新一代天气雷达系统现场验收测试大纲
《天气雷达标定方法》编制说明
气象行业标准《多普勒天气雷达标定方法S波段和C波段》编制说明一、工作简况1.任务来源本标准由中国气象局提出，由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。
2019年4月22日由中国气象局下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号），项目编号为QX/T-2019-73，标准中文名称为《多普勒天气雷达标定方法S波段和C波段》，英文名称为《Calibration method for C-band and S-band Doppler weather radar》。
2.牵头单位本标准的编制牵头单位是中国气象局气象探测中心。
3.协作单位本标准的编制协作单位包括：安徽大气探测技术保障中心、贵州省大气探测技术与保障中心。
4.标准主要起草人及其所做的工作标准主要起草人及其所做的工作如表1所示。
表1 标准主要起草人5.主要工作过程（1）成立编制组，启动编制工作2019年4月接到标准编制任务后，成立标准编制组，编制组负责人为王箫鹏。
2019年4月25日，标准编制组召开标准制定专题会议，明确了编制组人员分工任务，确定了标准编制原则和总体思路，制定工作进度计划。
（2）组织学习、研讨、咨询，完成初稿编写2019年5月6日，标准编制组召开标准制定编制会议，研究学习国内外相关标准、指南、规范等文件，就标准具体技术参数、框架、主要内容的论据等进行讨论。
2019年10月20日，初步完成标准的初稿，并开始进行内部专家评审。
2019年4月至11月，先后召开四次编写会，对前期编制工作进行研讨，完成标准初稿和编制说明的编写。
（3）完成征求意见稿2019年10月至11月，邀请行业内专家，初步征询其对标准初稿的意见并就关键技术问题进行研讨。
并根据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定，对标准初稿进行了修改，完成了征求意见稿，同时对编制说明进行了完善。
如何做好新一代多普勒天气雷达的验收测试工作
用计算 公式 ： ＿Ｓ Ｎ＋１ ｌＢ ０ｇ ｉ ／ － Ｏ 一１ １Ｆ计 算极 限改善 ｇ
因子 Ｉ 。
取样 信号从 发射机 柜项上 的波导处 的定 向藕 合
器输 出。
１ １ 发 射 机 射 频 脉 冲 宽 度 ．
新 一代 多普勒天 气雷达要 求极 限改善 因子要 大
于 ５ｄ ７ Ｂ。
研
究
与
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Ｖｏ． ８ 增 刊 Ⅲ １２
Ｄｅ ．２ ０７ ｃ ０
２０ ０ ７年 １ ２月
Ｊ ＯＵＲＮＡｌ ＯＦ ＭＥＴＥ ＯＲＯＩ ＯＧＩ ＣＡＬ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＡＮＤ Ｐ ＣＡＴＩ ＡＰ ＬＩ ＯＮ
文 章 编 号 ：１ ７ — ４ １ （ ０ ７ ６ ３ ８ １ ２ ０ ）增 刊 Ⅲ一 ０ ５０ ０ ４ —３
１ ）换算 为噪声 系数 ＮＦ。
新一 代多普 勒天气雷 达要求 噪声 系数≤４ Ｂ。 ｄ ２ ２ 最 小可 测信号功 率测量 ． 最小 可测信 号功率 也就是 接收机 的灵敏 度 ，它
反映 的是接 收机接 收微 弱信号 的能 力 。测量 最小 可
输入 功率计 中。
在 ＲＰ 的 ＲＤ Ｃ程 序 中读 取机 内的 测量值 。 Ｇ ＡＳ
１ 发 射 机 部分 的测试
发 射机 所进 行 的测 试项 目有发 射机 脉 冲宽 度 、 发射机输 出频谱 、发射 机输 出功 率 、发 射机极 限改
善 因子 等 。在 出厂测试 时 ，以上四项要 测 ，而 在现 场测试 时 ，只需 测发射 机脉 冲宽度 和发 射机输 出功
率。
１ ４ 发 射 机 极 限改 善 因子 ．
维普资讯
４ ６
气
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
《新一代天气雷达观测规定》
新一代天气雷达观测规定中国气象局二○○五年五月第一章总则第一条为加强对新一代天气雷达观测业务的管理，根据《气象法》及《全国气象事业发展规划》（2001-2015）、《全国新一代天气雷达发展规划》（1994-2010），并考虑到新一代天气雷达功能及特点，制定本规定。
第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的CINRAD雷达系列的多普勒天气雷达，S波段多普勒天气雷达有CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC等；C波段多普勒天气雷达有CINRAD/CB、CINRAD/CC、CINRAD/CD 和CINRAD/CCJ等。
第三条新一代天气雷达观测是气象业务观测的重要组成部分，新一代天气雷达观测业务包括雷达开机、数据采集、处理、存储、传输、整编、归档，编制各种雷达观测报表，观测环境的保护，雷达参数测量和标校，雷达系统的维护和检修等内容,本规定是新一代天气雷达观测业务的基本准则，适用于新一代天气雷达气象业务观测。
第四条新一代天气雷达观测的主要目的是监测和预警灾害性天气。
探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。
第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。
从事新一代天气雷达业务工作人员的主要职责包括：（一）严守工作岗位，严格按照本规定开展观测工作，认真分析雷达回波及其演变，做好重要天气的监测和预警，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性及真实性；(二) 认真填写、妥善保管各种观测记录、统计表簿和各类技术档案；(三) 严格执行值班制度、交接班制度、雷达标校制度和其他有关规章制度，检查各种安全设施；（四）负责系统运行管理、工作模式选择、雷达系统适配参数设置、系统软件维护；（五）负责雷达系统和网络设备的维护、保养与检修，监视雷达工作状态，发现异常及时处理、报告。
第二章观测环境第七条雷达站址环境应当符合下列要求：(一)雷达站址周围无高大建筑物、高大树木、山脉等遮挡。
新一代天气雷达观测规定（第二版）
新一代天气雷达观测规定（第二版）新一代天气雷达观测规定(第二版)综合观测司二○一八年十二月第一章总则第一条本规定是在《新一代天气雷达观测规定》（见气测函〔2005〕81号）基础上，为适应新一代天气雷达业务发展，进一步加强对新一代天气雷达业务的管理，依据《中华人民共和国气象法》和《气象设施和气象探测环境保护条例》修订而成。
第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的S波段、C波段多普勒天气雷达，其主要观测目的是监测和预警灾害性天气，特别是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。
第三条新一代天气雷达观测业务是气象观测业务的重要组成部分，主要包括数据采集、处理、存储、传输、质控、整编、归档和雷达系统的维护维修、定标及气象探测环境保护等内容。
第二章岗位要求与职责第四条新一代天气雷达观测人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称，了解雷达基本结构和原理，掌握雷达维护维修、定标及回波分析等技能。
第五条新一代天气雷达观测人员主要职责:（一）按照本规定开展观测工作，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性、及时性及真实性。
（二）填写、保管各种电子和纸质记录、表簿及技术档案。
（三）执行雷达运行、监控和其他有关规章制度。
（四）负责雷达系统运行保障、工作模式选择、雷达系统适配参数和元数据参数管理、软件维护。
（五）负责雷达系统定标，以及雷达系统和附属设备的维护、保养与检修，保证雷达系统和附属设备稳定运行。
(六)负责雷达观测资料的整编、刻录（拷贝）、归档、存贮、可靠性检查。
第三章探测环境与保护第六条雷达站址环境及相关要求如下：（一）在雷达主要探测方向，包括重点服务地区和重要天气过程的主要来向，其遮挡物对雷达电磁波的遮挡仰角不应大于0.5?，其他方向的遮挡仰角不应大于1?，孤立遮挡方位角不应大于1?，且总的遮挡方位角不应大于5?，邻近雷达能覆盖该遮挡区域的则可适当降低要求。
雷达集训试题(含答案)
多普勒天气雷达集训试题2014年8月30日一、 填空题1、新一代天气雷达主要由 雷达数据采集系统 RDA 、 雷达产品生成系统RPG 、 主用户终端子系统PUP 三部分组成。
2、新一代天气雷达的体扫方式有VCP11 、 VCP21 、VCP31、VCP32。
降水模式使用 VCP11 或VCP21 ，晴空模式使用VCP31 或VCP32 ，其中VCP11常在强对流风暴出现的情况下使用，而VCP21在没有强对流但有显着降水的情况下使用，其他情况下使用VCP31。
3、多普勒天气雷达测量的三种基数据是基本反射率因子 、平均径向速度、谱宽 。
4、大气中折射的种类有 标准大气折射 、超折射 、 负折射 、 无折射 、 临界折射 。
5、 多普勒雷达是一种全相干雷达，每个发射脉冲的 位相已知的，而且是相同的。
6、 雷达探测到的任意目标的空间位置可根据 仰角、方位角、斜距三个基本要素求得。
7、 多普勒雷达除了具有探测云和降水的 位置 和 强度 的功能以外，它以 多普勒效应 为基础，根据返回信号的 频率 漂移，还可以获得目标物相对于雷达运动的径向速度 。
8、达气象方程为=t p ∑单位体积i r h PtG σπθϕλ2222)2(ln 1024，其中G 表示天线增益 ，h 表示脉冲长度 ，σ表示粒子的后向散射截面 。
9、 反射率因子定义为单位体积中所有粒子直径的6次方之和。
它的大小反映了气象目标内部降水粒子的 尺度 和 数密度 ，常用来表示气象目标的强度。
10、11、 雷达波束在降水中传播时能量的衰减是由降水粒子对雷达电磁波的散射 和 吸收 造成的。
12、 当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的 方位（或位置） 是正确的，但 距离 是错误的。
13、在风向随高度不变的多普勒速度图像中，零等速度线为一条 贯穿屏幕中心的直线 。
14、 在雷达径向速度图上，任意高度处的真实风向垂直于 过雷达测站点和该高度与零值等风速线交点的径向直线 ；暖平流时零值等风速线呈S 型，冷平流时呈 反S 型；出现急流时会有一对 符号相反 的并与PPI 显示中心对称分布 的闭合等风速线出现。
推荐-新一代天气雷达系统业务验收规定 精品
新一代天气雷达系统业务验收规定（试行）中国气象局监测网络司第一章总则第一条新一代天气雷达系统业务验收是新一代天气雷达系统正式投入业务运行前的重要环节。
本规定是新一代天气雷达系统业务验收的基本准则，在验收工作中必须严格遵守。
第二条本规定适用于新一代天气雷达系统建设的业务验收。
第三条新一代天气雷达系统必须通过业务验收合格，经中国气象局业务主管部门批准，方可正式投入业务运行。
第四条新一代天气雷达系统业务验收工作由中国气象局业务主管部门主持，由雷达站所在省（区、市）气象局组织。
第五条新一代天气雷达系统验收由雷达站所在省（区、市）气象局向中国气象局业务主管部门提出申请，经同意后方可组织业务验收。
第六条雷达站所在省（区、市）气象局和中国气象局业务主管部门协商产生验收委员会。
验收委员会主任委员由中国气象局业务主管部门和省（区、市）气象局协商确定，委员会一般由5人左右组成。
第七条验收委员会委派技术组对验收材料进行审查和对雷达系统进行检查、测试。
技术组由3-5名专家组成。
第二章业务验收的基本条件第八条雷达系统安装验收后试运行一年或一个汛期以上。
第九条雷达系统无故障运行连续累计300小时以上（有关故障的说明见附件一），重大灾害性天气过程无漏测。
第十条雷达在汛期处于全天候观测状态，对汛期天气过程和非汛期灾害性天气过程进行了完整的观测。
第十一条雷达站所在省（区、市）气象局应准备好《新一代天气雷达系统项目建设工作报告》、《新一代天气雷达系统设备运行情况报告》、《新一代天气雷达系统业务应用报告》、《新一代天气雷达系统项目建设财务收支报告》。
第十二条雷达生产单位应配合雷达站对系统设备进行全面的检查、测试、维护。
第三章项目建设情况审查第十三条验收委员会应审查项目建设单位提供的项目立项、雷达选址、项目可行性研究报告审批材料。
第十四条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达观测环境（净空条件、电磁环境等）保护审批材料。
第十五条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达系统相关的土建工程建设审批材料。
新一代天气雷达测试及定标数据处理系统
度测量值与注入信号计算 回波强度值 （ 期望值 ） 大差值是否在 ±ｌＢ 的最 ｄ 范围内 ， ｄ 即为合格 。 ≤ｌＢ
４ 系统相 干性 数据 处理
４ 系统相干性数据处理 ． １ 根据将雷达发射脉 冲经衰减延 时后送入到接收机 ， 经信号处理器对该信号 ＩＱ 、 值采样并送往 微 机， 计算相角 ， 求出相角的平 均值用其表示 为系统 的相位噪声 。
［ 作者简介 ］ 宋玉红 ， 内蒙古通辽市气象局高级工程师 。
线斜率是否在 １ ０ １ 范围内 ， １ Ｏ １ 范围内即为合格 ；Ｕ ± ．５ ０ 在 ± ．５ ０ ｇ断线性 拟合均方根误差是否 ≤０ ｄ ， Ｏ ｄ 即为合 格。 ．Ｂ≤ ．Ｂ ５ ５
２ 信号 源强 度定标 数据 处理
２ 信号 源强度 定标数据 处理 ． １ 实现一 次性计算 注入功率为 一 ０Ｂ ９ｄ ｍ至 一 ０Ｂ ４ｄ ｍ的信号 ， 在距离 ５ｍ至 ２０ｍ范 围检验 其 ｋ ０ｋ 回波强度 的测量值与注入信号计算 回波强度值 （ 期望值 ） 的最大差值 。 实现分别计算 注入功率为 一 ０Ｂ ９ｄ ｍ至 一 ０Ｂ ４ｄ ｍ的信号 ， 在距离 ５ｍ至 ２０ｍ范围检验其 回波强度 的测量值与注入信号 ｋ ０ｋ
５２ 判 断 天 线 水 平 测试 数 据 是 否 合 格 ．
分别 判断顺 时针 、 逆时针推动天线转动 ， 两次读数对角线上的两个数差值 ． 是否＜ ０ ，６ 秒即为合 格。 ２０ ６ ６ 秒 ＜０
６ 雷达波 束指 向定标 检查 数据 处理
c波段双偏振多普勒天气雷达测试大纲
c波段双偏振多普勒天气雷达测试大纲一、测试目的本测试大纲旨在规定C波段双偏振多普勒天气雷达（以下简称“雷达”）的测试范围、测试项目、测试方法及测试标准，以确保雷达的各项性能指标符合设计要求，保证雷达在气象探测领域的准确性和可靠性。
二、测试环境与设备1. 测试环境：选择开阔的室外场地，确保雷达天线周围无遮挡物，测试距离范围内无干扰源。
2. 测试设备：包括雷达主机、天线及伺服系统、发射系统、接收系统、监控系统、信号处理系统、产品生成和显示系统、配电系统等。
三、测试项目与标准1. 系统校准与标定：按照规定的方法和步骤，对雷达系统的各个组成部分进行校准和标定，确保各部分工作正常，满足设计要求。
2. 发射系统测试：测试发射系统的输出功率、频率稳定性、脉冲波形等指标，确保发射信号符合设计要求。
3. 接收系统测试：测试接收系统的灵敏度、动态范围、抗干扰能力等指标，确保接收系统能够正常接收和处理信号。
4. 监控系统测试：测试监控系统的显示功能、控制功能、报警功能等指标，确保监控系统能够实时监测雷达的工作状态，及时发现并处理异常情况。
5. 信号处理系统测试：测试信号处理系统的处理速度、处理精度、稳定性等指标，确保信号处理系统能够正常处理接收到的信号，生成准确的天气产品。
6. 产品生成和显示系统测试：测试产品生成和显示系统的显示效果、生成速度、数据存储等功能，确保产品生成和显示系统能够正常显示天气产品，满足用户需求。
7. 配电系统测试：测试配电系统的电源质量、电源稳定性等指标，确保雷达系统能够稳定运行。
8. 性能指标测试：测试雷达系统的探测距离、速度分辨率、距离分辨率、角度分辨率等指标，确保雷达系统的性能指标符合设计要求。
9. 可靠性与稳定性测试：在规定的时间内进行连续不间断的运行测试，观察雷达系统的可靠性和稳定性表现，确保雷达系统能够长时间稳定运行。
10. 环境适应性测试：在模拟各种极端环境条件下进行测试，观察雷达系统的性能表现，确保雷达系统能够在不同环境下正常运行。
新一代天气雷达测试规范
新一代天气雷达(CINRAD-SA/SB)测试规范1、范围1.1本规范涵盖了新一代天气雷达测试内容、指标要求、测试方法、测试仪表的设置以及测试程序的使用。
1.2本规范适用新一代天气雷达的SA/SB型号。
2、本规范引用文件新一代天气雷达出厂、现场测试大纲3、测试内容以及指标3.1 发射机功率测试要求发射机输出的峰值功率在650kW―750kW范围内。
3.2 发射机输出脉冲包络测试发射机输出脉冲包络，窄脉冲脉冲宽度（50%处）：1.57±0.1µs ，宽脉冲脉冲宽度（50%处）：4.5―5.0µs；上升沿（10%―90%）、下降沿（90%―10%）大于120ns、小于200ns；纹波顶降小于5%。
3.3 发射机极限改善因子测试用频谱仪测得发射信号的S/N，根据计算公式：I＝S/N＋10lgB－10lgF式中：I为极限改善因子（dB）S/N为信号噪声比（dB）B为频谱分析带宽（Hz）F为发射脉冲重复频率（Hz）SA/SB雷达发射机极限改善因子I≥52dB3.4 发射机输出频谱宽度测试-40dB处谱宽不大于±7.26MHZ；-50dB处谱宽不大于±12.92MHZ；-60dB处谱宽不大于±22.94MHZ3.5 接收机噪声系数测试包含保护器，接收机模拟噪声系数≤3.0dB，数字端噪声系数≤4.0dB3.6 接收机机内动态范围测试采用机内信号源接收系统动态范围≥85dB3.7 接收机机外信号源动态范围测试采用外部仪表信号源 接收系统动态范围≥85dB 3.8 接收机机内发射率测试用机内信号源注入功率为-95dBm 至-35dBm 间各档的信号，在距离5km 至200km 范围内检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。
3.9 接收机机外信号源发射率动态范围测试用仪表信号源注入功率为-90dBm 至-35dBm 各档的信号，在距离5km 至200km 范围内检验其回波强度的测量值，回波强度测量值与注入信号计算回波强度测量值的最大差值应在±1dB 范围内。
新一代天气雷达系统业务验收规定
新一代天气雷达系统业务验收规定（试行）中国气象局监测网络司第一章总则第一条新一代天气雷达系统业务验收是新一代天气雷达系统正式投入业务运行前的重要环节。
本规定是新一代天气雷达系统业务验收的基本准则，在验收工作中必须严格遵守。
第二条本规定适用于新一代天气雷达系统建设的业务验收。
第三条新一代天气雷达系统必须通过业务验收合格，经中国气象局业务主管部门批准，方可正式投入业务运行。
第四条新一代天气雷达系统业务验收工作由中国气象局业务主管部门主持，由雷达站所在省（区、市）气象局组织。
第五条新一代天气雷达系统验收由雷达站所在省（区、市）气象局向中国气象局业务主管部门提出申请，经同意后方可组织业务验收。
第六条雷达站所在省（区、市）气象局和中国气象局业务主管部门协商产生验收委员会。
验收委员会主任委员由中国气象局业务主管部门和省（区、市）气象局协商确定，委员会一般由5人左右组成。
第七条验收委员会委派技术组对验收材料进行审查和对雷达系统进行检查、测试。
技术组由3-5名专家组成。
第二章业务验收的基本条件第八条雷达系统安装验收后试运行一年或一个汛期以上。
第九条雷达系统无故障运行连续累计300小时以上（有关故障的说明见附件一），重大灾害性天气过程无漏测。
第十条雷达在汛期处于全天候观测状态，对汛期天气过程和非汛期灾害性天气过程进行了完整的观测。
第十一条雷达站所在省（区、市）气象局应准备好《新一代天气雷达系统项目建设工作报告》、《新一代天气雷达系统设备运行情况报告》、《新一代天气雷达系统业务应用报告》、《新一代天气雷达系统项目建设财务收支报告》。
第十二条雷达生产单位应配合雷达站对系统设备进行全面的检查、测试、维护。
第三章项目建设情况审查第十三条验收委员会应审查项目建设单位提供的项目立项、雷达选址、项目可行性研究报告审批材料。
第十四条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达观测环境（净空条件、电磁环境等）保护审批材料。
第十五条验收委员会应审查项目建设单位提供的雷达系统相关的土建工程建设审批材料。
新一代天气雷达系统功能规格需求书(C波段)
新一代天气雷达系统功能规格需求书（C波段）中国气象局二〇一〇年八月修订说明为指导和规范新一代天气雷达建设和技术升级工作，统一组网新一代天气雷达技术状态，进一步提高雷达系统运行保障能力，更好地满足气象业务应用和发展需求，根据天气雷达技术发展状况，中国气象局组织对1997年发布的《新一代天气雷达系统功能规格需求书》进行了修订完善。
主要修订了新一代天气雷达系统的部分性能参数，增加了雷达保障和培训方面的内容，同时对雷达的自动在线标定、易维护性、保障维护时效、故障定位诊断、随机文件和仪表、机内状态监控、厂家的保障培训职责等提出了明确要求。
修订工作由中国气象局综合观测司组织，中国气象局气象探测中心牵头承担，高玉春、潘新民、黄晓、柴秀梅、陈大任、周红根、高克伟、陈玉宝、蒋小平、徐俊领、雷茂生等同志参加了修订，张培昌、葛润生、张沛源、王顺生、李柏、李建明、苏德斌、李建国、张建云、蒋斌、陈晓辉、陆建兵等专家进行了指导。
目录1. 前言2. 新一代天气雷达（C波段）系统总体性能规格需求3. 雷达子系统功能规格需求4. 雷达信号处理机功能规格需求5. 数据处理与显示子系统功能规格需求6. 雷达输出产品功能规格需求7. 系统检测、标校功能规格需求8. 系统与外部通信联接的性能规格需求9. 保障性需求10. 培训需求11. 系统性能评估1 前言1.1 《气象事业发展纲要（1991－2020年）》明确指出，“2000年前将大力发展新一代天气雷达，加速多普勒天气雷达软硬件和应用技术的研究，建立新一代天气雷达的业务试验基地；2020年前将进一步加强新一代天气雷达、多参数天气雷达和激光雷达等的研制，发展具有通信功能的气象卫星、新一代天气雷达及其他地基遥测遥感手段，进一步发展、完善中尺度气象监测网和气候监测网”。
发展新一代天气雷达，并投入气象业务使用，是气象事业发展的需要。
1.2 《我国新一代天气雷达发展规划（1994－2010）》明确指出，“新一代天气雷达应该是一个能够定量估算回波强度、径向速度、谱宽和降水物相态等信息的全相干系统。
新一代天气雷达年维护和重要性能参数测试方法
新一代天气雷达年维护和重要性能参数测试方法作者：邹红雍新芳张潇予来源：《科技资讯》 2014年第27期邹红雍新芳张潇予（四川省南充市气象局四川南充 637000）摘要：为更好地发挥CINRAD/SC型新一代天气雷达的性能，延长使用寿命，在业务使用中必须定期做好维护工作，而年维护是雷达维护工作的关键。
文章根据雷达的结构组成和工作原理，结合多年维护保养工作的经验，总结出一套行之有效的CINRAD/SC型雷达年维护方法，重点介绍了雷达重要性能参数测试的方法。
以期为从事新一代天气雷达工作的技术人员提供参考。
关键词：新一代天气雷达年维护参数测试方法中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号:1672-3791(2014)09(c)-0023-02新一代天气雷达是气象部门用来分析中小尺度天气系统，预警强对流灾害性天气，制作短时临近预报以及指挥人工增雨作业强有力的工具。
雷达维护保养工作可以有效地预防和减少故障的发生，将故障排除在萌芽阶段，对保证设备连续正常工作具有重要意义。
按维护要求不同，分为日维护、周维护、月维护、年维护和不定期维护。
其中年维护工作直接关系到雷达在汛期的运行质量，且年维护工作纷繁复杂，建立行之有效的年维护流程就至关重要。
我国新一代天气雷达投入业务运行以来,在雷达的维护和维修方面,已积累了一些实践经验[1-2]。
柴秀梅等[3]提出了新一代天气雷达分类维护和分级维护方法，梁金元等[4]总结了雷达维护保养的技术方法，梁华等[5]总结了CINRAD/CC雷达相关技术指标测试方法，但是具体针对CINRAD/SC型雷达年维护方法的研究不多。
本文根据雷达的结构组成和工作原理，总结出一套行之有效的年维护方法，重点介绍了CINRAD/SC型雷达重要性能参数测试的步骤。
1 CINRAD／SC型雷达的结构和工作原理CINRAD／SC型天气雷达由天线馈线系统、发射系统、接收系统、信号处理系统、数据处理和终端显示系统、伺服系统、监控系统、配电系统等８个部分组成，其简易图见图1[6]。
CINRADCC-D新一代天气雷达天馈分系统指标测试方法
• 104•CINRAD/CC-D 新一代天气雷达是一款C 波段双偏振天气雷达，在气象探测领域有着不可替代的重要性，天馈分系统作为整部雷达极其重要的一个环节，影响着探测的精准性和有效性。
本文针对天馈分系统的技术内容进行详细描述，分析其设计原理和依据，并结合相关仪表和测试工具，提出测试方法。
CINRAD/CC-D 新一代天气雷达作为全国组网雷达中重要的一部分，对于全国天气观测具有不可替代的重要性。
CINRAD/CC-D 雷达天馈分系统主要包括天线罩、天线和馈线三大部分，其中天线罩采用成熟产品，生产厂家为上海之合玻璃钢有限公司，该天线罩在C 波段、X 波段天气雷达上广泛采用；天线口径4.5m ，采用中块加边块形式结构形式；馈线采用波导开关功分器的方式，实现同发同收和一段时间内单发水平极化，同时接收水平和垂直极化功能，并将功分网络前置于俯仰转台之上。
本文根据中国气象局对于CINRAD/CC-D 新一代天气雷达的技术指标要求，针对天馈分系统的指标参数测试过程进行了详细的论述。
1 天馈分系统具体指标要求1.1 天线罩指标要求：a)直径：7.2m 或8.6m ；b)工作频率：5300MHz ～5700MHz ；c)电磁波穿透性能（单程）：≤0.3dB （干燥状态）；≤0.5dB(降水≥10mm/h 状态)；d)波束偏移：≤0.03°；e)波束展宽：≤0.03°。
抗风能力：持续风速为60m/s 时能工作，瞬间风速70m/s 时不损坏。
试验方法：本项试验由于受客观条件的限制，通常仅对单块罩体测试，在雷达整机出所验收时，承制方应提供天线罩生产厂家的天线罩出厂验收记录，供订购方检查。
评判标准：测试报告各项测试数据符合指标要求。
1.2 天线天线口径为4.5m ，天线焦径比为0.35，采用中块加边块形式结构形式，铝蒙皮拉伸工艺，保证整体面精度达到0.5mm 。
正交模耦合器和馈源采用原中电科38所设计。
新一代天气雷达主要测试仪表使用方法
形 ， 判 断定 位 出发 生 故 障 的部 件 。雷 达 站 常用 来
的测试 仪 器 主要 有 示波 器 、 功率 计 和频 谱 仪 ， 使 用 仪器 仪表 要做 到安全 有 效 。安 全主要 是指 仪器 的测 量 范 围 ，如 功 率 计 的探 头 和 示 波 器 的检 波 器 ； 效 主 要 指 ： 试 对 象 要 了解 清 楚 并 知 道 测 有 测 试 目的 ，如 检测 微 波组 件 时 大 多要 用 功率 计 ， 用 示 波器 测 发射 脉冲 包络 时 要设 ５ Ｑ 的 匹配 电阻 。 ０ 本 文 以 长 乐 雷 达 站 目前 使 用 的 Ｔ ｋｒｎｘＴ Ｓ ｅｔ ｉ Ｄ ｏ
摘 要： 以长 乐雷达站 的实际情况 ， 对雷达故 障维修过程 中经常使用 的三种 测试仪 表 ：ｅｔ ｎ Ｔ Ｓ０２ Ｔ ｋ ｏｉ Ｄ ３３ Ｂ型示波器、 ｇ ｅｔ４ １Ｂ型功率计和 Ａ ｉ ｎ ４ ０ 型频谱分析仪 ｒ ｘ Ａ ｉｎＥ ４ ８ ｌ ｇ ｅｔ ４ ５ ｌ Ｅ 介绍使用方法及要点并归纳 出一些使用技巧 ， 台站技术人 员参考。 供 关键词： 气雷达； 天 测试仪表； 使用方法
新 一 代 天 气 雷 达 系 统 具 有 故 障 自诊 报 警 系
统 和 自动 标 定系 统 ， 发生 故 障 时还 是 需 要 维修 但 技 术 人 员 利 用 专 用 仪 器 进 行 测 量 各 种 参 数 和 波 １ 示 波器 开 机 后 会有 一 个 自动检 测 的过程 ， ） 如果 仪器 没有 异常 ， 就会 提 开机 自检 正 常 ” 。 ２ 如果示 波器 出现 问题 ， 过 自我标 定 ， ） 通 可初 步检验仪器 是否正常 。 测试 的示波器 内部会 产生一 个 幅值为 ５ 频率 为 ｌ Ｈ 的标准方波信 号 。 Ｖ， ｋｚ ３ 示 波器 测 试 信 号 时一 定 要 接地 ， 且要 与 ） 并 测试 信号“ 共地 ” 。
新一代天气雷达系统
新一代天气雷达系统出厂验收测试大纲中国气象局气象探测中心二○一一年八月1 总则1.1依据和目的1.1.1大纲以《新一代天气雷达系统功能规格需求书》（气办发〔2010〕43号）为依据，对2004年下发的《新一代天气雷达出厂验收测试大纲（试行）》（气测函〔2004〕7号）进行修订而成。
1.1.2大纲规定了新一代天气雷达出厂验收时的测试项目和内容。
雷达出厂验收测试工作完成后，由该雷达的测试组编制出厂验收测试报告。
1.2出厂验收测试条件和主要任务及要求1.2.1 出厂验收测试应具备的条件1.2.1.1交验的雷达系统需经承制方质检部门检验合格，由承制方向中国气象局相关业务单位提出出厂验收测试申请，申请报告应附有承制方质检部门检验报告和测试报告，测试报告应包含符合大纲要求的性能参数测试记录、系统定标检验记录及系统24小时连续运行考机检验记录。
申请获得同意后，可进行出厂验收测试。
1.2.1.2承制方应提供符合计量要求的测试测量仪表、设备和相应技术支持。
1.2.1.3承制方应提供受试雷达主要分机的测试框图、方法，技术条件及测试数据记录备查。
1.2.1.4 新一代天气雷达（CINRAD）随机技术资料配备齐全。
1.2.2 出厂验收测试主要任务1.2.2.1 雷达出厂验收测试是雷达出厂前对雷达整机和在整机上能进行测试的主要分机技术参数及功能较全面的测试和检验。
1.2.2.2 对在出厂验收测试中难以测试的项目及重要分机性能参数，承制方应提供厂内测试记录及测试方法说明，经测试组认可后，可列为出厂验收测试数据。
1.2.2.3 对新一代天气雷达系统功能进行全面检查。
1.2.2.4 性能参数测试及功能检查合格后，对雷达系统进行24小时连续运行考机检验。
1.2.2.5 对新一代天气雷达系统设备进行检查。
1.2.2.6 出厂验收测试报告是雷达出厂验收的主要依据之一。
1.2.3 出厂验收测试要求1.2.3.1 测试项目的技术参数和性能必须达到本大纲的要求。
西峰新一代天气雷达业务验收应用报告3
西峰新一代天气雷达业务验收应用报告3业务应用报告西峰新一代天气雷达是由成都锦江电子有限责任公司（成都784厂）研制生产的C波段（λ＝5 cm）的新一代全相参脉冲多普勒天气雷达系统（CINRAD/CD型）。
架设在庆阳市西峰区真宁路西端（东经107°37′40″，北纬35°42′55″），拔海高度1412米。
雷达天线架设拔海高度为1464.93米，天线中心相对地面高度为52.93米。
在中国气象局、省气象局和庆阳市政府的直截了当领导以及有关部门的大力支持和谐下，雷达于2005年1月建成投入试运行。
业务试运行期间，按照中国气象局《新一代天气雷达观测规定（试行）》，雷达工作时刻与方式是：①1月1日至5月31日、9月1日至12月31日为雷达联防和短时预报服务戒备期，雷达每天10～15时连续立体扫描观测，遇天气过程雷达连续开机扫描；②6月1时至8月31日为主汛期，雷达全天24小时连续立体扫描观测；负责上传回波基数据和PUP资料给省台及参加全省、全国拼图等工作。
新一代天气雷达的应用增强了灾难性天气的监测、预警、预报能力，在西北地区东部灾难性天气联防中发挥了积极作用。
2005年～2010年4月，每年依照雷达监测公布重要天气信息和天气警报60余次。
雷达资料在天气预报业务、强对流天气监测和预警、人工阻碍天气、短时临近天气预报、重大社会活动气象保证服务及科研中发挥了重要的作用。
一、雷达资料在天气预报业务服务中的应用西峰新一代天气雷达系统的建成，完善了中尺度灾难性天气预警系统，增强了气象科技实力，使西北地区东部灾难性天气联防手段明显改善，西峰灾难性天气监测能力和预报水平得到专门大提高，专门是强对流天气的监测，我们认为新一代天气雷达能准确地提供责任区的回波连续演变情形，专门是对流云系的进展变化，及时为责任区通报雷达监测信息，为责任区内短时预报服务提供了强有力的支持。
2005年4月至2010年4月，西峰新一代天气雷达对雷暴、冰雹、暴雨等重要天气过程进行监测，依据雷达回波信息气象台及时公布天气警报、雨情通报350余期，最大限度地减少了气象灾难所造成的缺失。
西峰新一代天气雷达业务验收应用报告(XXXX517)3
西峰新一代天气雷达系统（CINRAD/CD）业务应用报告西峰新一代天气雷达是由成都锦江电子有限责任公司（成都784厂）研制生产的C波段（λ＝5 cm）的新一代全相参脉冲多普勒天气雷达系统（CINRAD/CD型）。
架设在庆阳市西峰区真宁路西端（东经107°37′40″，北纬35°42′55″），拔海高度1412米。
雷达天线架设拔海高度为1464.93米，天线中心相对地面高度为52.93米。
在中国气象局、省气象局和庆阳市政府的直接领导以及有关部门的大力支持协调下，雷达于2005年1月建成投入试运行。
业务试运行期间，按照中国气象局《新一代天气雷达观测规定（试行）》，雷达工作时间与方式是：①1月1日至5月31日、9月1日至12月31日为雷达联防和短时预报服务警戒期，雷达每天10～15时连续立体扫描观测，遇天气过程雷达连续开机扫描；②6月1时至8月31日为主汛期，雷达全天24小时连续立体扫描观测；负责上传回波基数据和PUP资料给省台及参加全省、全国拼图等工作。
新一代天气雷达的应用增强了灾害性天气的监测、预警、预报能力，在西北地区东部灾害性天气联防中发挥了积极作用。
2005年～2010年4月，每年根据雷达监测发布重要天气信息和天气警报60余次。
雷达资料在天气预报业务、强对流天气监测和预警、人工影响天气、短时临近天气预报、重大社会活动气象保障服务及科研中发挥了重要的作用。
一、雷达资料在天气预报业务服务中的应用西峰新一代天气雷达系统的建成，完善了中尺度灾害性天气预警系统，增强了气象科技实力，使西北地区东部灾害性天气联防手段明显改善，西峰灾害性天气监测能力和预报水平得到很大提高，特别是强对流天气的监测，我们认为新一代天气雷达能准确地提供责任区的回波连续演变情况，特别是对流云系的发展变化，及时为责任区通报雷达监测信息，为责任区内短时预报服务提供了强有力的支持。
2005年4月至2010年4月，西峰新一代天气雷达对雷暴、冰雹、暴雨等重要天气过程进行监测，依据雷达回波信息气象台及时发布天气警报、雨情通报350余期，最大限度地减少了气象灾害所造成的损失。
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新一代天气雷达系统现场验收测试大纲中国气象局气象探测中心二○一一年八月1 总则1.1 依据和目的1.1.1大纲以《新一代天气雷达系统功能规格需求书》（气办发〔2010〕43号）为依据，对2004年下发的《新一代天气雷达现场验收测试大纲（试行）》（气测函〔2004〕7号）进行修订而成。
1.1.2大纲规定了新一代天气雷达现场验收时的测试项目和内容。
现场验收测试工作完成后，由该雷达的测试组编制形成现场验收测试报告。
1.2验收测试条件和主要任务及要求1.2.1现场验收测试应具备的条件雷达系统出厂验收测试合格，承制方现场安装架设、调试、定标正常,且系统已在现场正常运行至少3个月(用户提供雷达运行报告)，承制方可向中国气象局相关业务单位提出现场验收测试申请。
申请报告应附有承制方测试报告，测试报告应包含符合本大纲规定要求的系统性能参数测试记录、系统定标检验记录及系统48小时连续运行考机检验记录。
申请获得同意后，可进行现场验收测试。
1.2.2 现场验收测试的主要任务1.2.2.1 对雷达天线座水平度调整、雷达波束指向定标进行检查测试。
1.2.2.2 对回波强度定标及速度测量进行检查测试。
1.2.2.3 以随机仪表（或同等精度仪表）和机内测试装置为主对雷达系统的主要技术参数进行检查测试。
1.2.2.4 对雷达系统的相干性能进行检查，并对系统的实际地物对消能力进行检验。
1.2.2.5 利用本站实测回波资料对雷达的基本产品及应用产品的图形、图像表现方式的合理性，坐标与背景配置的准确性及产品生成功能等进行检验。
1.2.2.6 对雷达系统的外观结构、文档资料进行检查。
1.2.2.7 现场验收测试为现场验收提供主要依据。
1.2.3如果被测参数或定标不符合规定和要求，应暂停测试工作。
承制方应对出现的问题进行分析，查明原因，并采取相应的解决措施。
在12小时内恢复正常，承制方需向测试组提交故障分析报告，经测试组审核同意后，可继续进行验收测试工作。
1.2.4 参数测试、功能检查及定标检验合格后，对雷达系统进行48小时连续运行考机检验。
1.2.4.1 考机期间应每隔2小时进行工作模式的转换，同时记录相关数据、监视系统运行状况，并填写《48小时连续运行考机检验记录表》。
1.2.4.2 考机结束后，对发射机、接收机主要技术参数及系统的相干性能进行复测。
1.2.4.3 48小时考机期间，系统出现30分钟以内可修复的故障，故障修复后，考机可连续累计计时；系统出现30分钟以内不能修复，但12小时以内可修复的故障时，待故障修复后，承制方需向测试组提交故障分析报告，经测试组审核同意，可重新进行48小时考机。
1.2.4.4 48小时考机期间，因非系统设备本身原因造成的停机（如市电停电），如停机时间不超过2个小时，恢复考机时可前后累计计时。
1.2.4.5偶尔出现的能自动恢复或人工复位后恢复的故障报警,不作故障处理。
但对频繁出现的能自动恢复或人工复位后恢复的故障报警，视为故障。
1.2.4.6 如系统出现12小时内不能修复的故障，或重新考机次数超过一次，或同一故障出现两次，则此次考机不能通过，停止本次考机。
1.2.4.7 承制方提供故障分析报告和考机申请后，经测试组同意，可再次进行48小时连续运行考机检验。
再次考机与上次考机时间间隔不超过3个月时，与故障无关联的测试记录仍然有效，与故障有关联的测试项目须进行复测。
相邻两次考机时间间隔超过3个月时，则应重新对系统进行现场验收测试。
1.3合格判据1.3.1所有验收测试项目（含48小时连续运行考机检验）均符合本大纲及合同技术条件的规定和要求时，判为现场验收测试合格。
1.3.2当出现1.2.3情况并采取措施，经复测后，测试结果符合规定和要求，则判定为验收测试合格。
1.3.3 不符合1.3.1、1.3.2 判据，则判为现场验收测试不合格。
2 测试项目2.1发射机2.1.1发射射频脉冲包络测量发射机输出的射频脉冲包络的宽度τ(-3dB)、上升沿、下降沿和顶部降落。
测量仪表：示波器型号：检波器：_____________注：τ为发射脉冲宽度；τr、τf分别表示脉冲包络的上升、下降沿；δ为包络顶部降落。
记录：2.1.2发射机输出功率2.1.2.1外接仪表测量⑴测量仪表：功率计型号：探头⑵测量仪表连接损耗定向耦合器耦合度（dB）:固定衰减器（dB）：测试电缆（dB）：其它（dB）：测量点至速调管输出口总损耗（dB）：⑶测量数据：注：F为发射脉冲重复频率；τ为发射脉冲宽度；D为工作比；P t为发射机输出峰值功率。
峰值功率平均值(kW)：记录：2.1.2.2机内功率测量测量数据：注：F为发射脉冲重复频率；τ为发射脉冲宽度；D为工作比；P t为发射机输出峰值功率。
记录：2.1.3 发射脉冲射频频谱测量发射脉冲射频频谱，测量的频谱图应附在测试记录中。
⑴测量仪表：频谱仪型号：⑵测量数据：记录：记录：2.1.4 发射机极限改善因子测量用频谱仪检测信号功率谱密度分布，从中求取信号和相噪的功率谱密度比值（S/N），根据信号的重复频率（F），谱分析带宽（B），计算出极限改善因子（I）。
测量的信号功率谱密度分布图应附在测试记录中。
2.1.4.1发射机输出端极限改善因子测量对雷达高重复频率（1000Hz左右）和低重复频率（600Hz左右）时的发射机极限改善因子分别进行测量。
⑴测量仪表：频谱仪型号：⑵计算公式：I＝S/N＋10lgB－10lgF式中：I为极限改善因子（dB）S/N为信号噪声比（dB）B为频谱仪分析带宽（Hz）F为发射脉冲重复频率（Hz）⑶测量数据及计算结果：记录：2.1.4.2发射机输入端极限改善因子测量⑴测量仪表：频谱仪型号：⑵计算公式：I＝S/N+10lgB-10lgF式中：I为极限改善因子（dB）S/N为信号噪声比（dB）B为频谱仪分析带宽（Hz）F为发射脉冲重复频率（Hz）记录：2.2接收机2.2.1噪声系数接收机噪声系数用外接噪声源和机内噪声源测量。
外接噪声源和机内噪声源测量的差值应≤0.2dB。
2.2.1.1外接噪声源测量噪声系数外接噪声源由接收机前端输入，测试点在终端，方法可采用Y因子法；终端输出幅度来计算噪声系数；噪声系数测试仪在接收机模拟输出端测量噪声系数，⑴和⑵测量方法任选一种。
⑴用Y因子法测量噪声系数外接噪声源型号：有效超噪比ENR（dB）：计算公式：N F=ENR－10lg(Y－1)Y = 100.1L 式中L为可变衰减器的衰减量（dB）测量数据及计算结果：平均值N F(dB)：记录：⑵测量接收机输出电压计算噪声系数外接噪声源型号：有效超噪比ENR（dB）计算公式：N F2=ENR－10lg[(V2/V1)2－1]式中：V1 (V)为断开噪声源的读数V2(V)为接通噪声源的读数N F1(dB)为计算机处理后的测量值N F2(dB)为用上述公式计算数据测量数据及计算结果平均值N F2(dB)：记录：⑶用噪声系数测试仪直接测量噪声系数测试仪表：噪声测试仪型号：噪声源型号：测试结果：N F (dB)：2.2.1.2机内噪声源测量噪声系数用机内噪声源测量噪声系数是通过雷达系统内设置的噪声源测量接收机噪声系数。
机内检测的噪声系数或噪声温度分别列表记录。
⑴机内噪声系数测试记录：噪声源型号：有效超噪比：测量记录：记录：⑵机内噪声温度测量记录噪声温度（T N）与噪声系数的换算公式为：N F=10lg[T N／290＋1]噪声源型号：超噪比：记录： 2.2.2系统动态特性根据输入输出数据，采用最小二乘法进行拟合。
由实测曲线与拟合直线对应点的输出数据差值≤1.0 dB 来确定接收系统低端下拐点和高端上拐点，下拐点和上拐点所对应的输入信号功率值的差值为系统的动态范围。
新一代天气雷达要求接收系统的动态范围≥85dB ，拟合直线斜率应在1±0.015范围内，线性拟合均方根误差≤0.5dB 。
机外信号从接收机前端输入，注入功率值应换算到机内信号注入点的功率值，输出值为终端显示值。
⑴ 外接信号源测量接收系统动态特性测量仪表：信号源： 型号： 测量数据：* 终端输出数据可选固定距离（dBz ）记录：拟合直线斜率： 拟合均方根误差（dB ）： 上拐点（dBm ）： 下拐点（dBm ）： 动态范围（dB ）：机外动态曲线高端80.0081.0082.0083.0084.0085.0086.0087.0088.0089.0090.00-27.40-26.40-25.40-24.40-23.40-22.40-21.40-20.40-19.40-18.40-17.40注入功率接收机输出（2）机内信号源测量接收系统动态特性 测试数据：终端输出数据可任选固定距离dBz拟合均方根误差（dB ）： 拟合直线斜率： 上拐点（dBm ）： 下拐点（dBm ）： 动态范围(dB)：记录：动态机外曲线低端-7.00-6.00-5.00-4.00-3.00-2.00-1.000.001.002.003.004.00-114.40-113.40-112.40-111.40-110.40-109.40-108.40-107.40-106.40-105.40-104.40注入功率接收机输出动态曲线高端5556575859606162636465-26.2-25.2-24.2-23.2-22.2-21.2-20.2-19.2-18.2-17.2-16.2注入功率（dBm)接收机输出（d B Z )2.3系统相干性 2.3.1 I 、Q 相角法将雷达发射脉冲经衰减延时后送入接收机，信号处理器对该信号I 、Q 值采样、计算相角求出采样信号相角的均方根误差并用其表示系统的相位噪声。
测试记录：平均值（°）： 记录： 当σφ小于5° 时可近似的用来估算系统的地物对消能力，其转换公式为： L = －20lg （sin σφ）2.3.2单库FFT 谱分析法测量系统极限改善因子将雷达的发射信号经衰减延迟后送入接收机射频前端，在终端显示器上观测信号处理器对该信号作单库FFT 处理时的输出谱线（不加地物对消），从谱分布中读出信号和噪声的功率谱密度的比值（S/N ），由雷达系统的重复频率（F ）、分析带宽（B ），计算出极限改善因子（I ）。
计算公式：I=S/N+10lgB-10lgF动态曲线低端-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21注入功率（dBm)接收机输出（d B Z )分析带宽B与单库FFT处理点数n、雷达重复频率F有关，即B=F/n，因此上式可改写为：I=S/N-10lgn记录：2.4地物对消能力检查2.4.1 地物对消能力检查用雷达观测到的实际地物回波在对消前和对消后的强度差值检验系统的地物对消能力。