天气雷达

摘要： 解析湛江天气雷达一次天线失控的排查过程。先了解天线伺服结构和控制通道,再通过分析故障现象,对雷达进行各项机械故障检查和软件测试检查,确定故障部位后迅速排除故障,并总结出一套可以借鉴的雷达天线故障排查步骤,该方法有利于各台站提高伺服系统故障排除速度。

摘要： 现有标准格式雷达基数据解析工具在设计上存在通用性和抽象性不足的问题,不便于雷达数据的解析和处理。为了解决这个问题,本文基于Unidata的CDM(Common Data Model),设计和构建了中国天气雷达基数据模型,在数据模型层面实现了对天气雷达标准格式基数据的访问,并以Unidata开源的NetCDF Java库和IDV(Integrated Data Viewer)可视化软件为基础,形成了一套基于CDM的天气雷达标准格式基数据内容提取和可视化分析工具。本研究以广州雷达新旧两种格式基本反射率数据对比为例,展示了研究成果在多普勒天气雷达标准格式基数据评估中的应用。结果表明:本研究成果方便了雷达标准格式基数据的使用,对雷达标准格式基数据的业务应用起到了促进作用。本研究成果亦可应用于雷达基数据处理与分析相关的实际业务和科研工作中,为雷达资料的应用提供基础支持。

摘要： 基于高分辨率数字高程数据,计算和绘制广东省11台双偏振多普勒天气雷达的1 km高度的等射束高度拼图,给出各站的方位遮挡率;同时为了能更直观地体现雷达所在的地理位置,将等射束高度拼图在GIS地图作可视化展示。结果发现:肇庆、连州和韶关雷达站在0.5°仰角时的方位遮挡率较大,依次为26.39%、28.06%和38.33%,使用该3个站的基数据PPI雷达图验证单站的方位遮挡计算结果,显示为方位遮挡的计算结果与实际观测数据具有较高一致性,计算结果是有效的。

摘要： 提出了一种能够自动选取跟踪单元大小的雷达回波交叉相关跟踪外推算法(ATREC)。ATREC方法通过雷达回波的边界识别,得到不同尺度的雷达回波的特征运动信息,再不断地内部分化,得到不同次级尺度的内部运动信息,将特征尺度的特征运动场和次级尺度的内部运动场进行合成,最后得到外推的运动矢量场。ATREC方法可以在回波总体运动场基础上,逐级细分出不同次级尺度的移动信息,所以运动场更加平滑且兼顾不同尺度的移动信息,同时能够有效解决TREC类方法采用固定大小的跟踪单元而带来的问题,特别是TREC类方法针对小尺度对流系统的不适用问题。通过个例分析,并与基于交叉相关的多尺度雷达回波跟踪方法(MTREC)进行对比试验,结果表明:针对不同尺度、不同类型的天气系统,ATREC方法具有较强的客观分析能力和灵活的适用能力。通过个例分析检验评分和基于2016年4月总共128个个例的综合统计检验,检验评分结果表明:ATREC方法的预报评分整体优于MTREC方法。

摘要： 为利用天气雷达回波资料实现雷暴的自动识别,提出了一种基于温度层强回波区域面积的天气雷达雷暴自动识别方法。该方法首先利用雷达回波体扫数据在水平范围内搜索强回波区域;再对某一温度层上,达到设定阈值的雷达回波反射率因子的区域进行面积求和,当水平范围强回波区域面积达到识别面积阈值时,判定该强回波区域为雷暴区域。在此基础上,结合S波段双偏振多普勒天气雷达观测资料、闪电定位资料,采用了17个雷暴天气过程的312个雷暴区域检验识别算法。结果表明:当等高度平面位置显示(CAPPI)数据处理中采用(35 dBZ,0°C,2 km^(2))参数组合能够达到最优的识别效果,识别概率可达87.5%,虚警率为32.9%,临界成功指数为61.2%。该方法可以用于天气雷达的雷暴计算机自动识别业务。

摘要： 新一代天气雷达站的建设普遍采取局站分离的方式,不利于雷达的日常维护和机外定标,在极端天气情况下,由于技术保障人员无法到达雷达站,严重影响雷达保障的时效性;天气雷达远程定标控制器能够有效解决雷达远程机外测量与定标的问题,其由硬件子系统和软件子系统两大部分组成;硬件系统单片机STM32F107为核心控制电路,软件系统采用C/S的架构;在某新一代天气雷达站经过为期一年实际应用,远程机外主要输出参数实时监测和在线检查功、实现了对雷达发射机、实现了对雷达发射机、接收机等主要系统机外和机内的远程在线定标并自动生成定标测试报表,达到了系统设计的目标;有效提高了保障人员的工作下来,提高了新一代天气雷达的业务可用性,其中比对列出发射机输出极限改善因子、接收系统动态特性、机外系统相干性三项指标的人工测量与远程机外自动测量的指标,发射机输出极限改善因子偏差在0.1~0.2 dB范围内、接收系统动态特性偏差最大为动态范围2 dB,机外系统相干性中回波强度定标偏差为0.64 dB、机外速度为0.1 m/s,指标误差是满足业务应用。

摘要： 天气雷达实验中三维回波的显示与交互能够提升学生对雷达探测方式和天气学分析的认知。根据雷达探测原理及其数据结构特点,提出极坐标系下三角面片顶点位置的计算方法,简化了坐标转换和空间插值;运用相邻体素状态的快速判别算法和三角剖分构型的判定算法,进一步提升计算性能。测试结果表明,本算法的计算速度是传统移动立方体算法的4倍,内存占用仅为传统算法的56%,能够满足师生教学过程中雷达数据渲染与交互的实时性要求。该算法也可应用于数值天气模式、气象卫星等资料的三维渲染,具有一定的推广应用价值。

摘要： 新一代天气雷达观测的反射率因子和径向速度为强对流风暴和龙卷的识别预警提供了重要支持,新一代天气雷达实施双偏振升级后其基数据分辨率为1.0°×250 m(当前分辨率)。为了测试进一步提高数据分辨率的可行性,杭州和深圳竹子林双偏振雷达将数据分辨率提高到0.5°×62.5 m/125 m(精细分辨率)开展精细化探测技术试验。该文以2个龙卷天气过程为例,分析了径向速度数据质量,对比分析了两种分辨率下的龙卷风暴回波特征和多个雷达特征量以及TVS识别结果。结果表明:(1)精细分辨率的径向速度(特别是参差PRT模式径向速度)中存在一些非速度模糊奇异值,增加了识别虚假TVS的可能性;(2)精细分辨率雷达回波能更好地描述龙卷风暴特征;(3)精细分辨率的中气旋中心位置与龙卷灾害路径更加一致,Zmax、VIL、SHI和中气旋旋转速度、方位切变等雷达特征量大多大于当前分辨率的,TVS识别次数也多于当前分辨率的。因此,在不考虑径向速度质量的情况下,相比当前分辨率探测,精细分辨率探测更有利于龙卷风暴的识别。

摘要： 文章详细描述了重庆江北机场天气雷达信号干扰排查情况。通过对天气雷达的发射机、接收机、天馈线系统等测试,排除雷达自身干扰的存在,确定为由外部设备发射信号进入雷达天馈系统引起的干扰。对干扰信号定位、信号特征分析、干扰源模型、径向路测,找到干扰源并排除干扰。对无线传输等低功率设备引起天气雷达同频干扰提出排查方案和建议,并为其他同行提供有益的参考。

摘要： 针对天气雷达工作过程中发生的异常断电现象,设计了一套智能断电保护系统。该系统基于多种网络通信协议,实时采集雷达状态和UPS电源信息进行分析,一旦雷达供电发生异常,能够及时触发智能断电保护机制,实现雷达安全关机,避免发生硬件损坏状况。实验结果表明,对天气雷达工作过程中突发的断电情况,系统能够实现预期保护功能,对延长雷达使用寿命、实现雷达无人值守具有重要意义。

摘要： 基于SA多普勒天气雷达资料,从其基本反射率、径向速度和谱宽三个基本产品中提取出6个能反映出它们之间差异的特征参量,并对它们进行概率统计分析,作为BP神经网络的识别因子.通过建立适当的训练集对神经网络进行训练,从而得到最优的网络结构,再利用测试集对经过训练的网络做进一步测试,对其识别效果进行评判.结果表明:当神经网络的输入层、隐含层和输出层的神经元个数分别为6、6、2时,能够对超折射回波达到最优的识别效果.最终通过实际个例对识别效果做再次验证.

摘要： 天气雷达站大多处于局部制高点,其电子设备集中,耐压水平较低,容易遭受雷击而造成损坏.本文介绍柳州新一代天气雷达站遭受雷击的调查过程,通过现场勘查数据和雷击造成设备损坏的途径进行分析,对存在的问题提出综合意见和整改建议,以期对天气雷达站防雷措施的改进有所借鉴.

摘要： 新一代天气雷达CINRAD/SA中的UD6波导加压单元是SA型号雷达独有的部件,它主要的作用是确保波导内满载干燥过后的空气,让波导内满足雷达的高频信号正常传输的环境,最大程度的消除打火的现象发生.UD6波导压力单元配置的是型号为SPX公司生产的HA-4X2,本文从UD6单元的原理,故障的诊断,不同的告警处理,以及日常维护进行了详细的总结,让气象装备保障人员在SA雷达运行中以及在日常的维护中,能做到认真避免其出现故障和出现故障时能迅速诊断排除故障,提高雷达数据的可用性,为短时临近预报提供稳定的雷达产品.

摘要： 针对一种基于傅里叶谱分析原理的天气雷达回波强度图像插值方法,首先介绍了该方法的理论和算法步骤,然后进行了实际个例实验.结果表明:该方法比双线性插值方法能更好地凸显强对流天气情况下强回波区的结构特征,其本质是利用傅里叶谱分析获得产生对流性降水的“积状云”回波强度时空变化的谱特征,并进一步将谱特征用于观测数据离散点拟合、再进行重采样,有利于凸显一些因雷达分辨率低而探测不到的强回波中心.

摘要： 我国新一代天气雷达的定量估测降水算法,沿用了WSR-88D中设定的由美国夏季对流云统计得到的Z-R关系式.根据实际应用当中发现已经不符合荆州市本地的降水模式,Z-R关系的本地化工作显得十分必要.而雷达作为对定量降水估测和预报的重要手段,对洪水检测、发布暴雨预警洪涝灾害预警起到重要指导作用.本文对2014年与2015年两年主汛期5～8月共8个月的降水过程进行了统计分析,并根据最优化算法得到了适合荆州雷达汛期定量估测降水的Z-R关系,为使用荆州雷达的预报业务人员提供一定的定量预测降水的技术支撑和参考资料.

摘要： 高频大功率速调管广泛应用于各种雷达发射机中,由于波导电弧(俗称打火)会严重降低速调管工作效率,甚至对速调管造成不可逆的损坏或者损伤.文章根据CINRAD/SA雷达发射机大功率输出端口的主要保护电路,设计出了一种高效率的校准检测技术方法,并结合典型故障案例给出了雷达发射机电弧/驻波报警的故障诊断处理流程图,为雷达技术保障提供了参考和借鉴标准.

摘要： 发射机是CINRAD/SA天气雷达的重要组成部分,结构复杂且长期处于连续高压的工作状态,是天气雷达故障率较高的分机系统.基于福州CINRAD/SA天气雷达发射机功率降低,回波强度明显降低等现象,结合信号流程、电路原理图,深入分析其原因,发现开关组件中检测反馈控制D4芯片损坏,其输入正常而输出异常,从而引起发射功率的下降.同时对故障的检测、分析、定位及处理过程作了详细阐述,总结了雷达维护中的一些经验,旨在对雷达技术保障人员提供参考和借鉴.

摘要： 新一代天气雷达拼图软件Trad2005具有生成雷达拼图并且使用FTP定点定时自动上传的功能.柳州雷达站发现某天上传的雷达拼图产品出现了OKB文件,于是利用CuteFTP5.0软件进行FTP传输模式测试,通过分析找准故障原因,最后改用ZLCS软件解决上传故障,确保了雷达拼图准时保质到达上级服务器,本方法可供全区其它雷达站的网络维护人员参考.

摘要： 本文在深入了解新一代天气雷达所带PUP(Principal User Processor)用户地图文件(UserMap.dat)用途、格式的基础上,提出了一个动态管理地图文件中“点数据”的思路,并通过对监测站点信息收集、入库、可视化管理(含增加、删除、修改、选择等功能)、用户地图文件生成等操作,实现对雷达监测附加站点信息的统一动态管理和PUP用户地图文件实时生成等功能,完成对主地图信息管理不足的有效补充和细化.

摘要： 本文基于支持向量机(SVM)机器学习算法对新一代天气雷达异常回波进行识别.异常回波通常在图像全局或者局部区域表现出一定的周期性,那么利用图像纹理的频谱特征可以将其分类.将图像二维离散傅里叶变换后,用极坐标表示此二维频谱的两个一维频谱信息,并分别计算其谱能量,然后提取一维距离向中峰值(散射点)个数及能量比值作为图像纹理特征,形成特征库,利用SVM的高斯核函数对大量样本进行训练,得到分类输出.实验仿真证明了此算法的有效性.

摘要： 本发明的系统和方法涉及利用毫米波雷达数据的天气检测系统。处理电子设备接收毫米波雷达(MMWR)数据并且利用与所述MMWR数据相关的回波强度数据来感测天气空间范围的存在。所述处理电子设备利用与所述MMWR数据相关的频谱宽度数据将等级分配给空间范围内的天气。

摘要： 本发明的系统和方法涉及利用毫米波雷达数据的天气检测系统。处理电子设备接收毫米波雷达(MMWR)数据并且利用与所述MMWR数据相关的回波强度数据来感测天气空间范围的存在。所述处理电子设备利用与所述MMWR数据相关的频谱宽度数据将等级分配给空间范围内的天气。

摘要： 本发明公开了一种双频段天气雷达观测平台及双频段天气雷达引导式退速度模糊方法，所述的方法包括：S1，控制双频段天气雷达的两个频段系统同时工作，进行气象目标探测，分别得到高频率气象探测数据和低频率气象探测数据；S2、对高频率气象探测数据和低频率气象探测数据进行预处理后，得到对应的高频率径向速度和低频率径向速度；S3，利用低频率径向速度作为目标引导数据，对高频率径向速度进行退速度模糊处理。本发明结合双频段天气雷达的特点，以速度探测范围较大的低频段系统获取的径向速度作为引导，对速度探测范围较小的高频段系统获取的径向速度进行退速度模糊处理，提高了探测数据的质量，增强了双频段天气雷达的探测能力。

摘要： 本发明提供一种相控阵天气雷达偏振控制方法及相控阵天气雷达系统，其中，相控阵天气雷达偏振控制方法包括：接收偏振模式选择；根据所述偏振模式参数，确定相控阵天气雷达包含的每一个波导的第一偏振参数；将所述第一偏振参数发送给对应的波导，使得所述波导根据所述第一偏振参数发射/接收到不同偏振信号。通过实施本发明，能够实现利用偏振模式参数对各个波导的精确控制，使相控阵天气雷达能够发送/接收需要的任意偏振信号，满足实际天气探测的需求。

摘要： 本发明公开了一种天气雷达远程智能硬件控制方法及天气雷达远程智能硬件控制系统。内容如下：用户在客户终端通过手机、台式机、笔记本电脑经交换机和路由器，直接连接至气象业务通讯网、Internet网或以太网，至远程网络智能控制器，实现网络通讯；远程网络智能控制器包括微控制器MCU单元和16路触发开关,远程网络智能控制器内部16路触发开关分别控制一16路继电器模组；16路继电器模组控制一交流接触器的通断,分别接入雷达设备三大控制柜：雷达配电柜、RDA计算机机柜和发射机机柜实现远程控制。本发明解决了雷达远程硬件开关机、断电重启和控制问题，提高了雷达的可用率，实现了雷达真正的无人值守运行模式。

摘要： 本发明公开了一种双频段天气雷达观测平台及双频段天气雷达引导式退速度模糊方法，所述的方法包括：S1，控制双频段天气雷达的两个频段系统同时工作，进行气象目标探测，分别得到高频率气象探测数据和低频率气象探测数据；S2、对高频率气象探测数据和低频率气象探测数据进行预处理后，得到对应的高频率径向速度和低频率径向速度；S3，利用低频率径向速度作为目标引导数据，对高频率径向速度进行退速度模糊处理。本发明结合双频段天气雷达的特点，以速度探测范围较大的低频段系统获取的径向速度作为引导，对速度探测范围较小的高频段系统获取的径向速度进行退速度模糊处理，提高了探测数据的质量，增强了双频段天气雷达的探测能力。

摘要： 本发明公开了一种星载降水测量雷达和地基天气雷达的频率修正方法及系统。该频率修正方法包括如下步骤：第一步：从星载雷达的实测数据中提取出反演的雨滴谱参数：降水粒子中值直径D

摘要： 本发明公开了天气雷达覆盖范围计算方法及雷达等射束高度图制作算法，S1：方位角计算；S2：斜距计算；S3：遮挡仰角计算；S4：探测斜距对应的球面距离，方位角计算中：假设设地球为标准球体，O为地心，N为地理北极，天气雷达站位于A点，经纬度为(λ0，h0)，阻挡物位于B点，经纬度为(λ，h)，阻挡物相对于雷达站的地心角为n，最大圆对应的劣弧长为LAB，雷达站、阻挡物和地心连线与北极与地心连线的夹角分别为b、a。本发明推导了天气雷达遮蔽角图和等射束高度图的制作理论，指出了以往理论计算在方位角、仰角、斜距等方面存在的偏差。

摘要： 本发明涉及一种S波段天气雷达和Ka波段云雷达的反射率融合方法，属于气象雷达产品应用领域。本发明为融合S波段天气雷达和Ka波段云雷达反射率，利用两部雷达体扫模式下的基数据，通过S波段天气雷达质量控制、三维分层格点化，Ka波段云雷达质量控制、反射率衰减订正、三维分层格点化，在两部雷达重合区域采用最大值法计算各层反射率，最终实现两部雷达的分层及组合反射率的产品融合。该方法实现了S波段天气雷达和Ka波段云雷达的反射率融合，增强了雷达从弱降水到显著降水以及对流天气全生命周期的监测能力，适用于天气监测预警、降水和云物理分析。

摘要： 本实用新型涉及一种人工影响天气的控制系统、天气雷达、控制器及发射装置，控制系统包括：天气雷达，所述天气雷达用于获取区域气象数据，并可对所述区域气象数据进行分析，得到区域气象结果；作业控制器，所述作业控制器可根据所述区域气象结果计算火箭作业目标位置，并根据所述火箭作业目标位置和发射点的相对位置计算火箭发射参数；以及火箭发射装置，所述火箭发射装置可根据所述发射参数调整关键发射参数，并将火箭发射至所述作业目标位置。上述人工影响天气的控制系统，整个作业过程无需人工干预，自动化程度大幅提升，目标位置精确，从而指数级的提高了人工影响天气的操作准确率。