《全固态Ka波段毫米波测云仪测试方法》编制说明

气象行业标准《全固态Ka波段毫米波测云仪测试方法》编制说明

一、工作简况

1.任务来源

本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507）提出并归口。2019年2月26日，中国气象局政策法规司下发《关于下达2016年气象观测装备相关标准制定计划的通知》（气法函〔2016〕3号），《全固态ka波段毫米波测云仪测试方法》（以下简称：《测试方法》）项目列入中国气象局2019年度气象行业标准项目计划，项目编号：QX/T-2019-72。本标准起草工作由中国气象局气象探测中心（以下简称：探测中心）承担。

2.协作单位

西安华腾微波有限责任公司（以下简称：华腾公司）。

3.主要工作过程

2018年3月，探测中心针对全固态ka波段毫米波测云仪的技术现状和发展趋势，调研国内相关生产企业，查阅相关的国家标准、行业标准和气象部门业务文件，明确了全固态ka波段毫米波测云仪的主要技术指标，测试项目及主流测试方法。

2018年4月-8月，探测中心根据前期调研结果，编制《测试方法（初稿）》，并向中电锦江、敏视达、西安华腾、恩瑞特、智鸿达电子、四创电子、航天科工23所等相关企业征求意见，并邀请各生产和研发企业在北京召开2次技术研讨会，广泛征求意见。

2018年11月13日，探测中心将编写完善的《测试方法（咨询稿）》，在北京组织召开专家咨询会，进一步对标准进行现场咨询。

2019年1月，根据中国气象局政策法规司《关于征集气象观测装备标准项目承担单位的通知》（气法函〔2015〕38号），探测中心牵头组织相关协作单位，组建了起草组，进行了任务分工，撰写了申报材料，申报了《测试方法》行业标准起草项目。

2019年2月，根据中国气象局政策法规司《关于下达2016年气象观测装备相关标准制定计划的通知》（气法函〔2016〕3号），探测中心联系协作单位，成立标准编制项目组，启动本标准的编制工作。

2019年5月编制小组在北京召开研讨会，确定了编制大纲，明确了人员分工、编制进度和沟通协调机制。

2019年5月-6月，编写组对编制过程中遇到的具体技术问题在华腾公司进行现场测试，

对《测试方法》的可行性进行现场验证，对测试方法进一步修改完善。

2019年9月，经多次讨论后，对测试方法进一步完善，根据《关于山洪标准化建设项目中期检查活动的通知》（气仪标委函〔2019〕36号），对《测试方法》进行中期汇报，并针对意见进行修改，并形成《测试方法（征求意见稿）》。

2019年9月至12月，将《测试方法（征求意见稿）》公布征求意见，共发出40份，截止到2019年12月底，共收到回函30份，项目组开始梳理专家意见并修订标准，形成《测试方法（送审稿）》。

4.标准主要起草人及其所做的工作

陶法，中国气象局气象探测中心，高工，本标准的项目负责人，负责标准的总体设计、起草、修订和征求意见的技术指导等工作。

胡树贞，中国气象局气象探测中心，工程师，负责标准的申报、起草、修订及实际测试验证等组织工作。

何平，中国气象局气象探测中心，正研级高工，参与该标准的技术检验指导、技术性能测试部分编写。

张雪芬，中国气象局气象探测中心，正研级高工，主要负责标准起草前期的方案制定、主要部分章节的技术把关和修订等工作。

陈岩，西安华腾微波有限责任公司，参与该标准的技术性能测试部分编写、负责环境适应性、电磁兼容性测试方法的制订及修订工作。

王刚，西安华腾微波有限责任公司，参与该标准的技术性能测试部分编写、负责可靠性、安全性测试方法的制订及修订工作。

李毅，西安华腾微波有限责任公司，主要负责试验方法的测试和验证工作。

周学华，西安华腾微波有限责任公司，主要负责试验方法的审核工作。

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据

1．编制原则

本标准依据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草，并坚持以下原则：

（1）科学性和规范性

本标准充分借鉴和参考了《全固态Ka波段毫米波测云仪（基本型）功能规格需求书》、《气象观测专用技术装备测试方法天气雷达（试行）》、《气象观测专用技术装备测试方法风廓线雷达（试行）》、《新一代天气雷达系统出厂验收测试大纲修订版》等技术文档，力求在

测试项目和测试方法等方面，兼顾当前主流技术和未来的发展趋势，做到科学性和规范性。

（2）简化性、实用性原则

在标准起草过程中，综合考虑行业现状和实际使用需求，以及经济成本等因素，对同类产品的技术指标做了分析筛选，除明显不合理的或明显落后于当代普遍技术水平的个别指标外，尽量涵盖各厂商指标。在试验方法的选择设计方面，尽量引用现有的成熟规范或经过验证的试验方法，确保标准的实用性。

（3）协调性原则

编写组在收集市面上已有设备的性能、查阅大量资料、征求多方意见后，在综合考虑各方面需求和意见的基础上对标准内容进行了适当的调整，达到内容全面，规定具体，语言通俗，易于实施。

2．主要内容的依据

（1）国内外研究现状调研

1)应用背景

在天气预报中，云观测资料主要用于明确天气状况，判别天气系统类型、覆盖范围、移动和强弱，分析大气层结稳定度，对预报降水、气温、辐射等有重要作用。在数值预报中，有关云的观测主要是通过云分析方案在中尺度数值模式中的试验应用，所谓云分析是指利用多种云资料，根据云热力-动力学原理及观测实验经验关系等，对云区、云量、云底高、云顶高、云状等进行诊断和分析，进一步根据云雷达观测及物理经验关系确定云内各种水凝物（云水、云冰、雨水、雪水、雹等）的含量，并进一步通过松弛逼近(Nudging)方法实现云内信息初始化应用，对云内动力热力场进行相应的调整。在人工影响天气中，通过云观测资料主要应用于作业条件选择识别、作业追踪指挥和作业效果评估等业务需求，获取云的宏观和微物理特征，如云状、云类型、云结构、过冷水区、云水含量、云粒子谱、云粒子特性等。重点提高对云降水形成、演变及其催化过程的精细监测能力。

虽然在静止气象卫星云图上可以得到云分布、云量、云状信息，利用红外辐射与温度相关，可以从红外气象卫星云图上反演得到云顶高度信息，但红外辐射强度还与云体结构（疏密）等因素有关，因此云顶高度有时误差较大。气象应用中最典型的云信息包括云垂直分布、云水平分布、云量、云状等，在人影领域还需要云微物理信息。而卫星云图只给出了云量、云状、云顶分布（需要校准），而没有给出云垂直分布、云底水平分布。而Ka波段毫米波测云仪能够提供云的高度信息和云的垂直分布信息，弥补卫星观测不足。

2)国外发展情况