雷达，负值（绿色， 兰色）表示朝向雷达。
雷达回波的识别技术优秀
风速随高度增加（地面为0）、风向随高度顺转的垂直风廓线（左图） 以及相应的多普勒速度图象（右图）。多普勒速度负值是朝向雷达 而正值是离开雷达，图象东部和西部边缘的颜色突变代表了己被了 混淆的更大的速度值，因为它们超出了±50海里/小时的奈科斯特速 度间隔。雷达位于图象中心。
雷达回波的识别技术优秀
雷达回波的识别技术优秀
Single Doppler Interpretation
5第五章雷达回波的识别技术
风向随高度先顺转后逆转
(三)风速风向都随高度变化的各种图象
当风速和风向都随高度变化时，可以得到许多不同的多普勒速度 图象。由于地面上风速为零，因此只有零值带穿过图象的中心。 图象边缘的多普勒速度出现了混淆，这是因为在那些高度上的风 速超出了50海里/小时的奈科斯特间隔（这是下一代天气雷达采用 的一种间隔）。从速度间隔一端到另一端色彩上的突变很清楚得 显示了速度混淆效应。
一、回波强度分析技术
由雷达反射率因子Z值大小即可判别回波强弱．
瑞利散射
另外，回波形态特征、回波特殊结构和形态、 回波移动特点可知回波强度
二、脉冲多普勒天气雷达径向速度场分析技术与方法
对多普勒径向速度场基本特征的研究，可按
•零径向速度线； •朝向雷达分量(负)、离开雷达分量(正)范围、分布及中心； •强多普勒径向速度梯度带
Single Doppler Interpretation
• Things to remember:
The Zero Isodop “Problem”
当径向垂直于风速时, 雷达
显示零速 - This “zero
zone” is called the
0%
“Zero Isodop”.
100%
当径向平行于风速时, 雷达显示最大风速
一、几种典型流场的PPI多普勒径向速度模式
雷达作低仰角探测：
取径向速度Vr(r)为常数c:
天线
风向
方位
(一)风向不变,风速随高度变化的各种图象
风向若在所有高度上保持一致，那么其多普勒速度图象中就总有一条直
的零值带，图象的其他部分就反映了风速的垂直廓线。 风速若不随高度变化，是个非零常数，那么多普勒速度的极值便由
雷达地物回波系统分析
雷达地物回波系统分析计算多普勒频率是求衰减落速率（Fading rate ）最容易的方法。
为了在一个特定的多普勒频移范围内计算回波信号的幅度，务必将所有具有这些频移的信号相加。
这就需要熟悉散射面上的多普勒频移等值线（等值多普勒频移）。
关于每一种特殊形状的几何体都务必建立起这种多普勒频移等值线。
下面用一个沿地球表面水平运动的简单例子来说明。
它是普通巡航飞行飞机的一个典型实例。
假定飞机沿y 方向飞行，z 代表垂直方向，高度（固定）z = h 。
因此有v =1v vh y x z y x 111R -+=式中，1x ,1y ,1z 为单位矢量。
因而 h y x vy R v r 222++==•R v式中，v r 是相对速度。
等相对速度曲线也就是等多普勒频移曲线。
该曲线的方程为0222222=+--h v v v y x rr 这是双曲线方程。
零相对速度的极限曲线是一条垂直于速度矢量的直线。
图12.7示出这样一组等多普勒频移曲线。
只要把雷达式（12.1）略加整理就可用来计算衰落回波的频谱。
这样，假如W r (f d )是频率f d 与f d +d f d 之间接收到的功率，则雷达方程变为⎰π=积分区R A A G P f f W r t t d d r 402d )4(1d )(σ ⎰⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π=d r t t df A R A G P f d d )4(d 402σ （12.12）图12.7 在地球平面做水平运动时的多普勒频移等值线 图12.8 计算复数衰落的几何关系图 （引自Ulaby,Moore 与Fung [21]） 上式的积分区是频率f d 与f d +d f d 间被雷达照射到的区域。
在此积分式中，f d 与f d +d f d 之间的面积元用沿着等值多普勒频移曲线的坐标与垂直于等值多普勒频移曲线的坐标来表示。
对每一种特定情况都务必建立这两个坐标。
图12.8示出水平传播的几何形状。
雷达气象：第九章 雷达回波的识别和分析
雷达回波的识别与分析Ø回波探测概述Ø探测内容（回波位置，高度，强度与速度，形状，移向移速，演变趋势）Ø回波分类Ø非气象回波Ø降水回波Ø非降水回波FinePrint Software, LLC16 Napier LaneSan Francisco, CA 94133Tel: 415-989-2722Fax: 209-821-7869雷达扫描方式n PPI扫描。
固定仰角，雷达在360゜方位上做圆锥面扫描。
n RHI扫描。
固定方位角，雷达在垂直面上做上下扫描。
n VOL体积扫描。
多仰角PPI扫描。
l CAPPI：等高平面位置显示。
实际工作中需要等高面的回波显示，用体积扫描（不同仰角的一系列PPI扫描）资料经计算机插值处理而合成。
dBZ反射率因子—降水回波的位置、范围、高度、强度、强中心位置、回波形状、结构、性质（气象或非气象）、移向移速、演变趋势。
Vr径向速度分布—零速线的分布、正负速度的大小和面积、辐合辐散、涡旋、切变线、锋区、逆风区。
（注：此处重点介绍dBZ的回波特征，Vr前面已讨论过）回波位置：PPI上的距离、方位所对应的地理位置l注意：由于衰减作用，无回波处未必无降水；地物遮挡影响最大探测距离回波高度：RHI上读出；PPI上算出（测高公式）回波强度：dBZ色表分档标出回波速度：Vr色表分档标出回波形状：涡旋状、均匀片状、零散孤立、絮状、带状、钩状、指状回波位置与回波高度探测内容强回波区与强速度区有一定配合0.51.5回波性质气象回波降水回波非降水回波层状云降水混合云降水对流云降水云、雾晴空湍流非气象回波地物、超折射飞机船只海浪旁瓣假回波同波长干扰探测内容回波移向移速dBZ：两次观测比较后的线性外推；交叉相关法。
注意：区别单体的移动与整体的移动回波的演变趋势根据回波在两个时刻的变化推测回波强度、范围、高度等特征的未来变化：过去—现在—未来一般特点：回波合并——范围扩大；顶高增加——发展增强；速度辐合——对流发展。
一次强对流天气雷达回波分析
一次强对流天气雷达回波分析一、引言强对流天气是一种特殊的天气现象，其常伴随着暴雨、雷电、龙卷风等极端气象事件。
这些极端天气现象可能会给人民生命和财产带来重大威胁，因此强对流天气的警报和监测非常重要。
雷达是一种有效的气象监测工具，可以用于监测强对流天气的发生和发展，提供准确的预警信息。
本文将对强对流天气雷达回波分析的基本原理、技术方法和应用进行探讨，并结合实例进行分析。
二、强对流天气雷达回波的基本原理雷达回波是指雷达向大气中发射电磁波，当遇上雨滴、冰晶等介质时，会被反射回来并被雷达接收器接收到的信号。
雷达回波信号强度与回波信号的反射系数、降雨量、降雨密度、雷达波长和雨滴粒径等参数有关。
由于强对流天气的特殊性质，其回波信号在雷达接收端的表现较为突出，常常具有以下特征：1.回波强度突然增加。
2.回波垂直延伸范围大。
3.回波内深层反射面清晰。
4.回波内存在尖点或闪电现象。
5.回波呈现出多层回波结构。
三、强对流天气雷达回波分析的技术方法对于雷达回波信号的分析，目的是为了确定天气现象的类型、强度和轨迹，为预测和预警提供数据。
在强对流天气中，雷达回波的分析需要采用一些特殊的技术方法。
例如：1.雷达图像识别技术。
该技术基于雷达回波的分布图像，在灰度共生矩阵、纹理特征、图像熵等基础上，通过模板识别和分类算法来识别飑线、旋转风暴、高尺度回波等强对流天气类型。
2.反射率图解析技术。
该技术是指利用雷达返回强度与事先设定的标准强度比较，将雷达回波划分为几个等级。
通过比较反射率的大小，可以判断强对流天气的类型和强度。
3.体扫雷达技术。
体扫雷达是指利用雷达扫描一定方位角之间的所有角度，获取雷达回波立体数据的技术。
通过对立体数据的分析，可以获取强对流天气的三维体积信息，相对于面扫雷达有更好的预测能力。
四、强对流天气雷达回波分析的应用强对流天气雷达回波分析可以为天气预测、防灾减灾等方面提供有效的数据和技术支持。
例如：1.预警预报。
《雷达回波识别分析》课件
03
雷达回波分析应用
天气预报
天气预报是雷达回波分析的重要应用领域之一。通过分析雷 达回波数据，气象学家可以监测和预测天气系统的移动、发 展和消亡，从而为公众提供准确的天气预报和预警信息。
雷达回波分析可以帮助气象学家识别降水系统，如暴雨、冰 雹、龙卷风等，并预测其可能的影响范围和强度。这有助于 提前采取措施，减少灾害损失。
，需要深入研究其传播规律和特性。
多模式、多频段雷达数据融合算法
02
多模式、多频段雷达数据的融合需要发展高效、可靠的算法和
技术，以提高数据融合的准确性和实时性。
雷达回波信号处理和目标识别技术
03
雷达回波信号处理和目标识别技术是雷达回波技术的核心，需
要不断研究和改进，以提高其准确性和可靠性。
雷达回波技术未来发展方向
带宽和存储空间。
03
复原处理
对失真或损坏的回波信号进行 复原，提高信号的可识别性。
雷达回波特征提取
03
幅度特征
频率特征
波形特征
提取回波信号的幅度信息，如峰值、平均 值、方差等，用于描述目标的大小和强度 。
分析回波信号的频率成分，提取出与目标 特性相关的频率特征，如多普勒频移。
描述回波信号的波形形状，如周期、相位 、波形变化等，用于区分不同类型目标。
雷达回波模式识别算法
01
02
03
统计模式识别
基于统计学原理，对提取 的特征进行分类和识别， 如支持向量机、朴素贝叶 斯等。
神经网络模式识别
利用神经网络的自学习能 力，对回波信号进行分类 和识别，如卷积神经网络 、循环神经网络等。
模糊模式识别
利用模糊逻辑和模糊集合 理论，对回波信号进行分 类和识别，如模糊K近邻 、模糊聚类等。
雷达实验(4)-多普勒脉冲雷达回波仿真和分析
赖 涛 2012-11
地对空雷达回波仿真和分析
3 1
2
回波模型
实验要求 回波仿真实现
3
回波模型
发射脉冲
t St (t ) A1rect ( ) cos(2 f ct K r t 2 ) Tp
回波
t k Sr (t ) A2 k rect ( ) cos(2 f c (t k ) Kr (t k ) 2 ) Tp k
clc;clear all;close all； c=3e8; fc=3e9; lamda=c/fc; %%载频%%%波长 B=5e6; tp=5e-6; Kr=B/tp; %%%带宽和脉宽%%%线性调频信号的调频斜率 fs=B*5; PRF=2000; %%%信号采样率%%%%脉冲重复频率 Tmax=15*tp; %%%%%雷达观察的距离时间范围 t=0:1/fs:Tmax+tp; %%%%离散的时间采样 %%%%%%%%%%%目标参数%%%%%% Rmax=c/2*Tmax; %%%%设定目标最大距离，保证在观察时间范围内 N_target=3; %%%目标个数 R_t=Rmax*abs(rand(1,N_分布 RCS_t=10*(exp(i*2*pi*rand(1,N_target))); %%%%%%目标RCS，幅度为10，相位在（0,2pi）之间随机分布 Vmax=lamda*PRF/2; %%%%%目标最大速度，保证无速度模糊 V_t=Vmax*((1+rand(1,N_target))/2); %%%%%目标速度，随机分布于（0，Vmax） %%%%%%%%%%%目标参数设置完毕%%%%%% Nw=10; %%%%天线一分钟转的圈数%%%% w=360/(60/Nw);%%%%天线每秒转动角度（度）%%%% alpha=3; %%%%天线主瓣宽度%%%% Na=fix(PRF*alpha/w); %%%%%在主瓣内发射的脉冲数，也可以认为是最多的脉冲积累数 Nr=length(t); %%%%%%目标距离上采样点数 data=zeros(Na,Nr); %%%%%%生成目标空矩阵 %——————回波模拟——————
雷达回波的判断与分析
雷达回波的判断与分析作者：黄强张金凤张会贞来源：《农业与技术》2019年第11期摘要：本文针对不同回波特征进行分析，探讨不同降水系统下雷达回波特征，区分气象回波和非气象回波的差异，以精确分析判断气象雷达回波，为夏季灾害性天气和短视天气预报提供可靠数据资料。
关键词：雷达回波;降水系统;判断分析中图分类号：S163文献标识码：ADOI：10.19754/j.nyyjs.201906150631不同回波特征分析1.1层状云回波在平显上通常要适当抬高仰角才看得到层状云回波，呈均匀片状，回波暗淡、强度弱、边缘模糊犹如薄纱，探测距离约几十公里。
在高显上看回波呈一水平带，底部较平整、不接地，高度为1.4～8.7km（常反映阴天无降水）。
1.2层（波）状云降水回波在平显上，层（波）状云降水回波呈均匀片状，强度弱到中等，范围大，内部没有明显块体结构，边缘发毛，破碎模糊。
在高显上回波顶部平坦，且较均匀常看到0℃层300～1000m 的亮带，高度为3.6～8km（常反映大范围稳定性持续降水）。
1.3对流云回波在平显上回波呈小块状，有时零散孤立，有时排列成带状和不规则形状。
高显上常呈柱状、针状，底部不接地，强度为中等，高度为2.2～4.9km（为无降水）。
1.4阵雨回波在平显上回波呈孤立分散的小块单体或回波群，结构较松，边缘不清晰，单体水平尺度在10km以下，强度中等。
高显上回波呈针状顶部发毛，结构松散，回波高度在7～8km以下，回波底部接地（常反映短阵雨）。
1.5雷雨回波在平显上回波块体结识、肥大、紧密、轮廓清晰、边缘多折，单体水平尺度在10km以上，强度特强，很明亮。
在高显上呈柱状，低的仅5～6km，高的可达17～18km（常反映短暂雷雨）。
1.6雹云回波在平显上块体较大，结构紧密，发展急剧、多棱角、突起或小切口，移动迅速，强度特强，回波单块体范围小于10km。
在高显上强度最大值常出现在高于0℃等温线2～3km以上，云顶很高常在12～13km以上.通常呈针状接地的是阵雨回波，不接地的是对流云回波，平显上看单块体回波范围>10km、高显呈柱状，此回波可判定为雷雨回波。
激光雷达回波信号及处理方法分析
随着雷达技术的不断提升 ， 用于提供气象服务的雷达激光 系统需要在 可靠性 、灵活性 以及稳定性等方面做 大幅度 的提 升 。为了满足气象服务 的需求，激光雷达系统 的时效性、精确 性 以及 监测 范围等都 需要提 出更严格的规范和要求。因此 ， 需 要根据 测风激光 雷达 的工作原理和工作特征， 并且 结合气象服 务 对于 激光 雷达系统 的需求 ， 比拟多普勒微波天气雷达系统 的 运 行模 式， 对 比传统激光雷达的测量手段 ， 进一步制定用于气 象 服务 的测风雷达系统的运行规范 。 回波信号 测风激光雷达系统包括四部分：发射激光部分 、 接受信号 部分 、采集处理信号部分。信号 由接受系统接受，再经过信号 处理系统进行控制处理 ， 最后转变 为我们需要 的确切 的风场信 息 。多普勒激光雷达系统接收到的是成 指数衰减 的回波信号 。 距离越大 ，相应 的噪声越大，接收到的信 号能量越小 。 二 、噪 声 （ 一） 背景噪声。 激 光雷达系统 中由激光导致的噪声 以及 自然噪声都属于背景噪声。 自然 噪声大部分是 由月光、太阳光等造成的噪声。当激光 雷达系统工作在 白天时，地面以及天空散射太 阳光所 导致 的噪 声是其主要作用的背景噪声 。在天空晴朗的情况下，由太 阳光 辐射所导致 的散射分配到单位面积 ，相应的单位波长 的功率密 度的峰值 （ 可见光区域）高达 １ ０ — ５ １ 】 ｌ 『 ｃ Ｓ ，由大气中的二氧 化碳以及水蒸气等吸收红外辐射所导致的很 多凹陷大部分 出现 在０ ． ７ ｕ ｍ以后 的波长区域，在小于 ０ ． ３ ｕ ｍ的区域 内急剧下 降主 要是由于紫外辐射被地表上空的臭氧层大量吸收所导致 的。 （ 二） 干扰散射 。当激光作用 于物质 时，在导致 多种类 型 散射的 同时，也能够导致荧光 的产生 ， 很多激光雷达 系统是 以 荧光信号为主的，这样相互作用产生 的散射就成为 了噪声，另 方面，很多激光 雷达基础是散射信号，那就可能被 荧光信 号 所干扰。 激光后 向散射能够 限制 Ｒ ａ ｍ ａ ｎ激光散射 雷达 以及荧光 激光雷达的探测灵敏度 。 这主要是 由两方面决定的： 一是雷达 设计存在缺 陷， 激光近场波长的后 向散射 可能在谱分析之前 由 元器件产 生荧光 ，以及导致探测器进入饱和状态。 二是选择发 射谱 不合 理，有用信号和后 向反射一起传送到探测系统 。 三 、 噪声 处 理 （ 一） 校 正距离 。 激光雷达系统的探测距 离是通过对数据 信 息进行平方校正得到 的， 这样就能够将有用信号从接收到 的 信 号中筛选 出来 。 （ 二）Ｍ Ｔ Ｉ 方法 。Ｍ Ｔ Ｉ能够在严 峻的电磁环境 中处理抗干 扰信号 。回波信号 中背景噪声的消除就是采用 的 Ｍ Ｔ Ｉ的方法 。 也可 以通过暗计数 即直接去除信号 中的背景噪声 的方法来消 除背景噪声 。 （ 三） 平均信号。 激 光雷达系统在实 际工作过程 中都要检 测多个脉冲 ， 然后将多个脉冲进 行合并平均 ， 这样就可 以有效 提高雷达系统的信噪 比、灵敏度和准确度 。 利用相参累积的方法处理 Ｎ 个等 幅的脉冲信号 ， 信噪 比能
雷达气象：第八章 多普勒速度回波的识别和分析
多普勒速度回波的识别和分析Ø径向速度的基本特征Ø晴空和大面积降水多普勒速度图像Ø对流风暴的多普勒速度图像FinePrint Software, LLC16 Napier LaneSan Francisco, CA 94133Tel: 415-989-2722Fax: 209-821-7869l尽管多普勒雷达只能测量到径向风分量，但径向风分量的空间分布也可显示重要气象过程的特点，通过对典型的多普勒速度场的特征图象识别来推断实际风场。
l从径向分量的标量场中判断出风场矢量，不仅需要依据数学和天气学的知识，还需要有很好的想象力。
l用这种方法可以判断出风场的基本趋势与大致分布，特别是零速线的走向就是一个很好的判识特征。
零径向速度的意义n该点的真实风速为零n 该点的真实风向与该点相对于雷达的径向垂直l 对于风向均匀或风速连续变化的情况，零速度点的风向是由临近的负速度区，垂直该点的径向吹向正速度区。
径向速度图中，正速度表示目标物运动是离开雷达的负速度表示目标物运动是朝向雷达的速度值接近0的线，叫零速度线l多普勒天气雷达通常采用体积扫描方式（多仰角PPI扫描），以雷达为中心，径向距离的增加代表了距地面高度的增加。
径向速度特征的分析原则l零速度线特征n根据投影关系，风向与零速线走向垂直；n零速线经过雷达中心点（原点）；n由零速线向两侧推断速度模糊。
l远离分量（+）和趋近分量（-）的分布特征n分析它们与原点、距离圈、径向的对称关系、面积大小l风向随高度分布特征n对于大面积降水，根据热成风原理，风随高度顺时针旋转--暖平流，反之，风随高度逆转--冷平流n对于局地的对流性降水，在不满足热成风原理时，注意分析风随高度的垂直切变结构（或垂直涡旋结构）晴空和大面积降水多普勒速度图像零径向速度所在处的方位角与风向互相垂直风向风速不随高度变化风速风向均不随高度变化风速随高度变化，风向不变风向不变，风速随高度增加风速随高度变化，风向不变风向不变，风速随高度先增后减风速不变，风向随高度顺转风速不变，风向随高度逆转风速不变，风向随高度先顺转后逆转风向随高度顺转，风速增加风向随高度顺转，风速增加（地面风速不为零）风向顺转，风速先增后减风向突变90゜，上下两层风速先增后减风向突变180゜，上下两层风速先增后减风向垂直方向不连续实测的多普勒速度图像大尺度连续风场的识别风向随高度不变，风速最大的高度不同风速相同，风向辐散风速相同，风向辐合锋面移向测站时锋面移过测站时非均匀水平风场锋面过境后继续向东南方向移动非均匀水平风场向测站移动的中小尺度锋面的实测多普勒速度图像实测的风向随高度变化的速度图中尺度气旋中小尺度气旋可用理想垂直轴对称气旋环流的蓝金（Rankine)模式来模拟，对流风暴的多普勒速度图像Rankine 模式的切向速度分布示意当回波在雷达站正北方向，气旋和反气旋的速度型典型中尺度气旋受环境南风影响的中尺度气旋典型中尺度气旋速度图像：纯旋转，右正左负，零速线与径线平行中尺度反气旋速度图像：纯旋转，左正右负，零速线与径线平行注意：台风尺度，速度模糊中小尺度辐合辐散轴对称辐散气流中小尺度辐合辐散附加南风环境风辐散气流的速度图像：外正内负，零速线与距圈平行辐合气流的速度图像：外负内正，零速线与距圈平行微下击暴流辐合型气旋辐合型气旋的速度图像：注意零速线走向，兼具辐合与旋转的零速线特征中尺度气旋成熟阶段的气流结构和相应的径向速度分布特征(由Oklahoma 的观测统计得出，雷达在正南）a 低层上升气流下面的辐合运动结合中气旋转动，形成辐合性气旋b 中下层为纯气旋运动c 中上层，风暴顶部的辐散运动与中下层纯气旋运动相结合，形成气旋性辐散d 中气旋顶以上的风暴顶部为纯辐散气流，注：有的风暴回波顶较低、或中气旋向上伸展很高、或距雷达很近而探测仰角不高时，此特征可能探测不到据统计：从a 到d 大约3-5km 高度a 低层-辐合旋转 b 中低层-纯旋转c 中高层-辐散旋转d 高层-纯辐散辐合辐散和中尺度气旋结合。
第八章雷达回波分析
第八章雷达产品实际应用个例分析8.1 1992年4月28日Oklahoma州中西部个例在下午和晚上，在Oklahoma的中部和北部出现了强风暴。
刚过17时30分（局地时间），在Dewey 县的最北端（Oklahoma市西北150km），一个风暴发展成为强风暴。
在风暴内部30000英尺的高度，最大的反射率因子超过50dBZ。
同时，在其入流区之上，存在一个较强的中层悬垂回波，说明有较大的冰雹存在。
基于这些雷达特征，于17时45分发布了Dewey 县将出现一次强雷暴过程的警报。
该警报于28分钟后得到证实，出现了2cm 直径的冰雹。
在接下来的2小时内，基于由WSR-88D观测的三维风暴结构，又发布了Dewey 县下游的风暴警报。
摘自文献1 图11图8-1 位于Comanche县中部的一个非龙卷的旋转风暴相对速度的4幅图显示。
时间为1992年4月28日20点19分。
强风暴的警报没有升级为龙卷警报，基于低层的弱旋转特征。
在风暴的中层，较强的旋转很明显。
当风暴继续向着东南方向的Lawton地区（Comanche县境内），WSR-88D探测到位于风暴中层的弱的旋转。
19点55分，又发布强风暴警报。
一个飞行员于大约20点10分在Lawton 地区的北部观测到漏斗云。
然而，风暴中层相对速度数据（图8-1）继续表明一个宽阔的旋转特征只局限于风暴的中层。
因此，预报员决定不把强风暴警报升级为龙卷警报，主要基于WSR-88D的三维速度和反射率因子数据。
20点20分，高尔夫球大小的冰雹降落在Lawton 地区，证实了强风暴的警报，其提前时间（lead time）为25分钟。
从以上可知，WSR-88D不仅在发布警告方面有较好的准确率，而且在决定不发布警报或不升级警报方面也有相当的技巧。
预报员经常面对是否应发布或升级一个强天气警报。
位于Dodge城的区域预报中心有几次近乎的强天气事件，基于WSR-88D数据，没有发布强天气警报。
关于雷达使用及回波判读的一点体会.
关于雷达使用及回波判读的一点体会我们在夏天飞行常常会碰到雷雨等强对流天气。
在雷雨中飞行往往会遇到雷击、强烈颠簸、冰雹、强降水、低空风切变等多种危害飞行安全的恶劣情况。
机载气象雷达是为了帮助我们在飞行过程中更好的观测雷雨云情况、判断雷雨云性质、决定飞行路线或方法的重要机载设备。
但是飞机使用手册上对雷达使用的介绍几乎没有，为了大家更好的使用气象雷达，我收集了一些气象雷达原理及各位教员与前辈在雷达使用上的经验，供大家参考。
一、雷达原理简介：我们飞机上使用的气象雷达发射的雷达辐射波在遇到水的时候产生反射，被我们的接收机接收后在雷达显示屏上产生影像，水滴越大，越密集，则回波越强。
在雷达屏幕上通过不同颜色代表接收到的回波强弱，用以反映探测区域内的水气含量。
绿色代表轻微，降水量为0.76—3.81毫米/小时；黄色为中度，降水量为3.81—12.7毫米/小时；红色为强度和非常强，降水量为12.7毫米/小时以上；紫色为颠簸区域，代表雷达探测到该区域有5米/秒以上的风速变化。
于是我们知道，机载气象雷达是通过探测降雨雨滴的大小和密集程度来判定前方天气的。
我们在雷达屏幕上看到的图像是降水的回波影像，反映出探测到的雷雨的饱和度、形成强度及危害程度。
气象雷达向前方发射出一条波束厚度角为3.5°的雷达波来探测前方180°范围的天气情况，它只能对某一高度范围内的天气进行探测，并以将这一区域横切为片状的形式来进行。
有个近似的雷达波束厚度范围公式：波束厚度（英尺）=距离（海里）×100×3.5320nm112000ft如果现在飞行在33500英尺的高度，雷达探测距离调定为160NM，那么雷达波束的厚度在160海里处即为160×100×3.5=56000英尺，这时把雷达波束往下调节一点就会将波束接触到地面，那么观测天气可能就会有误差，因为这时的雷达影像上不光是气象回波，还有地面地形的回波了。
基于数值分析的雷达回波的模拟试验
基于数值分析的雷达回波的模拟试验雷达回波是指雷达向目标发送信号后，目标反射回来的信号。
回波信号提供了目标的位置、速度等信息，是雷达探测的重要结果。
在雷达设计中，需要对不同的目标进行回波信号的模拟试验，以验证雷达的性能和指标是否符合要求。
本文基于数值分析的方法，介绍了雷达回波的模拟试验。
一、雷达回波的数学模型对于一个雷达回波信号，可以将它表示为复数形式：$S(t) = A e^{i(2\pi f_c t + \phi)}$其中，$A$是信号的振幅，$f_c$是雷达发射信号的载频，$t$是时间，$\phi$是信号的相位。
可以看出，回波信号是一种正弦项，振幅和相位反映了目标的物理性质，如大小、形状等。
若一个目标是电导体，则其回波信号可以根据远场散射理论进行计算。
远场散射理论是指，目标在远离雷达的条件下，其回波信号与目标形状和电性质相关，可以用散射截面表示：$\sigma_e = \frac{P_s}{E_i}$其中，$\sigma_e$是目标的等效散射截面，$P_s$是目标向外散射的平均功率，$E_i$是入射电磁波的能流密度。
等效散射截面是一个与物体大小相关的物理量，可以用来评估目标对电磁波的散射强度。
利用散射截面，可以计算得到回波信号的振幅和相位，进而模拟雷达回波。
具体地，可以按照以下步骤进行：1. 设定目标的形状和大小，计算目标的等效散射截面。
2. 根据雷达的频率、功率等参数，计算入射电磁波的能流密度。
3. 利用散射截面和入射电磁波，计算目标向外散射的功率。
4. 根据功率和距离，计算目标回波信号的振幅。
5. 根据目标的位置、速度和雷达的运动状态，计算回波信号的相位。
二、数值模拟方法利用上述数学模型，可以计算针对不同目标的回波信号。
但是，由于目标形状和雷达参数的复杂性，计算过程通常是比较耗时的，且需要大量的计算资源。
因此，现代雷达设计通常采用数值模拟方法，通过电磁场求解器或有限元方法进行模拟计算。
一种常用的数值模拟软件是HFSS（High Frequency Structure Simulator），它基于有限元方法，可进行3D电磁场模拟。
雷达回波分析规范
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 入流急流：1.5°（或2.4°）速度图产品，最大径向风速大
于20m.s-1。入流急流与弓状回波后部下沉气流强度有关
，间接反映了雷雨大风强度。
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 弓状回波：雷达反射率因子图像上，强回波水平分布为 弓形，与冰雹、下击暴流、雷雨大风密切相关。
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雷达回波分析规范
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ பைடு நூலகம்状回波：强单体右后侧有钩型或强单体呈鸟型等特征 ，是判断超级单体风暴的一个重要特征。
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 飑线回波：由对流回波带、弱层状云降水回波组成。对 流回波带有多个强单体排列、强度强、梯度大的特征， 与冰雹、下击暴流、雷雨大风密切相关。
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 阵风锋回波：雷暴单体移动的前方或周围，呈弧状分布， 回波强度10～35dBz，远离雷暴移动。与老雷暴的衰亡、 新雷暴的形成有密切关系。
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 涡旋回波：混合性降水，多条对流回波带气旋式卷入 到涡旋中心。
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2.4 雷达回波分析规范
分析说明
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雷达回波分析规范
分析说明
✓ 垂直液态含水量（VIL）：值大于10kg/m2、25kg/m2 、45kg/m2分别是暴雨、大风和冰雹不同强天气的阈 值。
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雷达回波分析规范
雷达回波识别分析
在一般情况下，对流云降水回波中看不到零度层亮带， 这表明对流云降水与层状云降水在机制上是不相同的 （在雷雨消亡阶段，气流较稳定，有时也可观测到亮 带），由于雷暴、冰雹、龙卷等剧烈的天气现象都出 现在对流云降水的情况下，所以对对流云回波的观测
应特别重视，从高度、强度、外形等方面综合分析，
判断是否会出现灾害性天气。
单块回波和整个回波体的移速往往不一 致，观测时主要取回波区的移动。对一 些特殊服务要求和中、小尺度天气系统 的观测，除了需要回波区的移动外，还 要注意单块回波的移动情况，观测时要 特别注意。
由于气象目标物时刻都在变化，象局地 热雷雨生消很快，几十分钟可以是面貌 全非，所以，确定回波单体移动时，要 注意回波生消跳变的现象，以免发生判 断上的错误。 另外，回波在减弱消散过程中，往往会 产生回波范围缩小的现象，观测中不应 把边缘缩小误认为移动。
当降水回波和地物回波混杂在一起，不 容易区分，新一代天气雷达（抬高仰角） 与气象回波混在一起不好区分。
非气象回波
超折射回波
非气象回波
奇异回波：
层状奇异回波 点状奇异回波 窄带状奇异回波 蜂窝状奇异回波 波状奇异回波
层状奇异回波
现象：出现高度在摩擦层内几百米－1千 米回波很弱，有时出现多层结构。 成因：大气中折射指数的突变，湍流混合 强烈的地方，逆温层的存在等原因。
连续性降水回波
形成0℃层亮带的原因：
1、由雪花、冰晶转化成水滴时，介电常数增大，对电磁的反射作 用约强了五倍； 2、冰晶、雪花在转化的过程中，碰并的机会增加，形成大的颗粒， 增强了反射作用； 3、雪花、冰晶转化成水滴时，外形由不规则形状变成了近似球形， 反射作用增加； 4、水滴的下降末速度要比雪花、冰晶大得多，在雪花、冰晶完全 变成水滴后，由于速度增加，反射作用又迅速的减小，造成亮 带以下回波变弱。 这四种原因综合的结果，在0℃附近的回波比上面和下面都强， 形成了亮带。
雷达回波的分析
生活中的多普勒效应
多普勒雷达的探测显示
4.机载气象雷达
• 机载气象雷达是供飞行人员在飞行 中探测航线上的积雨云、雷暴等危 险天气的雷达 • 能有效探测的仅仅是 “湿性”气 象目标 • 气象目标回波在显示器上以多种色 彩显示
机载气象雷达的探测
机载气象雷达的显示
(三)天气雷达对气象目标的探测
一般的云、雾中虽含有大量的微细水珠， 但因其直径过于微小，也不能在天气雷达 上产生回波，因而不能被有效检测。
(四)雷达的显示
1.目标距离的测定: 时间以微秒为单位， C=3×100000千米/秒， L＝0.15△t(千米)
2.目标方位角和仰角的测定
雷达天线的方位角和仰角，就是 目标相对于雷达的方位角和仰角
1.对降水区的探测
2.对湍流的探测 3.一般的云、雾不能被有效检测
对降水区的探测
• 雷达能透过近距离目标的遮挡发现较 远的目标 • 雨滴的直径越大，产生的回波就越强 湿雪和湿冰雹，能形成很强的回波。 • 干雪和干冰雹对雷达波的反射能力很 差。
不同气象目标的反射特性
对湍流的探测
通过夹杂在湍流中的水滴反射雷达波时的 多普勒效应来检测湍流 天气雷达不能直接深测晴空湍流区
1.天气雷达
• 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
雷达工作过程示意图
2.测云雷达
• 主要用以探测未形成降水的云层高度、 厚度以及云中物理特性的雷达 • 测云雷达选用比较短的波长
3.多普勒气象雷达
• 利用多普勒效应来测量云和降水粒 子相对于雷达的径向运动速度的气 象雷达 除具有一般天气雷达的功能外，还 可以测出各高度上的风向风速
gjb 雷达吸波标准 -回复
gjb 雷达吸波标准-回复雷达吸波标准是指用于评估雷达反射信号吸收能力的一套技术要求和指标。
雷达吸波材料的研发和应用在军事、航空航天、通信等领域具有重要意义。
本文将一步一步回答关于"gjb雷达吸波标准"的问题，为读者深入了解该话题提供详细解释。
第一步：了解雷达吸波的基本概念雷达吸波是指通过使用具有特定物理性能的材料来减轻雷达的回波信号，从而减小雷达侦测距离和准确度。
当雷达波束碰到吸波材料时，材料中的吸波剂会将电磁波能量转化为其他形式的能量，如热能。
吸波材料的设计与选择涉及多个因素，例如频率响应、温度稳定性和辐射特性等。
第二步：了解gjb标准的意义和背景"gjb"是国家军用标准的缩写，意味着该标准是用于军事应用的。
"gjb雷达吸波标准"指的是在军用领域规定了对于雷达吸波材料性能的评估标准。
第三步：了解雷达吸波标准的主要内容雷达吸波标准通常包括以下几个主要内容：1. 频率范围：雷达吸波材料所能有效吸收的频率范围。
这个范围通常与使用的雷达设备的频率范围相匹配。
2. 吸波性能：包括吸波材料的吸波效率和吸波带宽等指标。
吸波效率是指材料有效吸收电磁波能量的能力，吸波带宽是指材料能够有效吸收的频带宽度。
3. 性能稳定性：雷达吸波材料在不同温度、湿度和辐射条件下的性能稳定性。
这是因为吸波材料在实际应用中需要面对复杂的环境影响，因此其性能表现的稳定性也是评估的重要指标之一。
4. 材料机械性能：包括吸波材料的强度、硬度和耐腐蚀性等方面。
这些机械性能对于吸波材料的长期使用和耐久性至关重要。
5. 制备工艺要求：包括了吸波材料的制备方法、工艺流程和质量控制要求等。
这些要求确保吸波材料能够准确地达到所规定的性能指标。
第四步：应用gjb标准评估雷达吸波材料根据"gjb雷达吸波标准"，可以通过以下步骤进行吸波材料的评估：1. 选择适当的试验方法，如电磁波吸收率测试和吸波带宽测试。
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5°（或1.5°）速度图产品，有正负速度辐 合、且长度大于50km，有“0”速度带突然转向特征。锋 面由两种性质不同的气团交汇形成，是触发暴雨强对流 天气
✓ 重要的天气系统。由于 ✓ 锋线附近的风场具有风 ✓ 切变的特征，雷达速度 ✓ 图上表现为不同来向的 ✓ 径向风辐合线。
2.4 雷达回波分析规范
分析说明
✓ 涡带回波：混合性降水，由涡旋回波和带状回波结 合而成。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 带状回波：混合性降水（或对流性降水），由对流 单体、短带等组成的宽带状回波，回波单体等偏向 于沿宽带的轴线方向移动。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 垂直液态含水量（VIL）：值大于10kg/m2、25kg/m2、 45kg/m2分别是暴雨、大风和冰雹不同强天气的阈值。
暴雨
冰雹
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 阵风锋回波：雷暴单体移动的前方或周围，呈弧状分布， 回波强度10～35dBz，远离雷暴移动。与老雷暴的衰亡、 新雷暴的形成有密切关系。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 涡旋回波：混合性降水，多条对流回波带气旋式卷 入到涡旋中心。
2.4 雷达回波分析规范
分析说明
✓ 逗点涡旋回波：混合性降水，多条对流回波带气旋式卷入 到涡旋中心，冷锋附近有明显的对流回波带，涡旋中心右 侧有弱回波区。
✓ 系，急流轴左、前侧是 ✓ 暴雨强对流发生位置。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 中气旋：中气旋多发生于超级单体等强风暴中，中气旋 产品对强天气具有重要的指示意义 。
雷电资料分析规范
分析说明
✓ 雷电极性：经过个例统计分析表明，强降水过程中负地闪 占绝对优势，且与强降水回波中心对应较好。而冰雹或雷 雨大风过程中，正闪比例相对较高，且正闪一般处于强回 波的下风方。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 入流急流：1.5°（或2.4°）速度图产品，最大径向风
速大于20m.s-1。入流急流与弓状回波后部下沉气流强度
有关，间接反映了雷雨大风强度。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 低空急流：1.5°(或2.4°)速度图产品，经过雷达站有 牛眼结构，最大径向风速大于12m.s-1。低空急流是暖湿 空气输送带，具有显著热力、动力天气学性质，与暴雨 强对流有密切关
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 弓状回波：雷达反射率因子图像上，强回波水平分布为 弓形，与冰雹、下击暴流、雷雨大风密切相关。
雷达回波分析规范
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 钩状回波：强单体右后侧有钩型或强单体呈鸟型等特征， 是判断超级单体风暴的一个重要特征。
雷达回波分析规范
分析说明
✓ 飑线回波：由对流回波带、弱层状云降水回波组成。对 流回波带有多个强单体排列、强度强、梯度大的特征， 与冰雹、下击暴流、雷雨大风密切相关。