机场风廓线雷达建设
民用机场风廓线雷达系统技术规范
管理程序中国民用航空局空管行业管理办公室编号：AP-117-TM-2013-01下发日期：2013年8月6日民用机场风温廓线雷达系统技术规范目录第一章总则 (2)第二章系统构成及功能 (2)第一节一般规定 (2)第二节产品输出功能 (4)第三章系统性能 (6)第一节整体性能 (6)第二节各子系统性能 (7)第四章环境适应性 (12)附录一信号功率的谱矩及信噪比计算方法 (14)附录二风速、风向及Cn2计算方法 (15)附录三风温廓线雷达数据格式 (16)民用机场风温廓线雷达系统技术规范第一章总则第一条为规范民用机场风温廓线雷达系统（以下简称风温廓线雷达）的建设和运行，根据《中国民用航空气象工作规则》，制订本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分（以下称民用机场）的风温廓线雷达系统的建设和运行。
第三条民用机场风温廓线雷达系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。
第四条风温廓线雷达按照安装方式不同分为固定式和可移式两种。
可移式主要有车载可移式和方舱可移式两种。
第二章系统构成及功能第一节一般规定第五条风温廓线雷达主要由天线分系统、发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、标定分系统、通讯分系统、数据处理及应用终端、配电分系统、RASS（Radio-Acoustic Sounding System，无线电-声探测系统）分系统构成。
第六条风温廓线雷达采用全相参脉冲多普勒体制。
第七条风温廓线雷达采用相控阵技术、全固态发射技术、数字接收机技术、脉冲压缩技术等。
第八条风温廓线雷达具有探测大气虚温的功能。
第九条风温廓线雷达应当具有实时采集功率谱数据，对功率谱数据进行信噪比计算、噪声电平计算、干扰信号剔除、杂波剔除、信号提取、谱矩估计、数据质量控制功能。
第十条风温廓线雷达应当具有生成风速、风向、垂直气流、Cn2（Refractive Index Structure Constant，大气折射率结构常数）、谱宽、信噪比等数据产品的功能。
风廓线雷达
风廓线雷达类型
各种类型风廓线仪用途：
边界层风廓线雷达：航空港飞机着陆与起飞； 空间污染监控；军事替代地面观察站；研究。
低对流层风廓线雷达：航空港环境——飞机 着陆，起飞，交通管制；运输和扩散——危 险原料（核能）的污染控制；军事——射弹 风修正；研究。
对流层风廓线雷达：天气观察、预报及研究
电磁净空环境的选择：由于风廓线雷达为高 频发射和接收设备,信号容易受到附近电磁波 的影响,频率选定前应尽早到当地无线电管理 部门办理频率适用许可并办理无线电电台执 照
设备运行的维护维修 ：所需时间大概30min， 30min，30min，1h，2h，1h
风廓线仪维护维修计划表
小结 高分辨率大气廓线仪等新一代雷达遥感技术在大气 研究领域中的广泛应用,能够拓宽全球气象预报，对 改进天气分析和预报，降低测风成本和提高实效都 有很重要的意义，必将极大地推动中尺度大气热动 力学的研究进展，使人们能够对中纬度和热带地区 的各类天气现象进行更加深入的研究。 为适应我国未来风廓线仪大规模建设和应用的需要，
RASS
风廓线仪上加装无线电探声系统(RASS) 后, 可以测量大气层的有效温度。RASS 雷达系 统通常由4 个声源组成,分布在廓线仪天线阵 的每一边并垂直向上发射声波。廓线仪把声 波作为目标接收并处理反向散射,同时测得传 播速度。由于声速与大气温度有很好的对应 关系,所以可以通过廓线仪测得的声速来得到 有效温度廓线。
频谱非相参累积后频谱(பைடு நூலகம்)与相参累积后(右)比较
应用现状
水平风测定：通过测量水平风廓线，研究暴 雨、锋面、急流、重力波等天气现象。1989 年中国气象科学研究院研制成功了我国首部 UHF 多普勒风廓线仪，并用于北京中尺度灾 害性天气预报基地的业务试验，证明了其有 效性和可靠性。王欣等用风廓线仪资料分析 安徽梅雨期间的强降水过程，表明其对水平 风的垂直结构有较强的探测能力，能实时监 测中尺度降水期间风的垂直切变和对流特征， 提高临近天气预报的精度。
风廓线雷达建设指南(试行稿)
附件1：风廓线雷达建站指南（试行）中国气象局监测网络司中国气象局气象探测中心2007年1月目录1 适用范围.............................. 错误！未定义书签。
2 主要依据.............................. 错误！未定义书签。
3 建设内容.............................. 错误！未定义书签。
4 选址要求.............................. 错误！未定义书签。
4.1 场地要求 .................................................. 错误！未定义书签。
4.2 无线电环境要求 ...................................... 错误！未定义书签。
4.3 安全环境 .................................................. 错误！未定义书签。
4.4 架设场地的要求 ...................................... 错误！未定义书签。
5 基础建设要求.......................... 错误！未定义书签。
5.1 天线阵面场地 .......................................... 错误！未定义书签。
5.2 设备机房的建设 ...................................... 错误！未定义书签。
5.3 配电的建设 .............................................. 错误！未定义书签。
5.4 通讯要求 .................................................. 错误！未定义书签。
5.5 风廓线雷达站防雷要求 .......................... 错误！未定义书签。
风廓线雷达在我国民用航空气象领域中的研究与应用
风廓线雷达在我国民用航空气象领域中的研究与应用作者：钱一嘉来源：《科学与财富》2016年第18期摘要：本文从理论上分析了风廓线雷达的工作方式和特点，阐述了风廓线雷达在我国民用航空气象领域中实际的应用情况和未来发展趋势。
低空风切变是一种小尺度性质的天气系统现象，最至关紧要的一点是不容易被观测，这就对飞机运行状态产生了重要影响，是飞机事故的一种安全隐患，所以国内外对这种气象类型给予了高度重视。
在多数机场中都有风廓线雷达的装置，探测气象要素的变化情况，保证飞机在飞行和着陆中的安全状态。
关键词：风廓线雷达；民用航空；航空气象前言：风切变是民用航空气象界的一个热门话题，对飞机运行产生了一定威胁，当正在运行中的飞机遇到这种气象条件，会不受控制，从而导致安全事故的发生，是引起空中事故不容忽视的隐形杀手。
因此为了安全保障，要从根本上对风切变增加认识了解，加强对其现象的研究，降低造成的危害。
风廓线雷达是一种新型气象雷达，能够对风切变等气象要素以垂直探测模式进行监控。
低空风切变的产生与大气本身运动情况等因素有着重要关系，风廓线雷达的应用能够探测到其存在，能够获取到相关数据信息，为规避这种气象条件的不良影响创造了有利条件，大大保证了飞机运行的安全性。
本文以风廓线雷达与低空风切变为研究对象，对风廓线雷达探测低空风切变的应用展开了论述。
一、民用航空气象风廓线雷达与低空风切变概述（一）风廓线雷达风廓线是对风速的一种描述，是对风速与高度关系的描述，也就是分析当高度变化时风速如何随着变化，为风速在大气边界层内的规律奠定了研究基础。
其调查方法是在小于1.5千米的地面高度基础上测试出风速、风向，通过测试观察风速、风向与高度的关系，并根据大气稳定度进行分类，得出数学表达式[1]。
而风廓线雷达是描述风廓线，用来研究风速的一种遥感设备，还可以用来对天气的监测。
从不同方向高空发射电磁波束，电磁波受到大气折射率的影响发生散射现象，雷达对电磁波束信息进行接收处理，形成大气风场，收集有关大气风场的信息，对高空风场做出进一步的探测，探测过程体现出自动化程度高与不受时间与空间限制的高.分辨率。
观测场风廓线雷达安装示意图
风廓线雷达站址选择风廓线雷达站址环境应当符合下列要求：(一) 场地距离铁路、高速公路应大于500米，距离大型水体应大于1千米。
周围建筑物、树木等对风廓线雷达的阵面遮蔽角一般应小于40°，（以天线反射面中心为基准点，反射面为基准平面）；(二) 风廓线雷达天线所在位置以经度、纬度、海拔高度表示，经纬度应精确到秒，海拔高度应精确到小数点后两位；(三) 建站时应绘制四周遮挡角分布图。
观测环境发生变化应重新绘制遮挡角分布图，并上报上级业务主管部门；(四) 风廓线雷达工作频带需要报经国家无线电管理机构批准，风廓线雷达站周围不能有影响雷达工作的电磁干扰。
(五) 风廓线雷达站应具备必要的通讯、水、电、路，人员生活基本条件及自备供电能力。
（六）采用三相交流电源380V±10% 50±2.5Hz，对流层I型功耗小于15kW，对流层II型功耗小于8kW。
风廓线雷达机房用来存放室内机柜和前端的数据收集和处理设备，应当符合下列要求：(一) 风廓线雷达机房面积应在10-20m2，与天线阵地的距离应小于10m，设备机房至天线阵面的线缆通过走线支架安装固定，有金属屏蔽管道。
设备机房应铺设防静电活动地板，在地板下布设电缆，地板面距水泥地坪应大于100mm。
(二) 为保证风廓线雷达设备的正常工作和操作使用人员的良好工作环境，风廓线雷达机房内应配备空调设施，保证设备机房温度在15-28°C，相对湿度一般不超过80%，确保雷达正常工作；(三) 风廓线雷达机房内必须配备自动防火警报系统和消防设施；应有防水、防风、防尘、防腐蚀等措施、防止鼠类和各种昆虫侵入等措施。
风廓线雷达和人员安全保护应当符合下列要求：(一) 风廓线雷达站安全是保障雷达正常运行的重要环节。
风廓线雷达站应安装视频监视设备，具有防偷盗、防破坏等安全保护措施；(二) 风廓线雷达供电系统必须符合国家有关标准。
各路供电电压和电流应满足设备要求，负荷应留有足够的余量；(三) 风廓线雷达机房保护接地和工作接地应符合要求，如采用共地系统，其接地电阻应小于1欧姆，地线布线应符合国家规范和标准；(四) 风廓线雷达机房应当采取屏蔽、等电位和接地等有效措施，防止发射机微波辐射泄漏对雷达工作人员的危害发生；(五) 风廓线雷达站必须安装防雷设施，风廓线雷达站属一类防雷标准，防雷装置严格按照国家相关防雷规范进行设计和施工；每年必须进行防雷检测一次。
风廓线雷达建设指南
风廓线雷达建设指南中国气象局二〇一二年五月目录一、建设原则 (1)（一）统一规划、统筹建设 (1)（二）统一技术标准、统一设备型号 (1)二、建设程序 (2)（一）建设审批 (2)（二）设备采购 (2)（三）站址勘选 (3)（四）基础建设 (3)（五）出厂测试 (3)（六）安装架设 (4)（七）现场测试 (4)（八）业务验收 (4)三、培训和运行要求 (5)（一）培训要求 (5)（二）运行要求 (6)四、附则 (6)附录1风廓线雷达建站技术要求 (7)附录2风廓线雷达选址报告书 (14)为指导和规范风廓线雷达建设，实现全国风廓线雷达资料的组网应用，特制定本指南。
一、建设原则（一）统一规划、统筹建设风廓线雷达建设应遵循“先规划后建设”的原则，按照《风廓线雷达布局方案（2011-2015年）》的规划布局，依托中央和地方投资项目统筹建设。
《风廓线雷达布局方案（2011-2015年）》规划布局以外的站点，原则上不得建设。
如有特殊原因确需建设的，必须在明确需求、用途、应用效益、资金来源等的前提下，按照《关于规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设的通知》（中气函〔2008〕33号）和《关于重申规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设工作的通知》（气发〔2008〕172号）（以下称为“两个通知”）要求严格履行建设审批手续。
（二）统一技术标准、统一设备型号风廓线雷达应按照“统一技术标准、统一设备型号”的原则规范建设。
所有业务用风廓线雷达均应满足中国气象局相关设计规范的功能指标要求，均应选用取得气象专用技术装备使用许可证或中国气象局业务列装的设备，并做到省（区、市）内设备型号统一。
二、建设程序风廓线雷达建设程序主要包括建设审批、设备采购、站址勘选、基础建设、出厂测试、安装架设、现场测试、业务验收等环节。
（一）建设审批1．《风廓线雷达布局方案（2011-2015年）》中规划的站点，不再进行业务布点审批，由中国气象局和各省（区、市）气象局据此在中央或地方相关建设项目中统筹安排，并在实施建设前，由建设站点所在省（区、市）气象局按照中央或地方投资项目的相关要求履行基本建设审批程序。
利用风廓线雷达资料分析哈尔滨机场低空急流特征
Progress 研究进展利用风廓线雷达资料分析哈尔滨机场低空急流特征杨欣 王加平（民航东北空管局黑龙江分局，哈尔滨 150000）摘要：利用2019—2021年哈尔滨太平国际机场风廓线雷达资料和观测月总薄、年总薄资料，从低空急流月变化、日变化、风向、持续时间、中心速度、中心高度及其和降水的关系几个方面对低空急流的特征进行统计分析。
结果表明：哈尔滨机场的低空急流有明显的季节性变化特征，春、秋季出现的概率明显高于夏、冬季；在一天中的任何时刻均可发生，其出现时间的日变化特征是在早晨到上午出现的次数最多，从午后开始逐渐减少，到午夜次数达到最低，此后次数又逐渐增多；以西南急流为主，从低空急流持续时间变化来看，持续时间为7～12 h 的天数最多，持续时间大于18 h 的次之，持续时间为4～6 h 的天数最少；中心高度主要集中在0～500 m ，中心速度集中在20 m /s ；降水与低空急流有密切关系，除此之外，还和逆温层的存在有关；低空急流中心最大速度和单日最大降水量显著相关，低空急流中心速度的增大可能导致单日最大降水量的增多。
关键词：风廓线雷达，哈尔滨机场，低空急流，特征DOI：10.3969/j.issn.2095-1973.2023.05.008Study on the Characteristics of Low-Level Jets at HarbinAirport Based on Wind Profiler DataYang Xin, Wang Jiaping(Heilongjiang Branch of Northeast Regional Air Traffic Management Bureau of CAAC, Harbin 150000)Abstract: Using the wind profiler data and the monthly and annual observation information at Harbin Taiping International Airport from 2019 to 2021, the characteristics of low-level jets were statistically analyzed from the aspects of monthly changes, diurnal changes, wind direction, duration, center speed, center height, and the relationship with precipitation. The results show that the low-level jets at Harbin Airport have obvious seasonal variation characteristics, and the probability of occurrence in spring and autumn is significantly higher than that in summer and winter. Low level jets can occur at any time of the day. The daily change of the occurrence time is characterized by the largest number of occurrences from early morning till noon, gradually decreasing from noon, reaching the lowest level at midnight, and increasing again from then on. For the wind direction, the low level jets are dominated by southwest jets. From the perspective of the jet duration, the highest number of days are accompanied with the jet duration of 7～12 h, followed by the jet duration longer than 18 h, and the lowest number of days are associated with the jet duration of 4～6 h. The center height of the low level jets mainly ranges from 0～500 m and the center wind speed hovers around 20 m/s. Precipitation is closely related to low level jets. Moreover, it is linked with the inversion layer. Significant correlation is identified between the maximum center speed of the low level jets and the maximum precipitation in a single day. The strengthening of the center speed of the low level jets may lead to the enhanced maximum precipitation in a single day. Keywords: wind profiler, Harbin Airport, low-level jets, characteristic收稿日期：2022年4月28日；修回日期：2022年12月16日第一作者：杨欣（1990—），Email ：**********************0 引言低空急流是指在对流层600 hPa 以下的强而窄的气流带。
P波段风廓线雷达结构总体设计
P波段风廓线雷达结构总体设计3朱海波(中国电子科技集团公司第十四研究所, 江苏南京210013)摘 要:给出了P波段风廓线雷达结构总体设计,针对天气雷达的特点、技术和环境条件的要求对总体结构的几个主要组成作了简要的介绍,可以作为风廓线雷达结构设计参考。
关键词:风廓线;天气雷达;结构总体中图分类号:T N95 文献标识码:B 文章编号:1008-5300(2005)06-0035-03Syste m Design of the Structure of a P2band W ind Pr ofile RadarZHU Ha i2bo(The14th R esearch Institute of CETC, N anjing,China) Abstract:I n this paper,we p resent the structural design of a P2band wind p r ofile radar and give a detailed in2 tr oducti on t o the main parts of its structure.It can be used as reference for the structural design of si m ilar P2 band weather radar syste m.Key words:wind p r ofile;weather radar;syste m structure0 引 言对流层风廓线雷达实际上是一部垂直指向晴空探测脉冲多普勒雷达,可实时探测大气中的三维风场,它的主要目标是晴空大气湍流,通过天顶、东、西、南、北五波束位置不同高度散射信号的积累和复杂的数据处理,可得到不同时刻的风廓线数据,能连续测量和存储径向风速、谱宽、水平风向风速、垂直风速等多种大气参量,和声发射机配合时能够实时探测大气温度垂直廓线。
风廓线雷达
频谱非相参累积后频谱(左)与相参累积后(右)比较
应用现状
水平风测定：通过测量水平风廓线，研究暴 雨、锋面、急流、重力波等天气现象。1989 年中国气象科学研究院研制成功了我国首部 UHF 多普勒风廓线仪，并用于北京中尺度灾 害性天气预报基地的业务试验，证明了其有 效性和可靠性。王欣等用风廓线仪资料分析 安徽梅雨期间的强降水过程，表明其对水平 风的垂直结构有较强的探测能力，能实时监 测中尺度降水期间风的垂直切变和对流特征， 提高临近天气预报的精度。
风廓线雷达信息提取
相参累积：风廓线雷达所处理的信号一般为 弱信号 ，需要进行回波信号积累，一般即如 何从噪声之中获取所需的信息 。对单个脉冲 进行适当相参积累之后,提取风廓线信息就成 为一种可能。信号相参积累可以较好的提高 其SNR ,直观的看,只要进行足够数量的相参 积累就可以获得比较理想的SNR ,继而就可以 比较容易的获得所需信息。
探测湍流、边界层高度、空气污染，进行大 气环境研究。洪钟祥等用低层大气廓线仪 LAP3000等设备获取的遥感资料研究了湍流 热通量的垂直分布、地面热通量以及边界层 高度等。 ZHONG Shiyuan 等用布于 California 中部山谷的22 部风廓线系统，对 该区域盛行夏季风环流变化特征作了观测分 析，研究了该山谷三维风温结构的日变化特 征。
湿度廓线的推算：风廓线仪能够探测三维风 速场,无线电探声系统(RASS) 又能够获得有 效温度廓线。通过RASS 雷达获得的温度廓 线可以连续地估算出湿度廓线,从而能够对对 流层中水汽在大气运动中的作用进行更深入 的研究。
选址和维护
地理环境的选择：风廓线雷达的理想站点是 周围没有树木、高压输电线和建筑物的浅谷 或者开阔的平坦区域,且远离地面和空中交通, 并将电磁干扰降到最小。 电磁净空环境的选择：由于风廓线雷达为高 频发射和接收设备,信号容易受到附近电磁波 的影响,频率选定前应尽早到当地无线电管理 部门办理频率适用许可并办理无线电电台执 照
机场拟建风廓线雷达遮蔽角的测绘探索与实践
机场拟建风廓线雷达遮蔽角的测绘探索与实践
任宇征;李卫兵;董敏
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2022(45)2
【摘要】风廓线雷达用于探测其上空风向、风速等气象要素随高度的变化情况,在自动化程度和探测时空分辨率等方面优势明显,已逐渐广泛应用于机场气象探测。
本文以民用机场拟建风廓线雷达遮蔽角的测绘方法和实践为例,介绍如何测定并计算拟建风廓线雷达四周范围内障碍物的遮蔽角,并根据测算遮蔽角值判断障碍物是否对风廓线雷达信号发射造成影响,为申请风廓线雷达正式批复、建设提供基础数据保障。
【总页数】3页(P107-109)
【作者】任宇征;李卫兵;董敏
【作者单位】江苏省地质勘查技术院
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.民用机场拟建甚高频(VHF)遮蔽角的测绘实践与探索
2.机场边界层风温廓线雷达应用及优化研究
3.利用风廓线雷达资料分析大理机场飑线天气过程的风垂直变化特征
4.乌鲁木齐机场风廓线雷达现状说明及建议
5.风廓线雷达在机场低空风切变探测中的应用探讨
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AWPR-03 型边界层风廓线雷达工作原理与常见故障处理
电子与信息Electronic and Information中国航班遥感与勘测Remote Sensing and Survey CHINA FLIGHTSAWPR-03型边界层风廓线雷达工作原理与常见故障处理王涛|民航河北空管分局摘要：风廓线雷达是一种先进的地基遥感设备，具有连续观测、时空分辨率高、自动化程度高等特征。
随着科学技术的不断发展，风廓线雷达技术已趋于成熟，成为实时、连续地遥测大气风场的有效设备，在民航飞行安全运行保障中可以有效地避免低空风切变导致的飞行事故。
本文介绍了石家庄机场安装的AWPR-03型边界层风廓线雷达工作原理、系统组成并针对日常运行中遇到的一些故障事例进行了分析与总结，希望能为同行雷达机务员提供一定参考。
关键词：AWPR-03；边界层；风廓线雷达；工作原理；系统组成风廓线雷达是世界气象组织认可并推荐应用于业务的一种地基遥感设备。
与常规大气探测设备相比，风廓线雷达具有连续无人值守、可全天候监测及提供低层大气三维风场和温度廓线（须与无线电声探测系统RASS 配合）等优点，与气球测风相比，风廓线雷达可连续探测，具有高精度的运行可靠性。
它是一种新型的无球高空气象遥感探测设备，它可以连续提供大气水平风场、垂直气流、大气折射率结构常数等气象要素随高度的分布和随时间的变化，具有很高的时间和空间分辨力，已经广泛应用于航空航天、水文水利、大气监测和天气预报等方面。
由于风廓线雷达采用的发射频率、发射功率、天线尺寸的差异，它所能测量的高度范围也不同，从而逐步分为边界层风廓线雷达、对流层风廓线雷达、平流层风廓线雷达3 类。
当前，随着中国民航业的快速发展，对气象保障工作的要求越来越高，各级气象部门对风廓线雷达设备的需求也愈来愈迫切。
石家庄机场于2018 年7 月安装了安徽四创电子股份有限公司研制的适用于机场的固定式AWPR-03型机场边界层风廓线雷达，该雷达主要用于实时、连续探测雷达场站上空3km 以下的空中风向风速和垂直气流，为机场航空飞行气象保障提供高时空分辨力的空中风资料，现已开始24 小时不间断开机测试。
机场测风技术和设备
1.5 机场垂直风切变
垂直风的切变标准：尚无强度标准。
下降气流
下冲气流
（下击爆流）
91米高度上的下降速度 <3.6米/秒 >3.6米/秒
800米直径内的辐散值 <144/时
>144/时
1.6 机场需求
阵风
距离、角分辨力较低； 不能满足短暂和偶发性的风切变监测：扫描取
样体制的制约、地物杂波干扰。
天气雷达
风廓线
晴空风场 激光雷垂达直激廓光线风廓线 自动气象站
2.2 微波风廓线雷达
晴空下监测风廓线，补充高空风 数据，预警垂直切变；
可提供比风塔、探空气球更快的 探测；
2.2 微波风廓线雷达特点
提供较高时空分辨率的垂直风廓线分布
接收脉冲，vr
相干多普勒测 风激光雷达
脉冲宽度决定 的回波宽度
距离门测距
c
R
treturn t0
2
2.4 测风激光雷达原理
雨滴
微波雷达
尘粒
波长 5cm
气溶胶
激光雷达 波长 1.6μm=1.6×10-4cm
2.4 测风激光雷达特点
测量范围
50
45
40 激光雷达在晴
35
朗天气下突出
30
C波段 天气雷达
机场需要通过测风设备进 行风场监测和风危害预警
侧风
1.6 机场需求
为管理人员判断是否允 许飞机起飞和降落，提 供充分的信息。
2 机场风场监测设备
自动气象站 气象浮标 风廓线雷达
TDWR 激光雷达
遥感测量设备
天气雷达 风廓线 激光雷达 激光风廓线 自动气象站
九黄机场风廓线仪应用初探
九黄机场风廓线仪应用初探牟艳彬[(民航西南空管局，成都双流，610202)摘 要乱流、风切变的预报是航空气象和高原机场的一大难题，本文利用风廓线资料对九黄机场的乱流、风切变、降雪天气进行分析，发现风廓线资料能很好地反映乱流、风切变的起始时间和出现高度，为乱流、风切变的预警提供客观的依据，也对监测天气系统过境，实现天气预报的客观定量有很好的作用。
风廓线仪的应用对我们来说是一个全新的领域，还有许多问题有待进一步的研究。
关键词：风廓线资料 乱流 风切变 系统过境引言九黄机场地处青藏高原的东部，海拨3447.6米，机场西北部是岷江发源地之一的湿地，跑道东靠高山，南、西、北三面为深沟峡谷，地势险要，地形复杂，天气多变，既有高原气候特征，又有明显的山地气候特点，中小尺度天气系统十分活跃，天气变化可用“短、频、快”来概括。
因而九黄机场气象标准高、预报难度大，风难测、雨难报、雷电突然到、雹雪跟着跑、低云大雾互相倒。
九黄机场是我国天气最为复杂的高原机场，天气变幻莫测，受大风、风切变影响特别严重，低空风切变、乱流颠簸较多，多次造成航班的返航和延误，也严重影响航空安全。
因此风的识别和预报就成为九黄机场的一个主要内容。
1 九黄机场有关风的预报经验开航近4年来，九黄气象人员积极探索，总结了丰富的风的预报的经验：1.1 顺风预报（1）当有较强冷空气或切变线影响机场，WAFS系统700hpa预报6小时以上吹东北风，说明有较强的顺风天气，应预报较长时间的顺风；WAFS系统700hpa预报6小时以内吹东北风，则预报短时顺风。
（2）500hpa高空图和WAFS风场预报图没有明显冷空气和切变线，但WAFS系统08时700hpa 风场预报有东北风，则应报短时顺风天气。
（3）局地雷暴引起的顺风天气，比较难把握，应根据具体情况分析，通常持续时间比较短，1一2小时以内，风速较大，在4-9米/秒之间，由于来得突然，容易造成航班返航或延误。
（4）当机场跑道两头同时吹顺风，且风速在5一9米/秒之间，除对流性天气造成的顺风外，一般持续时间比较长，在2小时以上，如果北头顺风，南头风向混乱，风速在3一5米/秒之间，侧北头顺风维持时间不长，一般在1小时以内。
风廓线雷达资料在民航气象业务中的应用现状与展望研究
93人与自然MAN AND NATURE 中国航班CHINA FLIGHTS 风廓线雷达资料在民航气象业务中的应用现状与展望研究 冯超|中国民用航空华北地区空中交通管理局摘要：风廓线雷达资料遥感设备的应用，为民航气象业务提供了保障。
一方面在飞行安全、稳定飞行、保证民航企业效益上成效突出；另一方面，在应用领域，以其在空中交通管制、航空公司联动业务、机场气象用户对气象服务产品的内容、需求、质量等个性化优势，在未来具有广阔的发展前景。
本文概述了民航气象业务的发展现状，进一步阐明了风廓线雷达资料的重要性及其在民航气象业务中的应用现状和展望，并结合具体实况天气预测，以为未来其在民航气象业务中的应用提供借鉴。
关键词：风廓线雷达资料；民航气象业务；应用现状；展望近年间，地方气象局与民航航空公司在业务交流对接中，双方就进一步深化气象民航部门合作达成共识。
气象局在详细了解了民航气象业务发展需求的基础上，积极听取相关建议和意见。
双方秉持“共建共享、优势互补、资源共享、合作共赢”的原则，充分发挥双方人才和资源优势，从气象资源共享、天气联动会商、人员交流培训、课题合作等应用领域强化合作，共同促进气象事业与民航气象发展。
现就风廓线雷达资料在民航气象业务中的应用现状与展望分析如下：1民航气象业务的发展现状改革开放后，中国民航事业得到了飞速的发展。
国内通航机场和国际航线四通八达，为我国的经济建设、国际交往发挥了重要作用。
中国民航的气象服务系统是直接为民航运输飞行提供了专业性服务保障的业务系统，中国民航在航空气象服务方面以其系统性、规模化业务建设，成批地引进航空气象装备，积极开展航空气象的基础业务建设。
与此同时，计算机信息处理与现代通信技术在民航气象系统得到了普遍应用，综合气象信息集成的网络自动化服务可在千里之外就能得到降落机场的气象情报。
加之，全国民航气象数据库系统的不断升级，民航气象雷达资料、自动气象观测等探测资料的共享，进一步提高了全系统的航空气象服务水平。
九寨黄龙机场风廓线雷达应用
［－； ｘ＿： ］ ‘ ＿： ］ ｉ（ ｓｉ （ ！ ＋－ ； ［— （
一
能得 不 到 测 量 值
，
或 者得 到 的 测 量值 不
： ；
［！： ｃｘ— ： ｃｉ — ！ 。ｉ（ 。 （。 ］ ＋ ； ｓ ： ｓ ［ ］ ： ：
（１） Ａ４
用 “ 、频 、快 ”来 概 括 。 由于地 形 及 短
个 波 束 垂 直 指 向天 顶 ，另 外 ４ 波 束 个
分别偏向东、西 、南、北 ，且与垂直波 束成 ｌ． 倾斜角，通过计算每个波束的 ５５ ｏ 多普勒频移 ，获得雷达上空各个高度上
ＴＦ１ Ｍ／ １
维普资讯
维普资讯
法。
的高度层内出现了大于 １ｍ／ ２ ｓ 的强风 ，最 大风速达４ｍ／ １０米 高度上） ６ ｓ Ｏ０ （ ，存在明 显 的强低空急流 。当风廓线雷达探测范
围 内 （ ｏ ｏ 以下 ）出现 ≥１ｍ ｓ ３ｏ ￣ ２／ 风速 ，
度 ，来 自三 个不 同方 向 的波 束相 结 合 ，
的风 向 、风速 。
分别计算得 出风速 的东一 西向（ 横向） ， 南
北 向（ 向） 垂直 分量 ，， ， 纵 ， 和 Ｕｖ 和Ｗ。
料 ，为短 时预报提 供了有效 的数据 参 考 ，为提高短时预报的准确率提供了帮
助。
三个波束配置中，使用垂直速度修正 ，
如果波束导 向角 （ 图１ 为Ｘ 见 ， ，方位角为 ）
Ｘ（ 束 １ 波 ） 束 导 向 角为 Ｙ ，波 ，方 位 角 为
关键 词 ：风廓 线雷 达 ，乱 流 ，强对
流
一
Ｙ（ 束 ２ ， 束 １ 波 束２ 成 直 角 ， 波 ）波 与 互 和 垂 直 波 束 （ 直， 束 ３，通 过风 廓线 雷 垂 波 ）
民用机场风廓线雷达系统技术规范
民用机场风廓线雷达系统技术规范管理程序中国民用航空局空管行业管理办公室编号：AP-117-TM-2013-01下发日期：2013年8月6日民用机场风温廓线雷达系统技术规范目录第一章总则 (2)第二章系统构成及功能 (2)第一节一般规定 (2)第二节产品输出功能 (4)第三章系统性能 (6)第一节整体性能 (6)第二节各子系统性能 (7)第四章环境适应性 (12)附录一信号功率的谱矩及信噪比计算方法 (14)附录二风速、风向及Cn2计算方法 (15)附录三风温廓线雷达数据格式 (16)民用机场风温廓线雷达系统技术规范第一章总则第一条为规范民用机场风温廓线雷达系统（以下简称风温廓线雷达）的建设和运行，根据《中国民用航空气象工作规则》，制订本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分（以下称民用机场）的风温廓线雷达系统的建设和运行。
第三条民用机场风温廓线雷达系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。
第四条风温廓线雷达按照安装方式不同分为固定式和可移式两种。
可移式主要有车载可移式和方舱可移式两种。
第二章系统构成及功能第一节一般规定第五条风温廓线雷达主要由天线分系统、发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、标定分系统、通讯分系统、数据处理及应用终端、配电分系统、RASS（Radio-Acoustic Sounding System，无线电-声探测系统）分系统构成。
第六条风温廓线雷达采用全相参脉冲多普勒体制。
第七条风温廓线雷达采用相控阵技术、全固态发射技术、数字接收机技术、脉冲压缩技术等。
第八条风温廓线雷达具有探测大气虚温的功能。
第九条风温廓线雷达应当具有实时采集功率谱数据，对功率谱数据进行信噪比计算、噪声电平计算、干扰信号剔除、杂波剔除、信号提取、谱矩估计、数据质量控制功能。
第十条风温廓线雷达应当具有生成风速、风向、垂直气流、Cn2（Refractive Index Structure Constant，大气折射率结构常数）、谱宽、信噪比等数据产品的功能。
西安咸阳机场边界层风廓线雷达水平风场数据获取率与准确率统计分析
西安咸阳机场边界层风廓线雷达水平风场数据获取率与准确率统计分析作者：陈昶周文杰来源：《农家科技下旬刊》2015年第08期摘要：本文利用2012年8月1日至2013年4月30日连续9个月每日12UTC西安咸阳机场边界层风廓线雷达探测资料与陕西省气象局泾河气象站（站号57131）探空资料中700hpa 与850hpa的水平风向与风速数据进行对比分析，结果表明：西安咸阳机场边界层风廓线雷达水平风场数据获取率正常，数据质量基本可靠，但850hpa风速数据准确率偏低；降雨及大风天气下各层风向数据可信，但风速数据需慎用；850hpa数据质量整体逊于700hpa数据质量。
关键词：边界层风廓线雷达；水平风场；获取率；准确率一、引言风廓线雷达是一种新型的无球高空气象遥感探测设备，它可以连续提供大气水平风速和风向、垂直气流、大气折射率结构常数等气象要素随高度的分布和随时间的变化，具有很高的时间和空间分辨率，已经广泛应用于航空航天、水文水利、大气监测和天气预报等方面。
风廓线雷达按其最大探测高度可分类为：平流层风廓线雷达、对流层风廓线雷达和边界层风廓线雷达。
相比常规气球探空系统，其主要优点在于：（1）时间分辨率高，对于5波束风廓线雷达而言，每5分钟即可获取一次资料；（2）空间分辨率高，边界层风廓线雷达在低模式下可获取垂直方向上每60米间隔的资料；（3）系统稳定，可实现全天候连续探测。
我国许多学者已经针对风廓线雷达的探测技术和探测性能做了大量工作。
胡明宝等从雷达探测理论出发，结合工作实践，从理论上计算了对流层风廓线雷达的探测高度范围、时空分辨率和测量误差，对数据获取率等方面的测量性能进行了分析；孙旭映等利用风廓线雷达和气球同步探测风场资料对比，分析了高海拔地区风廓线雷达探测风场资料的可靠性；徐同等利用上海地区11部风廓线雷达与探空资料进行对比，分析了其风场廓线形状与风速、风向的相关系数。
在民航气象领域，风廓线雷达因其时空分辨率高、可连续值守的特点，是一种十分重要的探测手段。
机场风廓线雷达建设
机场风廓线雷达建设浅谈
2、引言：
根据行业标准《民用航空气象 第4部分： 设备配备》，枢纽机场和日平均起降大于 300架次的干线机场宜配备风廓线雷达一 部。
机场风廓线雷达建设浅谈
2、引言：
根据“民航空管系统‘十二五’发展 建设规划”，十二五期间空管系统还将新 建10余部风廓线雷达。
机场风廓线雷达建设浅谈
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求 从效力级别来说，《民用航空机场气
象台建设指南 》低于《民用航空气象探测 环境管理办法》，前者对风廓线雷达选址 的规定与后者的规定并不冲突，只是补充 了“风廓线雷达的天线及雷达附属设施不 应穿透仪表着陆系统的基本ILS评价面” 的规定，并对如何计算障碍物对探测系统 天线的遮蔽仰角进行了明确。
a
h2
RUNWAY
h1
b
300m x1
x2
h2的取值可以根据《中国民用航空气象工作规则》中对 低空风切变的定义“通常指高度500 米以下，风向风速在空 间一定距离上的变化”，选择为500米。
h1和h2的值选定后，就可以分别计算出x1和x2的值。则主 降方向距离跑道头距离x1至（x1+x2）的范围都可以作为风 廓线雷达的选址位置，同时应注意不要选在飞机降落下滑道 的正下方以避免飞机尾流的影响，此外还应注意风廓线雷达 的建设高度应符合飞行区障碍物保护要求。
6、机场风廓线雷达的建设 风廓线雷达建设时，应考虑配备UPS系
统，UPS功率应根据风廓线雷达及配套的通 信设备、空调设备等功耗来综合考虑，边界 层风廓线雷达的整机功耗一般不超过5KW。
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6、机场风廓线雷达的建设 在风廓线雷达天线四周应建设高度合适
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向的电磁波束（一般为5束），接收并处
理这些电磁波束因大气垂直结构不均匀而
返回的信息，从而进行高空风场探测的一 种遥感设备。
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3、风廓线雷达介绍：
风廓线雷达利用多普勒效应能够探测
其上空风向、风速等气象要素随高度的变 化情况，具有探测时空分辨率高、自动化 程度高等优点。
切变的报告、向航空公司机组了解长期以来
遭遇风切变信息，进一步明确风切变多发位
置，对风廓线雷达的选址也将大有帮助。
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5.2风廓线雷达选址探讨
不管是按照第一种使用目的还是第二种 使用目的进行选址，都应该综合考虑征地、
供电、通信、交通等因素。
若安装有RASS，选址还应尽量远离居民
区，以免噪声扰民。
工作和操作人员的良好工作环境，机房内应
配备冷暖空调至少一台。
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6、机场风廓线雷达的建设 风廓线雷达建设时，应考虑配备UPS系 统，UPS功率应根据风廓线雷达及配套的通
信设备、空调设备等功耗来综合考虑，边界
层风廓线雷达的整机功耗一般不超过5KW。
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6、机场风廓线雷达的建设 在风廓线雷达天线四周应建设高度合适 的屏蔽网，以保证人员和设备的安全，还可 降低地物杂波和其他干扰源的影响，屏蔽网 一般作为风廓线雷达的附属设施由生产厂家
机场风廓线雷达建设
机场风廓线雷达建设浅谈
1、摘要
2、引言 3、风廓线雷达介绍：
4、机场风廓线雷达现状
5、机场风廓线雷达的选址 6、机场风廓线雷达的建设
机场风廓线雷达建设浅谈
1、摘要：
本文根据作者实际工作经验，结合民
航气象领域相关规范标准和国内主流风廓 线雷达产品情况，对机场主要使用的边界 层风廓线雷达的选址和建设进行了探讨。
层风廓线雷达，近年建设均为国内某研究
所生产的CFL03型边界层风廓线。
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5、机场风廓线雷达的选址
5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求
2010年9月民航局《民用航空气象探测环境 管理办法》原文如下：
‚第二十条 风廓线雷达探测环境应当符合下列规定 ：
（一）风廓线雷达四周的障碍物对探测系统天线形成 的遮蔽仰角应小于30度； （二）建设场地应尽量远离高大建筑物、大树、山坡 等遮蔽物，尽可能远离强电场、磁场物体，例如高压线 、变电器、其他发射天线等。‛
3.1、风廓线雷达原理
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3.2、 风廓线雷达分类
按照对风廓线雷达探测高度需求的不 同，风廓线雷达分为平流层风廓线雷达、 对流层风廓线雷达和边界层风廓线雷达三 种，每种所采用的工作频率也有所不同。
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3.2、 风廓线雷达分类
国内风廓线雷达通常使用的电磁波频 率以及探测高度如下表所示：
即:h<0.577x+y
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求 根据《民用航空机场气象台建设指南 》中‚以天线反射面中心点为基准点，反 射平面为基准平面‛的规定， 假设风廓线雷达天线反射面海拔高度 为y，在距离天线反射面中心点距离为x的 范围内，障碍物海拔高度h应满足以下条 件： (h-y)/x<tg30⁰
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6、机场风廓线雷达的建设 作为机场主要使用的边界层风廓线雷达 ，目前主要有落地式和方舱式两种建设方式 。落地式是指将天线直接建在地面上，并在 天线附近建设机房。方舱式是指将天线建设
在机房顶部的方式，可以节省占地面积。
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6、机场风廓线雷达的建设 风廓线雷达机房主要用于放置室内机柜 和前端的数据收集、处理设备以及供电设备 、通信设备等，机房面积一般应不小于20平 米，机房内应采用防静电活动地板，地板下 面铺设电缆，为保证风廓线雷达设备的正常
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求 根据《民用航空机场气象台建设指南 》中‚以天线反射面中心点为基准点，反 射平面为基准平面‛的规定， 假设风廓线雷达天线反射面海拔高度 为y，在距离天线反射面中心点距离为x的 范围内，障碍物海拔高度h应满足以下条 件： (h-y)/x<tg30⁰
按技术指标负责提供。
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6、机场风廓线雷达的建设 风廓线雷达场地的四周应安装照明灯， 以便夜间进行维修工作。 风廓线雷达建设时还应进行防雷保护， 应符合相关防雷规范的要求。
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求
2012年4月民航局空管办《民用航空机场气 象台建设指南 》原文如下：
‚第四十八条 风廓线雷达选址应当符合下列要求：
（一） 风廓线雷达四周的障碍物对探测系统天线形
成的遮蔽仰角应小于30 度（以天线反射面中心点为 基准点，反射平面为基准平面）。
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5.2风廓线雷达选址探讨
a
RUNWAY 300m h1 h2
x1
b
x2
h2的取值可以根据《中国民用航空气象工作规则》中对 低空风切变的定义‚通常指高度500 米以下，风向风速在空 间一定距离上的变化‛，选择为500米。 h1和h2的值选定后，就可以分别计算出x1和x2的值。则主 降方向距离跑道头距离x1至（x1+x2）的范围都可以作为风 廓线雷达的选址位置，同时应注意不要选在飞机降落下滑道 的正下方以避免飞机尾流的影响，此外还应注意风廓线雷达 的建设高度应符合飞行区障碍物保护要求。
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3.1、风廓线雷达原理
雷达发射的电磁波因大气折射率的不
均匀分布而产生散射，其中后向散射能量
被雷达接收，当目标物相对雷达波束方向
存在径向运动时，接收信号的频率和发射
信号的频率产生偏差，称为Doppler频移
，再经过一定的信号与数据处理可以得到
大气的风场信息。
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即:h<0.577x+y
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求
(h-y)/x<tg30⁰ 即:h<0.577x+y
h
y
x
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5.2风廓线雷达选址探讨 从目前已建设的风廓线雷达选址情况 来看，主要有两种思路： 第一种思路主要考虑使用风廓线雷达 探测飞机降落区域的低空风切变; 第二种主要考虑使用风廓线雷达探测 机场上空风场信息。 根据使用目的不同，选址思路也不同 。
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3、风廓线雷达介绍：
船载运动型
方舱可移型
车载移动型
固定站
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3、风廓线雷达介绍：
边界层风廓线雷达
低对流层风廓线雷达
高对流层风廓线雷达
平流层风廓线雷达
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3、风廓线雷达介绍：
在风廓线雷达基础上增加声发射装置
构成无线电声探测系统（RASS），可以 遥感探测大气中温度的垂直廓线。
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2、引言：
根据行业标准《民用航空气象 第4部分：
设备配备》，枢纽机场和日平均起降大于
300架次的干线机场宜配备风廓线雷达一
部。
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2、引言：
根据‚民航空管系统‘十二五’发展
建设规划‛，十二五期间空管系统还将新
建10余部风廓线雷达。
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3、风廓线雷达介绍：
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5.2风廓线雷达选址探讨 如果按照第一种使用目的，风廓线雷 达应建设在主降方向跑道外靠近但略偏离 跑道延长线的位置，如下图所示：
a
RUNWAY 300m h1 h2
x1
b
x2
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5.2风廓线雷达选址探讨
a
RUNWAY 300m h1 h2
x1
b
x2
其中b边代表主降方向跑道延长线，a边代表飞机降落 时的飞行轨迹，经查资料飞机降落时与跑道平面的夹角约 为3⁰，则a边与b边的夹角为3⁰。一般飞机降落时在跑道端 头向内300米左右位置接地，则根据直角三角形公式可得出： tg3⁰=h1/(300+x1)=h2/(300+x1+x2)=0.052
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5.2风廓线雷达选址探讨
如果按照第二种使用目的，则风廓线雷 达可以建设在飞行活动区内跑道附近的位置
（应注意避免飞机滑行时的尾流影响），如
自动观测系统传感器位置附近，或其他合适
的位置；也可以选在飞行活动区外离跑道较
近的位置。
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5.2风廓线雷达选址探讨
如果能够结合历年来航空器空中遭遇风
风廓线雷达类型 工作频率（MHZ） 探测高度(km) 边界层 1270－1295，1300－ 1375 0.1-3 对流层 440－450 0.6-16 平流层 46－68 3-30
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4、 机场风廓线雷达现状
目前国内已有10余家机场装备了风廓 线雷达，均为边界层风廓线雷达（北京、 上海、昆明、西安、乌鲁木齐、九寨、林 芝、玉树等）。早期的风廓线雷达多为芬 兰VAISALA公司生产的LAP-3000型边界
（二、磁场物体，例如高压线 、变电器、其他发射天线等。
（三） 风廓线雷达的天线及雷达附属设施不应穿透仪
表着陆系统的基本ILS评价面。‛
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5.1 行业规范对风廓线雷达选址的要求 从效力级别来说，《民用航空机场气 象台建设指南 》低于《民用航空气象探测 环境管理办法》，前者对风廓线雷达选址 的规定与后者的规定并不冲突，只是补充 了‚风廓线雷达的天线及雷达附属设施不 应穿透仪表着陆系统的基本ILS评价面‛ 的规定，并对如何计算障碍物对探测系统 天线的遮蔽仰角进行了明确。