一种新型多普勒天气雷达接收机的设计

在现代天气雷达需求分析的基础上,结合未来天气雷达的发展,介绍了一种新型多普勒天气雷达接收机的设计方法。实物测试表明,该技术不仅实现了小型化网络接收机的设计,还大大提升了接收机性能。

一种脉冲多普勒天气雷达接收机

介绍了一种C波段脉冲多普勒天气雷达接收机。该接收机采用了大动态接收、低相噪频率合成、频率稳定性在机测试、系统实时标定和先进BITE等技术 ,取得了十分满意的效果。

CINRAD/SC型多普勒天气雷达接收机动态范围测试结果对比分析

本文介绍了测量多普勒天气雷达接收机动态范围的2种方法,即机内测试法和机外测试法。通过对不同测试方法得出的结果进行对比和分析,得出2种测试方法产生差异的原因,提出应采用机外信号源定期对频率综合器进行标校。

民航多普勒天气雷达接收机的选型及常见故障处理

多普勒天气雷达是民用、军用气象监测的重要支持系统,影响多普勒雷达性能的因素较多,多普勒雷达接收机的合理选型,有助于提高雷达接收系统的质量与应用效益,推动气象雷达的数字化发展。

714CD多普勒天气雷达接收机故障检修实例

介绍了714CD天气雷达接收机出现的一些故障现象、原因分析及排除方法。

多普勒天气雷达接收机的设计

介绍了Ｘ波段脉冲多普勒天气雷达接收机的一种设计方案，阐述了针对气象目标回波信号特点的接收机通道、高纯频谱信号源的设计思想。

民航多普勒天气雷达接收机故障分析与处理

简要介绍民航多普勒天气雷达接收分系统的组成、工作过程,并结合在实践中接收分系统出现的典型故障,分析接收分系统检修方法和措施。

基于相控阵多普勒雷达技术的强对流天气预警系统设计

为了避免突发性灾害对人身以及财产安全造成的影响,针对天气预警过程的干扰因素较多、雷达成像像素精度较低等问题,设计基于相控阵多普勒雷达技术的强对流天气预警系统。设计数据采集芯片和电路混频器,通过不同的电压获取双通道接口的稳定运行。基于相控阵多普勒雷达技术,采集强对流天气数据并进行前期处理,通过多普勒雷达格式数据计算水平反射率结构以及梯度垂直反射率,避免干扰因素影响,计算最大模糊速度与最大模糊距离,得到雷达退速度模糊参数,建立强对流天气预警模型,得到一个新的强对流天气预警系统。实验结果表明,该系统所得到的不同径向距离以及不同方位角度的像素精度均小于0.03,提高雷达成像精度可以得到更准确地预警结果。

铜仁一次暴雪过程多普勒天气雷达回波分析

针对2022年1月30~31日贵州铜仁暴雪天气过程,通过使用ERA5再分析数据、micaps地面填图数据、铜仁多普勒天气雷达数据等资料,分析此次过程中天气形势及雷达回波强度、径向速度、雷达垂直风廓线等产品的变化情况。结果表明:1) 本次暴雪过程受冷空气、500 hPa高空槽前西南气流、700 hPa急流及850 hPa偏东风和倒槽的共同影响;大气整层低于0℃、中层较强西南暖湿气流在强冷垫上爬升导致铜仁出现暴雪。2) 降雪过程中,最大反射率因子与小时降雪量有正相关关系,在降雪回波达到30~35 dBZ时降水量较大。由于冰晶、雪粒子反射率要小于雨滴粒子,所以出现40 dBZ以上的回波可能是雨夹雪或者雨。3) 降雪发展时,径向速度图上出现冷暖平流交汇、辐合特征加强,预示着本地区的降水强度加强,当暖平流明显减弱、辐合型风场减弱,降水强度也有所减弱。4) 风廓线产品反应了暖湿气流在冷垫上的爬升情况,也可以直观反应出垂直风切变情况,能较好反应降雪强度的增长趋势,同时也可以通过近地面层偏东风的厚度及风向随高度旋转程度判断冷空气的强度变化。

新一代多普勒天气雷达典型故障处理及诊断分析

新一代多普勒天气雷达设备庞大、结构复杂、仪器精密,加之其对业务规范要求很高,对应技术保障比较困难。因此,如何迅速定位新一代天气雷达的故障,寻找故障维修思路,是增强新一代天气雷达保障技术的关键。

风廓线雷达与多普勒天气雷达在暴雨大风天气过程中的应用分析

文章简述了风廓线雷达与多普勒天气雷达在实时监测、数据采集、预警系统集成方面的理论基础,通过对广元地区一次强对流天气过程进行研究,探讨了风廓线雷达与多普勒天气雷达在暴雨大风天气过程中的应用。结果表明:受高原低值系统和低层暖湿气流的共同影响,配合副热带高压588线位置稳定少动,以及地面冷空气入侵,有利于暴雨大风天气的发生;强降水中心落区与多普勒天气雷达的片状混合云回波带和风速辐合区较一致;风廓线雷达垂直风场中垂直风向的转变和水平风速的加快能有效揭示对流天气的发生和发展过程。

多普勒天气雷达在人工防雹中的应用与发展研究

多普勒天气雷达是利用多普勒效应测量降水粒子径向速度的雷达系统。在降雹领域,多普勒天气雷达发挥着重要作用,为人工影响天气作业提供了重要的技术支撑。在此基础上,总结了多普勒天气雷达在防雹领域的应用与发展。本文通过对多普勒天气雷达的工作原理、应用现状及未来发展趋势的深入探讨,旨在为多普勒天气雷达的研究和实践提供参考和启示。

CINRAD/CB脉冲多普勒天气雷达数字中频接收机

介绍CINRAD/CB脉冲多普勒天气雷达数字中频接收机的主要功能和技术性能。CINRAD/CB雷达接收机的主要特点是高灵敏、采用了数字中频采样、带AGC的大动态接收范围、低相噪频率综合器、在线测试、系统在线定标和整机性能的测量等技术,采用了高稳定频率源和全相干技术体制。简述了CINRAD/CB雷达接收机的组成和工作原理,给出接收系统的组成框图,对该系统接收机的灵敏度、噪声系数、动态范围等性能指标进行了分析。

《虚拟C波段双振多普勒天气雷达》虚拟仿真实训系统

设计说明:本产品利用虚拟仿真技术进行雷达实训系统设计开发,虚拟平台是对相关课程实践实验项目的补充,使学生随时随通过计算机对气象雷达系统组成、工作原理、数据处理流程等实验项目进行学习,构建虚实结合的实验教学体系。主要解决雷达机房建设在12楼楼顶,学生直接到雷达机房进行实地实验存在场地狭窄、高压触电、电磁波辐射等问题。虚拟应用平台的建设对高校教育具有重要作用,对学生实践环节的模拟训练提供了有效的实习途径,特别是对理工学科虚拟仿真实验教学应用推广具有一定推广示范作用。

多普勒雷达V型缺口特征在冰雹预报预警中的应用分析

利用山西4部C波段多普勒天气雷达基数据和地面观测资料,对2009-2017年山西出现的38次多普勒雷达V型缺口特征进行统计分析,研究多普勒雷达V型缺口特征与降雹的对应关系,总结V型缺口对冰雹的预报预警指标,并在2018-2022年开展实时业务应用,对V型缺口特征及预报预警指标进行检验并订正。结果表明:降雹在V型缺口出现后开始,在V型缺口消失前结束;降雹概率与V型缺口起始高度无明显的对应关系;V型缺口对应的上升气流高度≤4 km时无降雹;V型缺口理想的观测仰角为2.4°~6.0°,最佳观测仰角为2.4°;强回波区呈现“蝴蝶状”是降雹最强阶段。降雹开始阶段预报预警指标及关注点:(1)V型缺口有弱回波区或有界弱回波区;(2)初始V型缺口沿径向长度>30 km,当≤30 km时上升气流伸展高度要超过4 km;(3)平均径向速度具有低层辐合高层辐散特征。满足以上3点可预报有冰雹出现,如果V型缺口首先在6.0°仰角观测到,可预报有大冰雹出现(直径大于1 cm),并立即发布预报预警信号。冰雹持续期间预报预警指标及关注点:(1)>50 dBZ强回波中心连续下降且回波顶高>10 km;(2)V型缺口对应的弱回波区呈倾斜状;(3)弱回波区或有界弱回波区稳定维持;(4)当在0.5°仰角观测到V型缺口时可预报冰雹仍在持续;当强回波区呈现“蝴蝶状”,可预报降雹强度增强;(5)当V型缺口最大垂直液态水含量>22 kg·m^(-2)、垂直液态水含量跃增量>26 kg·m^(-2)、垂直液态水含量密度>3.6 g·m^(-3)时,出现冰雹的概率较大。

新一代多普勒天气雷达基数据解析软件设计与实现

为充分利用新一代多普勒天气雷达基数据,结合新一代多普勒天气雷达基数据标准格式,文章研究了使用Python语言读取和解析基数据的方法,将解析后的数据根据不同的产品、不同的扫描仰角分别存储在多个Excel文件中。将解析后的数据在Python中重绘生成,与业务用pup软件生成的产品图像对比,验证了基数据解析的准确性。该软件的业务应用可为基于雷达基数据资料的分析与研究提供数据基础。

一种基于多普勒天气雷达基数据的三维建模算法

根据多普勒天气雷达基数据空间呈锥状分布的特点,提出了基于基数据的移动梯状多面体三维建模算法(MTPD).该方法采用梯状多面体作为体积单元,根据雷达三维建模空间范围选择六面体索引和四面体索引两种不同模式构建三维等值面,以平衡算法效率和建模结果精度.在该算法基础上利用WebGL技术开发了多普勒天气雷达三维可视化平台.结果表明:与传统三维建模算法相比,MTPD在保证建模精度的条件下明显提升了算法效率,六面体索引模式和四面体索引模式计算效率分别提高62.5%和23.0%,四面体索引模式得到的回波三维结构更连续,基于WebGL的多普勒天气雷达三维可视化平台提供了跨平台的雷达三维展示,能够直观反映对流云的三维结构.

C波段多普勒天气雷达故障维修及维护管理措施

文章主要结合黔西南州C波段多普勒天气雷达运用实际,对C波段多普勒天气雷达故障进行分析,给出了故障维修方式,并梳理了维护管理措施,为今后更高效地保障多普勒天气雷达的安全稳定运行提供参考。

新一代多普勒天气雷达强度定标研究

天气雷达回波强度的强弱直接影响预报员对降水强度的判断,在重大气象灾害天气过程中,回波强度偏差有可能导致漏报而产生无法挽回的损失,中国气象局提出“到2022年底全国新一代天气雷达反射率因子标准偏差平均值从4.5 dB降低到3.5 dB”的目标,就是为了提高雷达监测均一性,降低客观因子对预报质量的影响。该文对岳阳、长沙、湘潭、益阳雷达产品对比分析,利用数据平均偏差方法计算雷达回波强度的扩散特征,得出岳阳雷达回波强度较其他3部雷达均偏弱约4 dB以上的结论,并采用“对点测量”方法对岳阳雷达进行重新标定,将平均偏差降低至2.5 dB以内,有效降低了中尺度区域内不同雷达之间的平均偏差,增强了回波强度一致性,对提高雷达业务可用性具有重要的现实意义。