CINRAD/SA雷达日常维护及故障诊断方法

CINRAD雷达系统 ,具有完善的自动定标系统和可靠的故障自诊断系统 ,利用其“故障报警信息”和“RDA性能参数” ,能够完成该雷达系统的日常维护任务 ;参照“RDA适配数据” ,再配合简单的测量工具 ,可以实现故障的隔离和定位。

CINRAD/SA天气雷达RDA适配参数的组成与应用

通过例证的方法,系统介绍了CINRAD/SA天气雷达RDA适配参数的组成、特点和作用,以及适配参数在雷达维护、标定中的重要应用,以便雷达保障人员在CINRAD/SA天气雷达的运行维护工作中能很好使用适配参数。CINRAD/SA天气雷达保障工作的实际经验表明,RDA适配参数在CINRAD/SA天气雷达的智能管理、运行控制、运行维护、系统标定、故障报警、信号处理和数据生成等方面具有重要作用,系统了解和充分运用RDA适配参数对保障CINRAD/SA天气雷达系统的高效、可靠运行具有十分重要的现实意义。

一种CINRAD雷达基数据读取丢失的改进方法

多普勒天气雷达是目前世界上最先进的气象雷达,已成为对灾害性天气监测、预警的重要手段之一。雷达基数据的读取是做雷达应用软件的基础,针对目前常规方法对雷达基数据的读取遇到的数据丢失的问题,提出一种改进方法。通过对大量数据的分析和读取,发现新的方法能够有效地提取出丢失数据,并且能够根据丢失数据的重要性对图像进行修正,对小尺度龙卷天气的分析有重要意义。

CINRAD/S-RDA定标常见问题分析

结合中国新一代天气雷达S波段A、B型和C波段B型(CINRAD/SA、SB、CB)的雷达数据采集(RDA:Ra-dar Data Acquisition)部分的报警信息、性能参数、适配数据、接收机和发射机的电路框图及对雷达设备的维修经验,系统地分析了CINRAD/SA、SB和CB的RDA定标和检查中可能出现的各种报警并给出对策。分析中广泛征求了资深专家们的建议、查阅了源程序,甚至不惜临时改变某个最小可替换单元的适配参数或工作状态等手段,通过改变RDA中的雷达性能参数使产生对应报警信息来验证分析结论。旨在为各级雷达设备技术保障人员在RDA的设备维护中提供参考指南。

CINRAD/SA雷达控制序列超时故障分析

雷达天线是CINRAD/SA雷达的重要组成部分之一,由于控制过程复杂,且长期处于运行状态,该部分的故障在雷达分系统中一直较多。以新一代天气雷达控制序列超时故障为例,深入剖析了数据采集单元(DAU)与雷达数据采集状态控制处理器(RDASC Processor)之间的状态与控制信息,并总结了关键硬件部分的典型故障排除方法,从而为雷达天线的故障维护、维修和技术支持积累经验,达到迅速排除故障的目的。

CINRAD/SC雷达拼图报缺报原因分析

根据CINRAD/SC雷达拼图报生成、发送工作流程,分析了造成上传数据缺报、上传数据逾限和上传数据内容有误等情况产生的原因,并提出了相应的解决方法。

基于Windows系统的CINRAD体扫基数据回放软件设计

目前中国布网的新一代天气雷达由多个厂家生产,不同型号的雷达体扫基数据格式不同,回放显示软件也不相同。且有些厂家的多普勒天气雷达不支持直接查看体扫基数据,这就给雷达体扫基数据的使用者带来不便。论文设计能自动识别和回放新一代天气雷达不同格式体扫基数据的软件。实现对SA、SB、CB、SC、CD、CC、CCJ和WSR-88D 8种型号雷达格式的体扫基数据的不同仰角的反射率因子、径向速度和速度谱宽3个基数据产品的绘图回放,并实现放大缩小、鼠标取值、同屏比较、截图保存等功能。通过与各种格式的业务回放软件结果进行对比,说明本软件使用简单,数据回放结果准确。

基于VB的CINRAD/SA雷达基数据读取方法

中国新一代天气雷达(CINRAD)单站每次体扫产生反射率、径向速度和谱宽3种基本数据(保存为二进制字节数据文件),该基数据还不能直接用于业务应用,需通过专业软件对基数据文件进行后期计算处理、生成雷达单站PUP产品,应用于监测和预警业务。由于不同厂商生产的雷达有不同的数据结构(格式),以CINRAD/SA雷达基数据文件为例,利用VB(Visual Basic 6.0)语言编程,解决了Byte变量只能读取1个字节(8位)无符号整型数值数据,为基层台站有效利用雷达探测资料,实现监测和预警业务现代化,提供了一种VB编程处理雷达基数据方案。

CINRAD/CC天气雷达标准格式基数据与现行业务格式基数据的对比分析

该文从命名方式、数据结构两方面介绍CINRAD/CC天气雷达标准格式基数据和现行业务格式基数据的区别,对比分析昆明和昭通两部试点雷达在几次天气过程中基本反射率因子和径向速度的量化差异,得到结论:命名方式和数据存储结构不同;角度分辨率不同,标准格式基数据比现行业务格式基数据的角度分辨率低0.3°;标准格式基数据存在径向数据缺失和径向放射状回波减弱现象;昆明标准格式基数据比现行业务格式基数据回波强度严重减弱,回波强度极值减弱23~29dBz,伴随回波显示面积缩小现象。

CINRAD/CC雷达接收系统指标测试方法与实例分析

为进一步提高新一代天气雷达定标操作的规范性和定标结果的有效性,文章以CINRAD/CC雷达为例,介绍了接收系统的工作原理以及频率源、激励源主要参数的正常范围,重点讨论了雷达接收系统各项指标的测试原理、方法等。同时,以新疆喀什雷达站的机外动态范围测试结果为例,对系统指标测试方法以及对雷达数据质量的影响进行了简单的讨论和分析,希望为雷达技术保障及数据质量控制相关研究方面提供指导。

CINRAD/SC多普勒天气雷达强度定标方法探究

为了提高雷达业务运行质量,对CINRAD/SC型号雷达原有的标定方法新引入天馈线衰减测量,并且给出合理的该型号雷达标定步骤,从而提高该型号雷达定标质量。利用信号源与功率计分别对雷达发射和接收部分进行衰减测量,给出了测量位置和测量方法;结合雷达方程和雷达工作原理,探讨出合理的该型号雷达标定方法。结合成都雷达站性能指标,分析了主要雷达参数性能对雷达回波强度的影响程度,最后给出了采用该定标方法前后的回波图对比。结果表明,采用此方法可以有效完成对雷达的标定,提高雷达定标质量。

贵阳CINRAD/CD雷达资料县级共享平台的设计与实现

基于贵阳市气象局的雷达产品显示终端和计算机网络,使用C#编程语言,建立贵阳CINRAD/CD雷达资料县级共享平台,实现将贵阳新一代天气雷达资料自动、实时传输到贵阳市各县级气象部门。平台的建成,对于提高灾害性天气的临近预报准确率具有重要意义,其设计思路和实现方法可推广应用到相似条件的同行部门。

模糊特征在天气雷达反射率基数据质量控制中的应用

提出一种新的基于模糊特征的天气雷达回波特征量。结合其他特征量,可应用于天气雷达反射率基数据质量控制。实验结果表明,在绝大多数情况下,特别是在降水、非降水回波同时出现时,以该特征作为依据之一,能够很好的区分两种回波。

天气雷达资料的三维格点化及拼图初探

雷达资料的网格化及拼图在气象业务中有重要的意义。给出了雷达资料网格化及其拼图的原理和流程,在此基础上利用商丘、徐州、盐城雷达站资料对2009年6月3～4日发生在该地区的超级单体风暴的雷达资料进行网格化处理和3种方法拼图试验。结果表明,最大值法能够较好地反映单体的实际特征;作为一种新的雷达拼图应用形式,进行出了雷达回波的时间序列拼图,分析显示,时间序列拼图能够较好地表征超级单体风暴的发生、发展、移动路径,有助于研究中小尺度系统的结构、演变。

用神经网络方法对雷达资料进行降水类型的分类

利用不依赖先验统计模型的多层前馈神经网络模型对合肥的新一代S波段A系列雷达2001—2003年的降水资料进行了三种降水类型的分类,并将训练完成后的网络应用于一次降水过程。利用单隐层的多层前馈神经网络模型,在取适当参数时,已经可以较好地对雷达资料进行对流云降水、层状云降水和混合云降水三种降水类型的分类。同时验证了:训练集样本的数量和顺序、隐层神经元的数目以及学习率的选择等都将影响分类的成功率。

改进新一代天气雷达低层探测能力研究

为进一步改进新一代天气雷达低层探测性能和提高风暴顶高的准确性,利用SRTM(Shuttle Radar TopographyMission)地理信息数据,研究和设计新一代天气雷达的体扫模式,主要是增加中低层仰角数和负仰角,以提高我国新一代天气雷达的低层探测能力。选取福州、龙岩两部雷达为例来计算降水模式的仰角,得出两部雷达新的观测模式VCP12。通过观测试验表明,增加低仰角或负仰角后,能够提高雷达的低层探测性能。

广西百色2013-03-12―14冰雹天气过程分析

利用常规气象资料和新一代天气雷达资料,对广西百色市2013-03-12―14的一次典型持续性冰雹天气过程进行分析。结果表明:1)有利于百色市冰雹天气发生的环流特征是:受西南暖低压控制,地面持续升温;百色地区低空存在西南风急流,积聚足够的不稳定能量;中高层有切变线和南支槽扰动,促发不稳定能量的释放。2)百色市冰雹天气发生的物理量场特征是:沙氏指数(SI)<-2℃;对流有效位能(CAPE)>500 J/Kg;中高层存在位势不稳定的现象,且Δθse850-500>10℃;有"上干下湿"的水汽条件;环境垂直速度达到(-30^-10)×10-3 h Pa/s;0~6 km的垂直风切变>20 m/s,是有利于冰雹天气发生的环境条件。3)有利于冰雹天气发生的雷达回波特征是:在PPI上有超过60d Bz的强回波中心,在强中心附近常常有"三体散射"、钩状回波;RHI显示上,回波顶高一般要超过-20℃区,并且出现有界弱回波区和"穹窿"回波。回波单体的一些属性也有助于对冰雹天气的判断,如当冰雹天气来临时,垂直累积液态水含量出现跃增。4)在冰雹天气的预报和识别上,应该在传统的中尺度天气分析基础上,结合新一代天气雷达监测手段,才能较好地提高服务水平。

雷达资料传输质量的影响因素及应对措施

介绍了河北省目前新一代天气雷达传输与共享资料的种类及实现方法,并结合近年来河北省雷达资料传输的实际情况对影响雷达数据传输的主要因素进行了分析。指出影响新一代天气雷达资料传输质量的因素来自网络和通信线路、传输软件、雷达设备和人为因素等多个环节,并给出了各种影响因素相应的处理措施,为新一代天气雷达的资料共享、监控和提高雷达资料业务传输质量提供参考。

基于自适应阈值的SA雷达发射机故障重构预警方法研究

新一代天气雷达的故障识别和判定一直是雷达运维面临的技术挑战,部分严重故障的滞后响应会导致雷达相应部件的损坏加剧。本文在结合人工智能技术和雷达数据特点的基础上,提出了基于自适应阈值的SA雷达发射机系统故障预警和判定方法,建立了基于重构模型的发射机故障在线监测的算法框架。该算法框架能够在雷达发射机故障发生早期识别异常并给出预警。采用实际运行记录进行计算分析,并验证了该方法在实际运行中有效可用。

新一代天气雷达资料图像产品的生成方法

介绍了新一代天气雷达产品显示、以通用格式(BMP为例)自动保存图像文件、图像说明信息中文化的技术方法。重点对雷达产品显示资料处理中扇区填充的两种方法(屏幕坐标反查法和线段填充法)及其技术差别进行了比较分析。结果表明,屏幕坐标反查法较线段填充法原理简单,但计算复杂,对数据资料要求严格,在实际应用中易出现较大误差。