多普勒天气雷达数据管理及运行保障系统

围绕多普勒天气雷达运行中存在的突出问题,开发了"新一代天气雷达基数据管理系统"、"新一代天气雷达二次产品浏览系统"、"新一代天气雷达远程终端监控系统"3个子系统,分别运行于不同的雷达终端上,实现了雷达基数据压缩管理、二次产品共享浏览、远程终端监控等功能。每个子系统均为一个特定的任务设计,针对性强,解决了该领域的突出问题。系统使用多项成熟的软件开发技术,涉及到软件开发的诸多方面。多线程、目录监控、远程控制、图像缓存、内存文件传输等核心技术的使用,确保了系统的稳定和高效运行。     

济南新一代天气雷达产品市-县传输系统设计与实现

为解决新一代天气雷达监测信息市-县气象局间的自动、快速传输，根据山东省等效多普勒天气雷达应用系统特点和济南市气象通信条件，利用已有的2MSDH网络系统，采用FTP传输协议技术体系，建立了济南新一代天气雷达产品市-县传输系统。     

CINRAD/CC雷达接收机特性曲线异常诊断

依据新一代天气雷达接收机系统工作原理及接收系统特性曲线关键点参数测量方法,结合对CINRAD/CC新一代天气雷达系统特性曲线异常故障的分析,提出了接收系统特性曲线异常故障诊断流程及处理方法,该方法在排除CINRAD/CC新一代天气雷达接收机特性曲线异常的故障实践中得到验证,结果表明:采用这种诊断流程和处理方法不仅快捷、有效,还具有规范性和稳定性,可为雷达技术保障人员处理各种型号新一代天气雷达接收机特性曲线异常故障提供借鉴.     

新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测技术研究

目前气象业务中,新一代天气雷达组网建设不断完善,其在短时临近灾害性天气预报、预警业务和决策服务中越来越发挥着不可替代的重要作用,因此,做好新一代天气雷达的业务运行保障工作非常重要。针对新一代天气雷达发射机软硬件复杂、故障频发、维修时效长、维修难度大等特点,研制了新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统。该自动检测系统采用了机外脱机测试方法,从而保证了雷达设备和人身的安全;采用了发光二极管指示灯直接输出测试结果的自动测试方式,保证了雷达修复的较短时效;可直接测试雷达组件内部电路板常用关键芯片的好坏,而不必更换整个笨重的分机组件备件,从而使维修新一代天气雷达发射机故障变得便捷、高效、经济。新一代天气雷达发射机常用芯片自动检测系统研制完成后在多个台站得到了试用,试用效果良好,可为其他新一代天气雷达站快速维修新一代天气雷达发射机提供借鉴和参考。     

新一代天气雷达产品综合显示系统的设计与实现

针对强对流天气监测业务及预报预警服务需求,并充分发挥新一代天气雷达组网建设的效益,设计开发了具有自主知识产权的新一代天气雷达产品综合显示系统。该系统根据地市级气象部门天气雷达产品的数据源现状,基于GIS几何对象模型和分布式实时数据流处理框架对多台雷达产品数据进行快速处理和网络传输;结合网络地理信息系统(WebGIS)技术提供雷达产品Web地图服务接口;采用HTML5技术实现雷达产品对比分析显示功能。     

新一代双偏振天气雷达(CINRAD/SAD)精细化探测技术

新一代双偏振天气雷达在暴雨、台风等灾害性天气监测和预警中发挥了重要的作用。随着气象现代化发展以及预报时效性、精细化度的要求不断提高,S波段新一代双偏振天气雷达已不能充分满足发展过程迅速的中小尺度天气系统的研究、预警。气象雷达的时空分辨率对探测强对流过程中小尺度结构有重要作用,提高天气雷达时空分辨率是精细化探测技术的关键,本文着重从新一代天气雷达的时空分辨率、体扫方式等方面,通过对天气雷达脉冲重复频率、信号处理方法及扫描方式等进行改进,提高新一代双偏振天气雷达对中小尺度气旋和龙卷风等灾害性天气的探测能力,以获取快速变化的天气过程精细化特征,获得更新更快、分辨率更高的观测资料。     

CINRAD/CA/CD雷达综合监控及故障报警系统设计

针对贵州省新一代天气雷达设备老化、故障频发,雷达型号不统一,信号处理器不同和文件传输等问题,通过定时对报警文件、产品文件、基数据文件和状态文件进行监控分析,发现雷达故障、文件生成及文件传输异常时,将故障相关信息及文件异常信息存入数据库,采用GSM MODEM技术进行短信报警,同时在页面上显示故障和异常信息。该系统的使用有利于及时处理故障,提高雷达数据传输率、业务可用性,本系统同时具备雷达技术资料共享、故障查询统计、用户统一管理功能,实现全省新一代天气雷达监测报警平台统一化模式。     

新一代天气雷达站网实时运行监控系统的设计与开发

新一代天气雷达站网实时监控系统运用了现代计算机网络、工业控制、数据远程传输、远程控制等多项技术,充分利用新一代天气雷达自身系统监控、重要参数定标、检测等功能进行实时监控系统的设计开发,实现了站网内雷达运行状态、定标及报警等相关信息的实时监控,对全面掌握分中心责任范围内各雷达站的运行状况,提高技术保障系统的快速反应能力,以及全面、快速、有效地进行新一代天气雷达系统设备的技术保障具有重要意义。该文主要概述了新一代天气雷达站网实时监控系统的主要功能、系统结构及关键技术的实现方法。     

新一代天气雷达数据传输与短信值机系统

介绍了新一代天气雷达数据传输与短信值机系统,解决了目前新一代天气雷达运行观测业务中存在的一些问题。开发的数据传输子系统,整合了3类雷达数据的传输与监控,解决了目前数据传输业务中存在的问题。数据传输系统的时效性、稳定性、可靠性、安全性均进一步提高。对新一代天气雷达短信自动值机进行研究,根据其部分软故障排除经验特点设计了与其相适应的值机子系统,能够实时发送新一代天气雷达故障的监控报警,并接收短信指令按照预定义的操作步骤自动完成部分软故障排除任务,尽早恢复新一代天气雷达正常运行,提高了这些故障排除的时效性。上述系统在海口雷达站应用结果表明效果良好,能够满足目前新一代天气雷达运行观测业务需求,可以推广应用。     

新书架

新一代天气雷达故障诊断与处理 柴秀梅主编全书共分九章,除了介绍新一代天气雷达基本原理及维修方法、技术指标要求和参数测试方法外,分别详细地介绍了六种型号新一代天气雷达发射机、接收机、伺服、信号处理、监控系统信号流程、关键测试点参数和波形,故障诊断与处理方法以及典型故障诊断与处理个例、常见故障排除汇总等。该书具有实用性和可操作性,可供新一代天气雷达技术保障人员及高校相关专业师生参考使用、也可为大气探测、大气物理学的教学、科研提供有益参考。     

基于PLC的新一代天气雷达远程控制系统设计与实现

针对CINRAD/CA型新一代天气雷达运行过程中存在的接收机、发射机、伺服系统等分系统供电不能进行远程控制的问题,设计实现了基于PLC的新一代天气雷达远程控制系统。系统在不改变雷达原来结构、不影响雷达性能与技术指标的情况下,基于西门子S7-1200PLC控制器,通过控制继电器开关间接控制主回路交流接触器,实现雷达机房接收机、发射机、伺服系统等分系统供电运行状态的实时监测和远程一键式开关机自动控制。在保证雷达观测数据传输及时性和可用性的同时提高雷达技术保障人员对雷达维护的时效性,为新一代天气雷达观测站无人值守提供一种可靠的技术手段。     

无人值守天气雷达远程监控系统设计与实现

介绍了无人值守的新一代天气雷达远程监控系统的设计思路和实现技术,详细论述了雷达硬件系统和相关软件系统的监控方法。该系统可以远程实时在线监控雷达的工作状态,并根据监控信息发送短信报警,通过远程桌面处理相关故障。通过这种方式,实现了新一代天气雷达运行状态监控的自动化,提高了雷达的运行效率和资料传输质量。     

雷达机房动力环境监控系统的设计与应用

新一代天气雷达站网布局逐渐完善,对气象预报预警、防灾减灾提供数据支撑力量不断提高,对雷达运行监控及维护维修能力也不断提出更高要求。本设计依托信息网络设备,全方位读取广西各台站天气雷达设备运行相关参数、动力环境等参数,通过监控系统运维平台,建立起广西新一代天气雷达机房动力环境监控系统,实现对各台站天气雷达运行情况、机房动力保障及温湿度的监控。该系统已应用到广西新一代天气雷达运行保障中,提高了装备保障能力。     

新一代天气雷达技术保障数据库开发与应用

新一代天气雷达是监测和预警强对流天气的主要工具之一,为了更好地对其运行性能进行操作,开发了新一代天气雷达技术保障数据库,该文详细讲述了新一代天气雷达技术保障数据库的设计思路、开发准备、主要开发过程及数据库的功能,并对数据库的完善做出规划设想。     

新一代天气雷达灾害性天气监测能力分析及未来发展

自20世纪90年代,我国开展大规模新一代天气雷达建设以来,已初步形成一个对大、中、小尺度灾害性天气监测的天气雷达业务网,并在防灾减灾中发挥了重要作用。本文利用我国新一代天气雷达网获得的大量实例资料分析了新一代天气雷达在实际应用中对大尺度天气系统如:冷锋、温带气旋、江淮切变线、低空急流、台风,中尺度天气系统诸如强对流天气系统的飑线、阵风锋、冰雹和雷暴高压,以及对我国产生重要影响的梅雨锋暴雨的监测能力。同时分析了现有天气雷达业务观测模式中的扫描策略、雷达适配参数设置以及雷达技术体制的特点与存在的问题。在不对现有雷达技术体制和结构做重大改变前提下,有针对性提出了:(1)改进现有业务观测模式:一是增加晴空模式和RHI垂直扫描模式增强对晴空回波以及垂直结构精细化探测能力;二是增设高山观测模式增强对边界层的探测覆盖能力。(2)改进雷达适配参数,采用相位编码技术和双PRF技术,把距离不模糊作为第一优先原则,来解决多普勒脉冲雷达体制下的距离与速度模糊问题。(3)增强雷达对弱回波探测能力,提高雷达的时空分辨率。(4)充分利用雷达网的组网技术,开展协同观测实现对大、中、小灾害性天气系统的时间与空间同步观测。(5)利用双偏振技术,进一步提高雷达定量估测降水的精度以及对相态的识别。并在上述5方面改进的基础上,提出了目前雷达技术升级改造的初步方案。展望了未来天气雷达技术的发展。     

一次暴雨过程的新一代天气雷达资料分析

利用佳木斯新一代天气雷达观测资料,对2006年6月15～16日发生的一次暴雨天气过程进行分析。初步探讨了使用新一代天气雷达资料探测暴雨的方法,揭示出影响这次暴雨的中小尺度天气系统在新一代天气雷达速度图上的变化特征。     

新一代天气雷达产品故障识别及监测预警系统设计实现

新一代天气雷达故障直接影响数据质量,异常产品的产生对短时临近预报预警带来了重大的影响,实现雷达异常产品实时监测具有一定现实意义。本系统采用WinForm 3层架构+ORM模型架构,通过统计纹理分析、灰度图像特征值分析等图像处理技术实现自动识别雷达异常产品。新一代天气雷达产品故障监测预警系统可以实时、高效、准确检测出异常雷达产品,满足强对流天气预警监测、天气雷达故障预警服务预判、天气雷达产品可用性服务等功能要求,从单部雷达产品数据中识别出异常回波,避免进一步影响多雷达组网拼图,对天气雷达组网产品的质量控制具有重要的意义。     

新一代天气雷达回波强度自动标校技术

回波强度标定技术直接关系到定量测量的准确度,是新一代天气雷达组网定量测量的基础,是提高天气雷达探测精度的重要手段。简要介绍了新一代天气雷达系统的回波强度自动标校技术,并以CINRAD/CC雷达为例,对新一代多普勒天气雷达(CINRAD/CC)自动标校的技术原理作了详细分析,对其在自动标校中采用的DDS(Direct Digital Synthesis)技术以及标校技术的实施方法作了具体的介绍,对其回波强度自动标校的准确度进行了测量,给出了系统自动标校的实际检验结果。结果表明该系统发射参数、接收参数在出现较大变化时,能保证回波强度的测量准确度在1 dB以内。还对影响自动标校准确度的因素作了分析。     

新一代天气雷达资料传输监控与故障诊断系统

新一代天气雷达资料传输监控与故障诊断系统的开发,能实时监控天气雷达资料传输情况,出现传输异常及时报警,并可通过故障诊断定位故障范围,为新一代天气雷达资料传输监控自动化、智能化提供技术支持.     

兰州新一代天气雷达降水估计的误差来源

兰州新一代天气雷达(C波段)，采用了目前世界上先进的雷达、多普勒、计算机，微电子技术等科技成果，具备了全天候的探测能力和丰富的雷达产品．增强了对兰州及其周边地区中小尺度天气系统的探测及预报能力^I[l]。文中介绍了雷达估计降水原理，并从雷达估计降水原理和外界物理条件方面分析兰州新一代天气雷达对兰州及周边地区降水估计的误差来源。