Ka波段毫米波云雷达探测能力的分析研究

目前,中国在云自动观测领域做出许多创新性工作,自主研发一种Ka波段全固态、全相参的脉冲压缩多普勒毫米波云雷达。主要从雷达的系统参数及关键技术方面,介绍该雷达的基本探测能力,并提取雷达基数据,从数据处理的角度结合实例进一步分析毫米波云雷达的探测能力的可靠性。得出:(1)毫米波云雷达基本满足云观测业务的使用要求,得到回波强度、垂直速度、速度谱宽、云等气象产品数据,且探测范围可达10 km以上高空,垂直分辨率可达30 m。(2)毫米波雷达能够获取云的基本信息,包括云高、云量、云厚及云类等参数,为云在其他领域的研究提供可靠的资料和信息。(3)毫米波云雷达对不同类型的天气状况适应性强,能够在降雨天气状况下,清晰获取云内粒子回波强度的变化,为预测云的发展及研究云的宏观特性(不同云之间的相互演变)提供良好的支撑,且其发射的电磁波受雾、霾等天气现象的影响较小,可以穿透云层并获取云体结构的内部信息,掌握云的垂直结构。最后概括总结毫米波云雷达的探测能力并展望国内毫米波雷达未来研究方向。

毫米波云雷达与探空测云数据对比分析

应用中国气象局大气探测综合试验基地2015年8—12月数据,对Ka波段毫米波云雷达与L波段探空云底高、云顶高及云垂直结构的探测进行对比分析,从分析结果可以看出,毫米波云雷达发射的电磁波能够穿透厚度较大的云层,探测出云垂直结构,所探测的云底高和云顶高与L波段探空结果保持良好的一致性。进一步分析一些云底、云顶高度差异较大的个例,得知与探空气球的漂移造成地域偏差和L波段探空相对湿度探测的误差相关。研究结果表明,Ka波段毫米波云雷达不仅探测能力强,探测精度也较高,是地基云探测的一种有效手段。

基于TIN网的全球选站研究及精密定轨应用

基于不规则三角网(TIN)拓扑关系选站方法,研究卫星精密定轨的精度、效率及测站饱和点的关系。实验表明,在全球布网的条件下,70个跟踪站可完成优于3cm的精密定轨,且解算效率相比140个跟踪站提升2倍;跟踪站数达到90,精度提升放缓。

一种改进的平方根滤波在卫星钟差实时解算中的应用

目前普遍采用卡尔曼滤波方法来实现非差法卫星钟差的实时解算。平方根滤波可以增强数值计算的稳定性,避免滤波发散,但矩阵的求逆会耗费较长的计算时间;序贯算法可以避免对矩阵直接求逆,能提升计算效率。综合两种算法的优点,提出一种基于序贯算法的平方根滤波器,并应用于卫星钟差的实时解算,得到的卫星钟差精度优于0.2ns,且计算时长缩短40%。