求当天太阳的视赤纬和时差

为了提高天气雷达回波位置的测量精度,每年至少需对雷达天线进行一次电轴标定。到目前为止,利用太阳轨迹法进行电轴标定的精度最高。但是决定太阳轨迹的两个重要参数:当天历书时零时的太阳视赤纬和时差只能在当年的《天文年历》中才能查到,无法用公式直接求出。这给我们每年的电轴标定带来不少困难。就此本文利用文献的修正值之间的相对关系,提出一种新的计算方法来求出当天太阳的视赤纬和时差。其精度足够满足对雷达天线电轴标定的要求。     

L波段雷达方位角零度标定时的误差分析及解决方法

运用三角函数法分析法,找到了雷达瞄准镜的物镜中心不在天线馈源中心是造成雷达方位角零度标定误差的主要原因。总结出用改进后的经纬仪标定法进行L波段雷达方位角零度标定的具体操作方法,修改了高空业务手册中L波段雷达方位角零度标定的部分文字描述,增加了太阳正午时标定法。     

利用太阳法自动标定L波段探空雷达天线指向

L波段探空雷达方位、仰角的标定通常借助北极星和经纬仪来完成,对其正确性缺乏可靠有效的检验工具,本文利用高精度的太阳位置算法,采用Python语言进行程序设计和封装,根据台站实际经纬度、太阳赤纬角和时差,从理论上计算出太阳实时位置去标定雷达天线指向,并在多个台站进行了测试和偏差分析,其精度为≤0.3°,参考国内新一代天气雷达天线波束指向定标技术指标(≤0.3°),其精度达到相关业务要求。同时,该算法软件还能为探空员日常检查雷达性能,判断雷达有无故障提供更为快捷的手段,确保探空资料的可靠性。     

双发双收双偏振天气雷达差分反射率工程标定方法

分析了利用小雨、太阳、边界层顶的Bragg散射、地物等外界目标对双偏振天气雷达差分反射率(Zdr)进行标定的原理和局限性,介绍了一种可以在线获得发射机、接收机和天线引入的Zdr偏差的工程标定方法,并提出了一种提高Zdr测量精度的方法,即在每个脉冲重复周期,实时测量每个通道的发射功率耦合测试信号和气象目标回波信号在接收机数字中频的输出值,用于补偿发射功率和接收机增益的变化。该文介绍的两种工程标定方法可用于水平通道和垂直通道同时发射同时接收的双偏振天气雷达系统,能够满足在线实时标定的业务运行要求。     

711雷达天线增益和波束宽度的测量

引言: 目前711雷达在监测天气和科研中已普遍应用,为了提高资料质量,精确测定天线增益和波束宽度是极其重要的。近年来国内外都做了不少工作,如1976年美国空军服务处采用太阳法进行雷达天线电轴定标和天线增益测量。1977年夏季中央气象局研究所对     

利用太阳法提高新一代天气雷达探测精度

针对一些型号新一代天气雷达普遍存在太阳法天线波束指向检测成功率低、精度差,而且没有天线波束宽度、雷达接收系统全链路回波强度测量误差检测功能等问题,采取5个方面改进措施:(1)改进算法;(2)改进数据质控方法;(3)改进天线控制方式;(4)改进太阳位置搜索方式;(5)降低天线转速并提高采集分辨率。实际测试评估表明:改进后的太阳法天线波束指向检测明显提高了天线波束指向精度,解决了太阳法天线波束指向检测可靠性差、成功率低的问题;现场太阳法天线波束宽度测量可靠性高,测量精度可以满足回波强度定标要求;雷达接收系统全链路回波强度测量误差检测功能能够发现雷达回波强度定标中无法发现与天馈参数有关的回波强度测量误差偏大问题。     

711数字化天气雷达定标方法

对711数字化天气雷达的标定原理和方法进行了讨论，给出了雷达各项标定参数的详细标定方法。     

气象卫星地面站12m天线增益及信道增益标定

介绍了对气象卫星地面站12m天线天线增益及信道增益测试标定的方法和测试记录的内容.     

基于双信号源的双偏振雷达接收机故障诊断技巧

与传统天气雷达相比,双偏振天气雷达在硬件组成上改动较大,尤其是在接收机及天线馈线方面。硬件上的改动使得双偏振雷达的诊断方法存在较大不同。本文通过与传统天气雷达在硬件结构和标定通道两方面的对比,分析了S波段双偏振天气雷达与单偏振雷达在故障诊断方面的区别,提出通过“双信号源+动态法”隔离主通道与测试通道和通过“双信号源+太阳法”分段隔离主通道的两种诊断技巧,并例举了双偏振雷达的典型故障个例进行分析,为后续雷达规划的双偏振雷达升级改造提供参考依据,同时也为台站对双偏振雷达的故障诊断提供思路借鉴。     

714天气雷达天线罩封顶后的方位标定

714天气雷达天线方位角初始标定在天线罩封顶前进行,通常采用北极星法或经纬仪法。天线罩封顶后,方位标定的条件是,雷达天线罩封顶前的方位标定必须准确无误。但是由于种种原因,可能会造成雷达天线方位标定出现误差,甚至出现某些失误(其误差范围大于1度)。根据我们的经验,当方位标定误差大于0.5度时,就要影响降水回波的     

相控阵雷达扫描方式对回波强度测量的影响

有源数字阵列雷达的波束设计非常灵活,可变的波束宽度和多波束模式不仅可以满足不同任务的观测需求,还可有效节约扫描时间,但阵列天线参数随波位改变的特性对相控阵天气雷达回波强度的精确定标提出了挑战。2013年4—6月,中国气象科学研究院与安徽四创电子股份有限公司联合研发的X波段一维有源相控阵天气雷达 (X-PAR) 进行了装配后的首次测试观测。对比该雷达与相同位置的C波段双线偏振雷达 (C-POL) 观测资料发现,X-PAR不同宽度的扫描波束均能取得较合理的观测资料。但由于各模式的雷达方程及其标定方法不尽相同,并受到阵列天线照射体积、展宽波束和发射增益的影响,造成X-PAR回波强度存在一定的测量偏差。结合天线参数分析和实际数据统计将测量偏差订正至±1 dB内,为雷达的进一步调试和改进提供了依据。     

一种天气雷达天线指向自动检测技术

目前主流业务天气雷达天线指向精度指标为0.1°,实际天线指向精度主要用太阳作为辐射源进行检测。其主要不足是实施太阳法检测雷达需停止正常的业务运转,不能实现自动在线检测,通常业务雷达每月检查一次。目前的大部分业务天气雷达系统内尚无天线指向的自动在线检测办法,而天气雷达是7×24 h的工作模式。产生天线角码的伺服系统包含机械传动装置和电子系统,部分故障导致业务雷达系统天线角码数据误差超过指标,且用户不知情的情况时有发生。提出了一种用激光探测器精度为0.05°的自动在线检测天线角码数据的方法,能满足业务需求,可有效保障带有天线罩的业务天气的雷达角度数据质量。     

新一代天气雷达空间定位误差的分析与改善

通过对广东省的阳江、广州、河源、深圳等各天气雷达同一时间、同一空间位置的雷达资料分析比较,发现阳江天气雷达的空间位置定位存在明显偏差。在对可能导致雷达空间位置定位误差原因分析的基础上,总结出雷达定位误差大问题诊断方法。利用太阳法检查天线波束指向,调节DCU单元数字板拨码开关,对雷达天线空间定位偏差进行反复调整,直到满足技术指标要求,保证了雷达观测资料的可靠性,对台站级雷达技术保障提供借鉴。     

701C雷达标定时应注意的问题

1引言雷达架设起来以后,为了保证测定坐标和观测记录的准确性,需要对雷达水平位置和仰角、方位角、距离的零点进行标定。下面就齐齐哈尔站仰角0°与方位角0°的标定时所遇到的问题小结如下,供同行参考。2仰角0°的标定仰角0°的标定,是使天线仰角为零度时,即引向天线的主杆与水平面平行时,仰角显示数也应为0°。使天线仰角为零度的方法有两种,一是用经纬仪法,二是重垂法(略),下面介绍第一种方法。在离天线约20m处架设好经纬仪,摇动方位手轮,使经纬仪处在天线的正侧面,即引向天线主杆与视线垂直,此时锁定方位手轮,摇动仰角手轮,使衍架主杆垂…     

使用气象目标物验证珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定

为了寻求适合珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定方法,提升其探测的准确性和稳定性,对珠澳雷达的太阳法和垂直指向法的标定结果进行了分析对比。对比表明两个标定方法确定的系统偏差之间存在较大的差异。为了确定真实的系统偏差,基于业务运行的体积扫描数据,在初始差分相移订正的基础上,用差分相移、反射率、信噪比和相关系数作为筛选条件,筛选了适合作为标定参照物的小雨和干雪,对珠澳雷达的标定结果进行了验证并分析了标定误差的成因。结果表明以小雨和干雪作为目标物得到的差分反射率系统偏差和太阳扫描法得到的结果非常一致,且在超过两个月时间内表现较为稳定,可以用于对雷达系统的差分反射率偏差进行长期的在线监控。垂直指向法标定的结果存在明显偏差。与英国Thurnham C波段雷达以及南京大学C波段雷达的垂直入射标定数据的横向对比和分析表明,珠澳雷达的垂直指向法标定受到位于天线罩顶部的航空障碍灯和维护窗的影响,使得标定结果出现偏差。     

使用气象目标物验证珠海〖CDF*2〗澳门双偏振雷达的差分反射率标定

为了寻求适合珠海-澳门双偏振雷达的差分反射率标定方法,提升其探测的准确性和稳定性,对珠澳雷达的太阳法和垂直指向法的标定结果进行了分析对比。对比表明两个标定方法确定的系统偏差之间存在较大的差异。为了确定真实的系统偏差,基于业务运行的体积扫描数据,在初始差分相移订正的基础上,用差分相移、反射率、信噪比和相关系数作为筛选条件,筛选了适合作为标定参照物的小雨和干雪,对珠澳雷达的标定结果进行了验证并分析了标定误差的成因。结果表明以小雨和干雪作为目标物得到的差分反射率系统偏差和太阳扫描法得到的结果非常一致,且在超过两个月时间内表现较为稳定,可以用于对雷达系统的差分反射率偏差进行长期的在线监控。垂直指向法标定的结果存在明显偏差。与英国Thurnham C波段雷达以及南京大学C波段雷达的垂直入射标定数据的横向对比和分析表明,珠澳雷达的垂直指向法标定受到位于天线罩顶部的航空障碍灯和维护窗的影响,使得标定结果出现偏差。     

C波段偏振雷达几种系统误差标定方法对比分析

通过介绍几种标定C波段偏振雷达差分反射率因子ZDR和水平反射率因子ZH系统误差常用方法的原理,利用两部相同型号的可移式C波段双线偏振雷达(POLC)在云南、安徽等地的观测数据,对这些方法进行了检验和对比分析。结果表明,ZDR的标定方法中,太阳法由于偏振雷达水平与垂直方向两个接收机在较弱的信号下很难保持一致性,目前实际应用比较困难;垂直指向法要求雷达天线必须达到90°仰角,机械上有所制约;仰角法要求探测到非常均匀的雨区,在时间与空间上极难满足;地物引起的ZDR变化,在统计上无任何规律可循,因此,地物法也基本上可以排除应用于实际;干雪的ZDR并不完全等于0 dB,并且需要知道0℃层的高度,0℃层以上满足信噪比(signal to noise ratio,SNR)条件的数据较少,并且水凝物相态难以确定为干雪,因而干雪法有着一定的局限性;微雨滴法理论清晰、结论可信,不需要专门的扫描方式,能够从正常的体扫观测中得到大量的满足SNR、ZH等阈值条件的数据,提供较为准确的ZDR系统误差估计,因此,微雨滴法是一种利用气象目标进行ZDR系统误差估计较好的方法。进一步分析ZH标定的自约束法的结果表明,自约束法能够大致地验证偏振雷达ZH标定是否正确,但是,其用于ZH标定时,对偏振参量数据质量要求较高,并且约束关系的系数也有待进一步验证。     

XDR-2000雷达标定方法探讨

探讨了XDR-2000雷达的强度以及天线角度的自动标定与手动标定方法,为XDR-2000雷达的日常使用、维护工作提供科学参考.     

扩大711雷达天线的俯仰角度

711“天气”雷达,原来的设计主要是为了警戒强烈灾害性天气的需要。它的某些主要使用技术性能,往往不能满足天气预报和人工影响局部天气试验使用的要求。我们在实际工作中,总觉得711“天气”雷达天线俯仰范围太小了(-2°—30°)。如对云顶高14公里的雹云,在距离28公里附近,就不能取得完整的回波图像,从而影响了探测的效果。 为了扩大711“天气”雷达探测范围,我们把原来天线俯仰-2°—30°改为-2°—60°。在改装中,加工的零部件少,制作简便,通过一年的实际使用,效果良好。 要扩大天线俯仰范围,主要得改变天线俯仰减速箱的位置和平显、高显的电气参数。大家都知道,711“天气”雷达高度显示的形式是斜距——高度显示器;仰角扫描的范围增大后,显示器扫描必须作相应的改     

天气雷达接收功率标定的检验方法探讨

通过把测试信号输入功率换算到雷达天线喷口处接收功率的计算，由雷达气象方程可计算出其雷达反射率z值，和经雷达接收功率定标后，此测试输入功率在雷达正常观测模式显示的雷达反射率z值相比较，以检验天气雷达接收功率标定的误差是否满足技术要求。