机载毫米波InSAR测绘困难地区地形测图实践

干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)已成为获取高精度数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,DOM)和数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的关键技术之一,其不受天气状况的影响,可以全天时、全天候进行数据获取.机载双天线毫米波In SAR不受失相关的影响,具有小体积、高分辨率、机动灵活等特点,可以实现大尺度、高精度成像.本研究利用机载双天线毫米波InSAR通过干涉批处理、区域网平差、地理编码、图像拼接镶嵌等步骤生成了贵州施秉试验区(丘陵、山地)和四川邛崃试验区(高山地)高精度的DOM与DSM,并利用地面控制点(GCPs,Ground Control Points)进行了精度验证,验证结果表明获取的DSM精度符合1∶5 000地形图绘制要求,表明了机载双天线毫米波InSAR具备生成不同地形的DOM/DSM的能力,为解决困难地区DOM/DSM数据缺失问题提供了新的技术手段.

机载毫米波雷达反演降水性积层混合云暖区液态水含量及其与飞机观测的对比

液态水含量(Liquid Water Content,LWC)是重要的云参数,对了解云微物理过程以及在人工影响天气效果检验等方面有重要的指导意义。针对已有研究的反射率因子(Z)与LWC经验公式适用范围有限的问题,利用2018—2020年飞机观测资料,在验证中国首部机载云雷达(Ka-band Precipitation Radar,KPR)探测能力和数据可靠性的基础上,采用分档平均方案,建立了适用于降水性积层混合云的Z-LWC经验公式(Z=2454.71×LWC^(1.614)),决定系数达0.995,均方根误差(RMSE)为0.2 g/m^(3)。验证表明,该经验公式反演的液态水含量与飞机实测的LWC吻合较好,且在大多数情况下都优于已有经验公式反演的结果。

基于角反射器的机载毫米波云雷达外定标实验

2016年4月19-24日,在合肥市肥西县紫蓬山试验场开展了基于角反射器的定标试验,完成了地面静态条件下机载毫米波云雷达的标定。定标数据的分析表明,毫米波云雷达探测器在标准模式(脉冲宽度0.33μs)和增强模式(脉冲宽度1.32μs)两种模式下,测量得到的角反射器强度值与理论值的均方根误差分别为0.182 d B和0.197 d B。为下一步开展基于晴空海面的外定标实验打下基础。

机载雷达探测数据仿真平台设计与实现

为了便于研究诸多因素对云降水雷达探测回波强度的影响,设计开发了雷达探测回波强度定量计算软件,即雷达探测数据仿真平台"SimRAD"(Simulating airborne Radar detection and Data processing),通过输入雷达发射频率,大气状态参数(高度、气压、气温、相对湿度)以及水成物相态、滴谱分布、含量等信息,使用云降水雷达观测和衰减订正理论进行计算,可以模拟出水成物的雷达回波强度以及水成物和大气衰减的垂直廓线,并且可以对雷达回波进行衰减订正。