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。     

X波段双偏振数字相控阵天气雷达

正X波段双偏振数字相控阵天气雷达专为气象部门、民航部门及其他相关用户设计。该雷达采用了数字TR组件、双偏振裂缝天线阵面和多波束信号处理器等先进技术组件,具有速度快、精度高和稳定性好的特点。该雷达能对周边天气进行有效探测和预警,可获取雷达站周围上空天气目标的位置、强度、平均径向速度和速度谱宽等参数,实时监测150 km范围内的强对流天气系统的生成、发展、消散,对中尺度风暴、暴雨、风切变、冰雹、龙卷、大风等灾害性天气能进行有效的监测和预警,为用户气象保障提供及时精确的气象探测资料。     

主编语

中国华云气象科技集团公司(以下简称为“华云集团”)是气象探测设备研发制造和探测系统实施方案设计的高科技企业。在20世纪90年代成立初期,华云集团承担了与美国合作开展新一代天气雷达研发等多个项目,为我国新一代天气雷达的生产以及新一代天气雷达探测网的布设做出了突出贡献。目前,以新一代天气雷达探测网为重要技术手段的实时天气监测系统,为气象部门提高短时临近天气预报水平,特别是暴雨、冰雹等灾害性天气的监测和预警能力的显著提升提供了有力支撑,为使人民生命财产免受灾害损失提供了气象保障。     

基于单多普勒天气雷达产品的短时预报预警业务工作平台

以多普勒天气雷达产品和气象信息网络为依托,运用天气学、雷达气象学原理及计算机技术,集多种气象信息综合分析于一体,建成了具有信息自动采集与处理、语音及文字自动预警、短时预报产品制作、产品包装与决策服务、预报质量监控与评估、学习培训、业务技术总结、灾害性天气资料库、信息共享和在线帮助等多功能的短时预报预警业务系统与业务工作平台.     

我国天气雷达的发展和趋势

从天气雷达发展历程介绍我国气象雷达发展现状,对双偏振、相控阵、协同观测、精细化观测等气象雷达新技术进行了阐述,通过本文可以了解我国气象雷达最近20年取得的成就,分析新体制雷达在气象监测方面的优势和特点,目前新体制气象雷达还存在哪些不足。从气象业务需求角度,分析未来天气雷达的发展趋势,可能向什么方向发展。     

基于单多普勒天气雷达产品的短时预报预警业务工作平台

以多普勒天气雷达产品和气象信息网络为依托，运用天气学、雷达气象学原理及计算机技术，集多种气象信息综合分析于一体，建成了具有信息自动采集与处理、语音及文字自动预警、短时预报产品制作、产品包装与决策服务、预报质量监控与评估、学习培训、业务技术总结、灾害性天气资料库、信息共享和在线帮助等多功能的短时预报预警业务系统与业务工作平台。     

相控阵多普勒天气雷达技术发展展望

基于相控阵雷达的工作原理和各种工作方式下的性能特点、结合天气雷达的基本要求、并考虑到相控阵雷达在生产、应用技术方面不断地成熟、成本的飞速地下降和财政的宽裕,展望有源数字相控阵多普勒天气雷达的选用。介绍有源数字相控阵多普勒雷达发展现状和作为天气雷达所面临的问题：如减少数字T/R组件的总成本、各种数字波束形成模式及自适应技术的移植和改进、数据信号处理（软硬件）技术和气象产品的开发、耗电计算,以及全寿命期间的设备保障等,提出解决部分问题的初步设想。     

CINRAD/SA(B)发射机高压打火组件级故障诊断

新一代天气雷达技术保障中,发射机高压负载打火导致的综合故障的诊断和定位是比较复杂的,具有故障点多、故障涉及组件多、故障修复时间长等特点,是新一代天气雷达故障维修的难点。依据发射机高压控制和监控信号流程,提出了发射机高压打火组件级故障诊断流程。通过发射机组件级故障诊断流程快速修复发射机高压负载打火综合故障过程,表明发射机高压打火组件级故障诊断流程在雷达维修中具有规范化和适用性维修效果,进一步显示出故障分析诊断流程在新一代天气雷达技术保障中的重要作用。     

张培昌教授学术论文整理与分类研究

张培昌教授是著名的雷达气象专家,是我国天气雷达发展过程(尤其是在我国新一代天气雷达建设)中的参与者和主要倡导者。初步整理张培昌教授已发表的论文106篇,内容涵盖张教授及其团队重点研究的方向有:雷达气象领域中天气雷达组网拼图与定量估测降水、雷达气象方程与衰减订正、雷达数据反演产品及应用、大气折射指数与雷达数据质量控制和降水粒子微波特性研究等。本文介绍张培昌教授论文整理和分类研究初步结果,对张教授论文发表时间特征、论文内容分类特征以及论文作者群体特征进行了分析,希望此工作能有助于张教授的《张培昌雷达气象文选》早日出版。该文选的出版将帮助我们了解张教授对我国天气雷达和雷达气象学发展所做的贡献,有助于我们学习张教授的科研和教学经验,为我国天气雷达和雷达气象的进一步发展做出更大的贡献。     

浅谈天气雷达的多能化综合化现状

天气雷达作为掌握直接天气资料的重要手段,它的研究与开发越来越得到广大气象工作者的重视,天气雷达的发展也为人们提供了大量丰富的大气信息,不断地促进气象科技的发展。那么,天气雷达发展至现阶段一机多能综合发展就更显其重要性。对于云、雨中粒子的运动、相态和晴空湍流的探测是气象工作者所关切的问题,这些问题用常规天气雷达是难以解决的。因此,国内外都在积极开展新型天气雷达的研制工作,试图寻求新的途径以解决这些迫切要解决的问题。从当前情况来看,多普勒雷     

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。     

分布式开放型多普勒天气雷达产品系统设计

随着我国多普勒天气雷达网建设的深入发展, 雷达气象产品系统开发和资料应用越来越迫切。文章介绍了开放软件系统模型, 分析了新一代天气雷达特点和发展需求。结合新一代天气雷达网和我国气象业务网发展状况, 提出和研究了可供新一代天气雷达使用的开放系统的分布式业务模式, 研究和设计了雷达气象产品开放系统的结构和运行方式。文中的分布式开放型雷达产品系统的结构和模型, 对其他类业务和科研系统的开发和发展具有参考价值。     

鄂尔多斯新一代天气雷达建设中的一些体会

新一代天气雷达(多普勒雷达)系统工程建设,是我国20世纪末启动的一项跨世纪的气象现代化工程。建设新一代天气雷达系统既是气象防灾减灾的需要,也是科技发展及气象业务现代化建设的需要,同时也是创建“四个一流”台站,搞好气象科技服务的需要。因此,建设好新一代天气雷达系统具     

数字化713天气雷达定标及结果验证

根据气象雷达回波的理论和气象雷达方程，介绍了数字化713天气雷达回波强度定标方法及对定标结果的验证方法。     

新一代天气雷达及其遥感新技术应用研究

围绕气象业务需求和雷达气象的国际前沿,新一代天气雷达建设及雷达新技术以在灾害性天气监测和预测中的应用为主要目标,开展了新一代天气雷达资料质量控制、风场反演、三维数字组网等工作.双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达在暴雨和对流系统三维探测、反演、中尺度动力和热力结构分析中发挥了重要作用.与业务单位和雷达生产厂家开展了广泛的合作,在暴雨和新疆对流过程风场中尺度结构分析等方面形成了有创新性的科研成果.在新一代天气雷达应用方面形成了有业务应用前景的成果.     

《气象科技进展》创刊十周年 十篇高影响论文奖

正1强对流天气的多普勒天气雷达探测和预警?俞小鼎(1卷3期)引言强对流天气是造成气象灾害的主一,主要包括冰雹、龙卷、雷雨大风和达从它在半个多世纪前开始应用于气象直是监测和预警强对流天气的主要工发射一系列脉冲电磁波,电磁波遇到云会向四面八方散射,其中后向散射波收。传统天气雷达只能提取回波中的强子)信息,而多普勒天气雷达除了提取介绍了对流风暴的分类、主观雷达识别和预警技术以及主要客观产品。     

新一代天气雷达及其遥感新技术应用研究

围绕气象业务需求和雷达气象的国际前沿，新一代天气雷达建设及雷达新技术以在灾害性天气监测和预测中的应用为主要目标，开展了新一代天气雷达资料质量控制、风场反演、三维数字组网等工作。双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达在暴雨和对流系统三维探测、反演、中尺度动力和热力结构分析中发挥了重要作用。与业务单位和雷达生产厂家开展了广泛的合作，在暴雨和新疆对流过程风场中尺度结构分析等方面形成了有创新性的科研成果。在新一代天气雷达应用方面形成了有业务应用前景的成果。     

气象雷达故障的检修

气象雷达故障的检修马胜范（山东省气象局技术装备处．济南．２６００３１）我省各地市气象台，从七十年代初就陆续的装备了气象雷达，并在监测局地强天气、临近预报、现场服务以及人工影响天气等方面发挥着重要作用。近几年来，各地市雷达工作人员，对雷达的使用、维修情...     

双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法

双线偏振天气雷达天线性能的优劣将直接影响雷达探测能力和气象目标定量测量的精度。双线偏振雷达主要采用交替发射和双发双收两种模式,即水平和垂直线偏振波交替发射同时接收和同时发射同时接收两种形式。本文基于双线偏振天气雷达天线误差对气象目标探测精度影响的研究和分析,提出了双线偏振天气雷达天线性能要求及其检测方法,特别对如何在雷达工作现场利用太阳和专用信号源检测评估双线偏振天气雷达天线性能的方法进行了说明。     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离(多普勒测量)、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.