气象无人机风速解算新模型的设计及仿真研究

气象无人机探测过程中,风速矢量由无人机飞行参数解算得到,解算方法和对应参数的测量直接影响测风精度。从现有风速解算模型出发,考虑了气动角、欧拉角、航迹角,最终确定引入"航迹倾斜角"和"俯仰角",建立了一种新的风速解算模型。模型推导过程中发现,当无人机平稳飞行时,航迹倾斜角、俯仰角是影响测风精度的关键因素。与现有模型相比,新模型能有效提高测风精度,当航迹倾斜角与俯仰角不等时,必须对风速偏差进行修正。基于新模型的测风误差仿真分析结果表明:存在某一角度,当偏流角小于该角时,风速误差受航迹倾斜角、俯仰角及偏流角共同影响;当偏流角大于该角时,风速误差受航迹倾斜角、俯仰角影响较小,该角的大小与传感器的测量值和误差值有关。     

云量定量测算

现行云量观测各种误差较大，本文提出了天空（即天空视野）为半球形，把无法器测的云量转换成可以器测的云块视高度和视宽度角的测量，利用数学方法定量计算云量，以减小观测误差，提高观测精度。     

701雷达盲区测风资料的计算

当目标超过地面雷达固有的工作仰角时,测角误差显著增大,造成目标定位上的错误,不能完成雷达的正常工作,这就是雷达的盲区。对于701测风雷这来说,通常称之为最低工作仰角。     

国产柔性坐标测量机机械部分设计与调试

经过４ａ研制出了６自由度柔性坐标测量机并形成产品投放到国内市场．主要介绍了其机械部分设计、制造与调试的思路和措施,选用高精度光栅传感器并精心调整光栅偏心,通过圆光栅读数误差试验,实现对光栅测角误差的修正,从而确保了该产品的测量精度．     

GEZ型回答器用于高空探测中存在的问题

一、引言我国用于高空大气层综合探测的701型二次雷达——GEZ型回答器应答系统,由于追踪的目标回答器天线为自由度很大的飞行体,但雷达及回答器均采用了线极化天线,而回答器天线又具有较强的方向性;又由于雷达采用波瓣交换的原理用等信号法测角,且波瓣交换又具有较大的时间间隔。这对飞行体遥测在体制上具有“先天性”缺欠,它产生了一些明显的和潜在的问题。如:雷达接收信号强烈起伏;在雷达和回答器天线间某些相对位置上存在“相对零点”或“相对盲区”;有较雷达测角精度技术指标可能大得多的实际测角附加误差。本文就此予以探讨。二、线极化天线系统     

用“三重制约法”研究三类测风仪的误差

本文采用“三重制约法”研究LSFH(螺旋桨)、EL(电接)、Dyne(达因)三类测风仪的误差标准差。结果表明:LSFH型测风仪误差准标差最小,仅为0.05—0.12之间;Dyne测风仪误差标准羞最大,其值为0.34;EL型测风仪误差标准差在0.16—0.23之间。     

附加相位延迟到弯曲角反演过程中的误差传递模型

为了研究全球卫星导航定位系统无线电掩星探测中的误差传递过程,文中讨论了掩星探测中附加相位延迟到弯曲角的反演过程中,附加相位延迟随机误差对反演弯曲角误差的影响。在对全球卫星导航定位系统和低轨道卫星进行精密定轨的情况下,忽略轨道误差对反演结果的影响,将轨道参数视为常数,考虑附加相位延迟△L存在随机误差δ△L时对反演弯曲角α带来的弯曲角误差δα。利用EGOPS仿真软件,采用数值模拟的方法模拟了无电离层影响的大气附加相位延迟数据,利用CHAMP真实轨道数据,MSIS-90大气模型和全三维射线追踪器进行前向建模,从中选取了一个掩星事件对误差传递模型进行了验证。结果表明:附加相位延迟的变化会给弯曲角的反演带来相应的误差:当随机误差为5 cm左右时,反演的弯曲角误差在±0.2 mrad范围内;当随机误差为1 cm左右时,反演的弯曲角误差在±4μrad范围内;当随机误差为1 mm左右时,反演的弯曲角误差在±40μrad范围内。最后从模拟的掩星事件中随机抽取了20个掩星事件进行统计分析,给出了20个掩星事件存在1 cm附加相位延迟测量误差引起弯曲角误差的均值误差,其误差特性虽略大于个例研究结果,但与模型完全吻合,反演的弯曲角误差也在±40μrad范围内,进一步验证了模型的准确性。     

GFE（L）1型二次测风雷达典型故障一例

1引言 GFE（L）1型雷达主要用于高空大气综合性的探测,它与GTS1型数字式电子探空仪相配合,利用跟踪探空气球来测风。天控分系统根据和差环所获取的角误差信号或手动信号完成对天线的控制,以达到跟踪探空仪的目的。其工作方式有两种即手动和自动     

相关时延估计在宽带干涉仪闪电观测中的应用

针对噪声对宽带干涉仪测角的干扰,提出了互相关测角算法.该方法避开频域分析,计算简单.通过仿真试验表明其抗干扰较强,具有一定的精度.通过本方法对人工引雷数据分析,能够明显定位直窜先导-继后回击过程,为宽带干涉仪测角提供了一个新思路.     

土壤快速测墒仪观测土壤湿度结果误差的研究分析

土壤快速测墒仪能够快速测定土壤含水量,利用土壤快速测墒仪与烘干法进行对比观测实验,结果表明2种方法测定的数据存在误差,且误差无规律性,在分析产生误差的可能原因的基础上,初步得出了土壤快速测墒仪适合于科研应用的结论。     

GFE(L)Ⅰ型二次测风雷达测角显示故障分析与检修

以阿克苏地区气象局基准站L波段测风雷达在使用过程中,因测距/测角显示分系统出现故障致使测风记录出现不规律的现象为例,针对性地分析了测距和天控等单元导致测角显示故障产生的原因,并结合实例提出了判断故障点以及排除故障的方法.     

多普勒雷达降水产品优化

通过对雷达1h、3h降水产品进行应用检验,找出降水产品的局限性及其测量误差;利用反射率因子及自动站雨量资料,通过调整雷达混合扫描面弥补了降水产品因山脉等地物挡角大而缺测面大的缺陷;结合雨量站资料运用最优插值、卡尔曼滤波等方法对本地Z-I关系及降水产品进行调整优化;调整后的降水产品估测降水的误差明显减小,产品质量大为提高。     

锡林浩特观象台L波段测风雷达疑难故障案例分析

文章针对L波段雷达典型测角故障个例,结合测角与天控系统工作原理对故障原因进行了分析,重点叙述了故障排除过程,并对案例作了归纳总结。     

701雷达标定和操作不当造成的测风误差

701雷达是探空台站的重要设备.雷达的正确标定和操作,是提高测风内在质量的基础,若标定和操作不当,将给测风精度造成严重的影响. 一、雷达标定不当或因故障造成性能改变产生的误差 1.雷达不水平造成的测角误差:规范规定每月检查一次雷达的水平.若不水平,向某一方向倾斜,探测目标在此方向时,读出的仰角就偏高,在相反的方向读出的仰角偏低;其他方向有规律的产生不同的误差值.根据公式:水平距离=斜距·cosα;风速是气球每秒钟被风吹移动的距离,仰角错了影响水平距离;水平距离错了直接影响测定的风速.这里只从直观上讲了雷达不水平造成的影响,实际上造成的影响远比直观的要大、要复杂得多.     

高精度恒误差数字频率计设计

基于高精度恒误差测频原理,采用Ｌａｔｔｉｃｅ的在系统可编程器件（ｉｓｐＬＳＩ）进行数字频率计设计。结果表明,高精度恒误差测频原理是合理的,并对所采用的高精度恒误差测频原理作了深入的理论分析,给出了依据此原理实现的硬件电路。     

用经纬仪测海拔高度要作仰角订正

测定台站海拔高度,一般应用水准仪来测量。也可用测风经纬仪来完成此项工作。只是除了要把仪器水平调好和注意使前后视距大致相等外,应特别注意对其仰角误差要进行订正。因为在测风时仰角的允许误差范围为±0.3°。而在水准测量时,即使误差±0.10°,也会对所测     

701测风雷达讯号干扰分析及其排除

７０１测风雷达讯号干扰分析及其排除７（）１测风雷达工作时，偶尔会出现各种干扰信号，有的干扰个易查出，有的干扰则较易排除。各种干扰信号轻则影响探空讯号接收，重则使测角灵敏度降低、使测角精度受到不同程度的影响。Ｉ”扰７（川雷达正常工作的信号源，可分为外界...     

L波段雷达系统不同测风方法计算结果分析

根据广东阳江探空站L波段雷达系统观测的测风资料分析,测风记录用综合探测雷达测风方法与无斜距（或高度替代）测风方法计算的测风量得风层的结果,少数情况下会出现与理论值不相符的现象,两种测风方法计算的结果,有时会超出高空气象观测仪器总体测量准确度要求允许的误差范围。在雷达的仰角小于30°时,量得风层的风速小于3 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风速基本相同（误差在允许范围内）,但风向有的相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。当雷达仰角小于15°,量得风层的风速大于30 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风向比较接近,但量得风层的风速有的却相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。     

全程探空记录数据分析

文章通过分析探空仪上升和下降这两个阶段所得资料,发现下降段温度元件的长波辐射误差、太阳辐射误差均比上升段的相应误差小,下降段温度元件的滞后误差比上升段相应误差大,但下降段温度元件总体测温误差并没有增加。外界温度变化速率的大小对现用探空气压传感器影响不大,同时从上升和下降两段观测到的等压面和对流层顶气压看,下降段气压观测误差几乎没有出现,不影响观测的可用性。湿度滞后误差与环境温度密切相关,测湿误差虽然较大,但其观测误差仍然远远好于过去的59型探空仪。雷达测风数据与探空仪上升或下降状态没有关系,因此探空仪下降段的资料可用。     

多普勒雷达降水产品优化

通过对雷达1h、3h降水产品进行应用检验，找出降水产品的局限性及其测量误差；利用反射率因子及自动站雨量资料，通过调整雷达混合扫描面弥补了降水产品因山脉等地物挡角大而缺测面大的缺陷；结合雨量站资料运用最优插值、卡尔曼滤波等方法对本地Z-I关系及降水产品进行调整优化；调整后的降水产品估测降水的误差明显减小，产品质量大为提高。