数字化天气雷达定标中应注意的一些问题

定标是天气雷达定量测量的基础 ,论述了目前我国数字化天气雷达定标中存在的问题并提出解决方案。

数字化天气雷达强度标定方法

数字化天气雷达的组网观测是天气雷达发展的必然趋势 ,现有数字化天气雷达提供的强度场必须经过强度标定后再用于组网 ,因此迫切要求制定数字化天气雷达标定方法。指出了使用标定方程时应注意的量纲问题 ,针对有关文献中存在的问题提出了解决方法。

在雷达──雨量计联合探测系统中距离加权和时间外推校准技术的研究

本文用距离加权方法校准天气雷达估算降水强度和区域降水量。结果表明：经校准后，不但能使雷达探测到的结果与雨量计观测到的雨量比较接近，而且还能保留没有雨量计站的地方雷达探测到的降水强度变化。用时间外推校准技术来预测区域总降水量和降水量分布形式，也能保证一定的精度。

数字相控阵天气雷达回波强度自动校准技术研究

无惯性扫描特性使数字相控阵天气雷达成为大气探测领域的一个重要发展方向,而回波强度(反射率因子)是气象雷达最重要的测量参数。文中根据数字相控阵雷达特性,分析了相控阵天气雷达强度影响因素,提出了一种基于性能评估的相控阵天气雷达回波强度自动校准技术,分析了技术原理和仿真结果,从而提升数字相控阵天气雷达强度探测的准确度。

一种X波段数字阵列天气雷达收发系统实现

为更精细地解析分析目标,详细阐述了一种X波段数字阵列天气雷达收发系统的实现.该系统采用一维电扫阵列收发工作模式,发射利用64×2单元模拟移相器进行双极化单波束扫描,接收利用64×2双极化数字阵列,可实现同时双极化和同时最大16接收波束;系统对多种重要雷达参数能在线进行实时标定和校准.试验结果表明,该系统实时定标精度可以满足天气雷达的定量测量需求.

数字阵列天气雷达低副瓣天线设计

为天气雷达设计一维相扫相控阵天线,方位面副瓣低于-30 d B,波束宽度小于1°,俯仰面接收副瓣低于-40 d B。方位面波束采用窄边波导裂缝阵列天线实现,采用全数字T/R组件精确控制幅度和相位,实现低于-40 d B的俯仰面接收副瓣。测试结果表明,副瓣电平与波束宽度指标与理论值吻合较好,满足指标要求。

基于微波链路的天气雷达降水场校准方法

为减小天气雷达反演降水场与地面实际降水的偏差,提出了利用贴近地面的微波链路对天气雷达降水场实施校准的方法,包括变分校准法、卡尔曼滤波校准法、平均校准法和克里金校准法。为验证校准效果,在两次不同类型的实际降水过程中,利用两条微波链路,对S波段天气雷达反演的降水场进行了校准,校准结果与地面雨量计实测值进行了比较,结果表明:四种校准方法均取得了一定的校准效果,改善了降水过程Ⅰ中强降水的低估问题和过程Ⅱ中弱降水的高估问题。校准后的雨强分布与雨量计测值的一致性得到提升,统计误差明显降低,改善程度由高至低依次为平均误差、均方根误差、平均绝对误差。综合各种校准方法在两次降水过程中的表现,克里金校准法的效果相对较好,变分校准法和平均校准法的效果优于卡尔曼滤波校准法。对平均误差和均方根误差改善幅度最大的是克里金校准法,对平均绝对误差改善幅度最大的为变分校准法。平均校准法和卡尔曼滤波校准法得到的校准因子为某一时次的区域平均校准因子,而克里金校准法和变分校准法能够得到随时间和空间位置变化的校准因子场。研究结果表明微波链路是校准雷达降水场的有效手段。