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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
8
基本工作方式
3、气象方式(WX)： 4、湍流方式(TURB)：屏幕上将显示出湍流区
的紫色（或品红色）图像，其他雨区的红、 黄、绿色图像不显示。 气象与湍流探测方式(WX/T)：屏幕上除了显 示有大、中、小降雨区的红、黄、绿色图 像外，还用醒目的紫色图像显示出危险的 湍流区域。
9
基本工作方式
5、轮廓工作方式(CYC)：工作情况与 气象方式基本相同，屏幕上的红色图 像将会按每秒一次的间隔闪烁── 半 秒显现半秒消失 6、地图方式(MAP):
地物与水面回波图像的特点
? 平坦的大地所产生的回波很弱，一般不 能形成显示图像
? 丘陵、山地由于具有起伏不平的反射表 面，能够形成回波图像
? 大型工矿企业和城市，回波图像比较鲜 明，能够形成红色，甚至紫色的图像
? 平静水面产生的回波很弱，往往不能形 成明亮的图像
33
水域的图像与风力和风向
34
发现航路上的山峰等空中障碍
20
多普勒效应
?机载气象雷达对湍流的探测，主要探 测湍流中的水滴对雷达波的反射，急 速多变运动的水滴，会使反射的回波 产生明显的多普勒效应，在雷达显示 器上形成一个偏离雷达发射频率且频 谱宽度较宽的多普勒频谱。气象雷达 正是通过这一特性来检测湍流的。
21
对湍流区的探测
22
湍流区的显示
23
对冰雹区域的探测
显示出飞机前下方扇形区域中的地 形。
10
运七-100气象雷达控制键
11
三、机载气象雷达 对目标的探测
?（一）对气象目标的探测 ?（二）机载气象雷达的地形识别
12
（一）对气象目标的探测
?1. 对降水区的探测 ? 2. 对湍流区的探测 ?3. 对冰雹区的探测
13
对降水区的探测
?不同性质的气象目标所产生的回波强度 决定于气象目标本身的性质，主要是气 象目标所 含水滴的直径、数量、下降速 度、形态及气象区域的体积等。
＞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
?湿冰雹反射雷达波的能力是很强 的，在屏幕上形成红色信号。
?没有包裹水层的干冰雹对雷达波 的反射能力很差，不容易被机载 雷达所探测。
24
天线的俯仰调节
?当飞机在较高的高度层上飞行时，在 天线俯仰旋钮置于 0°的情况下，波 束所照射到的巡航高度层中的干性冰 雹区域一般不会形成很强的雷达回波。
?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。
? （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。
Biblioteka Baidu37
五、使用机载气象雷达的 注意事项
?1. 飞行中的注意事项 ?2. 地面通电的注意事项
38
飞行中的注意事项
?（1）机载气象雷达不能保证避开所 有危险天气区
?（2）决不可把气象雷达的显示图像 作为地形回避和空中防撞的依据
29
气象雷达识别地形的基本原理
30
地形的颜色表示
? 江、河、湖、海对雷达电波的反射能力 较差，其图像用代表水面的绿色或青色 表示；
? 一般陆地的反射能力稍强，以黄色模仿 大地的颜色；
? 大型城市中的工矿企业及大型桥梁含有 大量的金属结构，其反射能力较强，以 红色或紫色图像来表示
31
地图显示
32
?（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
25
天线的俯仰调节
26
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。
27
结合有冰雹的降雨区的图像
28
（二）机载雷达的地形识别
?1. 识别地形的基本原理 ?2. 地物与水面回波图象的特点 ?3. 发现航路上的山峰等障碍
35
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。
36
机载雷达的气象回避
? （4）如果在两块雷暴云之间穿越时，两 块雷暴云回波之间的距离不应小于40 n mile。
?（ 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。
4
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
5
收发机及天线位置图
6
机载气象雷达的屏幕
7
二、机载气象雷达 的基本工作方式
1、准备方式(STBY):加温准备 2、自检方式(TEST)：雷达自检
? 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。
14
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）
＜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
1
机载气象雷达
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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
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基本工作方式
3、气象方式(WX)： 4、湍流方式(TURB)：屏幕上将显示出湍流区
的紫色（或品红色）图像，其他雨区的红、 黄、绿色图像不显示。 气象与湍流探测方式(WX/T)：屏幕上除了显 示有大、中、小降雨区的红、黄、绿色图 像外，还用醒目的紫色图像显示出危险的 湍流区域。
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基本工作方式
5、轮廓工作方式(CYC)：工作情况与 气象方式基本相同，屏幕上的红色图 像将会按每秒一次的间隔闪烁── 半 秒显现半秒消失 6、地图方式(MAP):
地物与水面回波图像的特点
? 平坦的大地所产生的回波很弱，一般不 能形成显示图像
? 丘陵、山地由于具有起伏不平的反射表 面，能够形成回波图像
? 大型工矿企业和城市，回波图像比较鲜 明，能够形成红色，甚至紫色的图像
? 平静水面产生的回波很弱，往往不能形 成明亮的图像
33
水域的图像与风力和风向
34
发现航路上的山峰等空中障碍
20
多普勒效应
?机载气象雷达对湍流的探测，主要探 测湍流中的水滴对雷达波的反射，急 速多变运动的水滴，会使反射的回波 产生明显的多普勒效应，在雷达显示 器上形成一个偏离雷达发射频率且频 谱宽度较宽的多普勒频谱。气象雷达 正是通过这一特性来检测湍流的。
21
对湍流区的探测
22
湍流区的显示
23
对冰雹区域的探测
显示出飞机前下方扇形区域中的地 形。
10
运七-100气象雷达控制键
11
三、机载气象雷达 对目标的探测
?（一）对气象目标的探测 ?（二）机载气象雷达的地形识别
12
（一）对气象目标的探测
?1. 对降水区的探测 ? 2. 对湍流区的探测 ?3. 对冰雹区的探测
13
对降水区的探测
?不同性质的气象目标所产生的回波强度 决定于气象目标本身的性质，主要是气 象目标所 含水滴的直径、数量、下降速 度、形态及气象区域的体积等。
＞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
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对湍流区的探测
?雷暴云、 降雨区 和湍流 区的示 意图
?湿冰雹反射雷达波的能力是很强 的，在屏幕上形成红色信号。
?没有包裹水层的干冰雹对雷达波 的反射能力很差，不容易被机载 雷达所探测。
24
天线的俯仰调节
?当飞机在较高的高度层上飞行时，在 天线俯仰旋钮置于 0°的情况下，波 束所照射到的巡航高度层中的干性冰 雹区域一般不会形成很强的雷达回波。
?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。
? （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。
Biblioteka Baidu37
五、使用机载气象雷达的 注意事项
?1. 飞行中的注意事项 ?2. 地面通电的注意事项
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飞行中的注意事项
?（1）机载气象雷达不能保证避开所 有危险天气区
?（2）决不可把气象雷达的显示图像 作为地形回避和空中防撞的依据
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气象雷达识别地形的基本原理
30
地形的颜色表示
? 江、河、湖、海对雷达电波的反射能力 较差，其图像用代表水面的绿色或青色 表示；
? 一般陆地的反射能力稍强，以黄色模仿 大地的颜色；
? 大型城市中的工矿企业及大型桥梁含有 大量的金属结构，其反射能力较强，以 红色或紫色图像来表示
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地图显示
32
?（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。
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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
25
天线的俯仰调节
26
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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结合有冰雹的降雨区的图像
28
（二）机载雷达的地形识别
?1. 识别地形的基本原理 ?2. 地物与水面回波图象的特点 ?3. 发现航路上的山峰等障碍
35
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）如果在两块雷暴云之间穿越时，两 块雷暴云回波之间的距离不应小于40 n mile。
?（ 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
5
收发机及天线位置图
6
机载气象雷达的屏幕
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二、机载气象雷达 的基本工作方式
1、准备方式(STBY):加温准备 2、自检方式(TEST)：雷达自检
? 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。
14
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）
＜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