虚拟仪器在天气雷达发射机脉冲测试中的应用

随着我国新一代天气雷达（CINRAD）的广泛布网,雷达的维修维护工作显得日益繁重。利用虚拟仪器测试系统对雷达重要参数指标测试是一种便捷有效的方式。本文从发射机射频脉冲包络以及其测量方法的介绍出发,搭建一套基于PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)模块化仪器的虚拟仪器系统,采用LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)软件编程实现参数测试测量功能,通过实验完成了对脉冲包络的重要参数测试。虚拟仪器测试系统与传统仪器对比测量结果,验证了该测试系统的可靠性。     

基于LabVIEW的CINRAD发射系统参数远程自动测试系统

CINRAD雷达的性能指标参数是影响雷达整机性能的关键因素,借助仪器获取雷达参数是现在常用的测试方式,发射系统参数作为雷达测试中的重要组成部分,峰值功率、脉冲包络参数正常与否直接影响到雷达的性能与工作状态。为了实时、准确、快速地完成雷达发射系统主要参数指标的测试,本文基于LabVIEW图形编程语言,对S波段CINRAD雷达发射系统参数建模分析设计测试系统,在现有测试原理的基础上,根据模块化思想设计新的测试方法,使用虚拟仪器技术设计程序,通过网络远程控制测试仪器的方式,解决了传统测试工作中仪器操作繁杂、效率低下、人为误差大等问题。测试系统不仅能够准确测试CINRAD雷达发射系统参数,而且具有界面友好、操作简单、扩展容易等特点,为CINRAD雷达参数测试和数据分析提供借鉴和帮助。     

基于LabVIEW的新一代天气雷达测试与故障诊断系统设计

为保障雷达的正常运行,确保国家投资项目能够在雷达生命周期20年的时间内取得预期的效益,研发了新一代天气雷达测试与故障诊断系统.系统开发主要包括硬件测试平台的建立和软件控制应用程序的开发.前者要求建立一套完整的性能指标测试平台,后者要求开发出功能完备的测试程序,能够准确快速地控制仪器、仪表和测试设备,并实现测试数据的快速分析处理、存储和显示.通过实际雷达测试探讨该系统的可用性和可靠性.     

常德多普勒天气雷达一次综合故障的诊断与维修

介绍了常德cINRAD/SB一次综合故障的现象和特点,通过该次故障的原因分析、隔离定位和排除.表明天气雷达的诊断和维修要综合应用故障指示灯、故障报警、雷达性能数据,采用相关软件和硬件仪器相结合的方法,掌握与故障相关的3个标定原理和信号流程,能更有效、更准确地进行故障分析和隔离定位.     

自动气象站故障诊断、测试、维修系统设计与实现

面对气象防灾减灾业务服务需要,自动气象站的技术维修、保障效率问题日趋突出,主要表现为:1在自动站维修维护中存在故障检测仪器的不统一,难以适应业务维护标准化的要求;2检测方法单一,难以适应设备多样化的设备检测要求;3故障检测的自动化程度低,难以满足高时效、快速维修保障的需求。针对维护保障工作存在的问题,使用美国NI公司PXI的虚拟仪器技术,并采用NI公司的图形化软件编程平台LabVIEW设计了一个基于虚拟仪器的自动气象站故障诊断、测试、维修系统,主要包括测试系统的硬件设计、应用软件设计和动态维修数据库设计3部分。实现了待检自动气象站的数据采集、处理、分析、诊断、显示及归档打印等功能。利用软件编程对测试信号进行了调理处理,增加了自适应测试功能。采用数据库检索功能,实现了故障的相似查找功能,提高了故障的测试与诊断效率,系统解决自动气象站维护维修保障的标准化、自动化问题。     

基于常规风速自动化检定模块的皮托管全自动检定程序的设计

介绍了以常规风速仪器的自动化检定模块为基础,通过扩展硬件接口和开发相应的软件模块,实现了对皮托管测风仪器的全自动检定,详细介绍了皮托管自动检定的原理、关键技术和软件编程方法。     

新型天气雷达发射脉冲包络检测集成系统设计与实现

实现一种新型天气雷达发射脉冲包络检测集成技术,高度集成数控衰减器、包络检波器、A/D转换器和FPGA(Field Programmable Gate Array)处理器;能快速准确的对发射机脉冲特性进行检测,无需其他仪器和工具辅助,全自动测试,自动生成测试报告并根据测试结果给出检修建议,能够有效解决台站天气雷达对发射脉冲包络传统测试和维护的单一测试仪器功能,有效降低人为测试误差,减少天气雷达故障诊断和日常维护带来的制约和影响,促进天气雷达测试、维护维修保障的标准化和自动化。     

基于便携式雷达维修测试平台的高稳时钟源设计

便携式雷达维修测试平台是集雷达系统性能参数测试、故障诊断、维修保障等功能于一体的智能化移动式技术保障平台，该平台硬件系统采用基于嵌入式机箱设计架构的通用测试仪器。文章针对通用测试仪器板载时钟不能满足雷达系统对测试仪器时钟要求的问题，提出了一种适合于便携式雷达维修测试平台的高稳时钟源设计方案，设计方案包括高稳定度恒温晶振、FPGA、晶振电源控制模块和电源滤波电路模块，实测结果表明，高稳时钟源设计参数达到了输出频率稳定度为±0.5×10-6、相位噪声为-160 dBc/Hz的设计标准，据此设计的高稳时钟源已实际应用于便携式雷达维修测试平台中，平台运行稳定，测试结果优于原板卡自带时钟源，达到了系统设计要求。     

CFL 03型风廓线雷达自动标校方法研究

风廓线雷达已经广泛应用于国民经济的许多领域,现在对于其应用已不仅仅局限于风场资料,对回波强度、信噪比、速度谱宽等信息的使用也越来越多。因此,对其开展标校工作就显得非常重要。以CFL-03型风廓线雷达为例,介绍了一种风廓线雷达的自动标校技术,从技术方案设计到信号流程、系统硬件组成,以及对其实现方法进行了研究,并用机外仪器对设备进行了测试,将测试结果和自动标校结果进行了对比,对比结果证明该自动标校系统的精度达到了设计目的,能够满足雷达业务运行要求。     

多波段天气雷达测试集成系统设计与实现

采用USB3.0集线器与合成仪器、高度集成射频收发硬件，并与开放式可扩展软件相结合，实现对S波段、C波段、X波段天气雷达自动测试。系统软件采用分层模式构架，将测试流程与业务模型相融合，实现了标准化、自动化的测试。通过对发射机输出脉冲包络和极限改善因子测量的对比，集成平台测试精度更高，不需人工记录和计算，对雷达性能的判断更为精准，解决了单一雷达系统测试平台和保障平台的局限性，提高了对全国多波段天气雷达系统的测试效率和敏捷性。     

天气雷达移动测试保障平台自动智能化测试设计及实现

针对天气雷达固定测试平台存在无法完成雷达系统、分系统关键参数测试；便携式移动测试平台不具备对雷达自动控制功能，无法实现一键自动化测试功能；以及雷达故障诊断不具备智能诊断等缺点，设计了一种基于天气雷达移动测试保障平台的自动智能化测试系统，该系统由软件系统、嵌入式计算机系统、测量仪器功能组件以及测试适配接口四大部分组成。该系统基于标准总线与合成仪器的架构，采用高集成度的射频收发硬件平台和具有二次开发能力的开放式可扩展软件平台相结合进行设计。通过仪表和雷达自动化控制、测试数据自动采集和处理、测试报表自动生成、基于逻辑判断的故障智能定位等技术，实现了雷达参数自动化一键测试和定标，以及雷达故障智能定位等功能。结果表明，该系统能提高雷达现场测试、定标和故障诊断效率。     

CTL 713C多普勒天气雷达数字接收处理系统故障诊断分析

通过分析CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统硬件构成及工作原理,结合硬件状态指示介绍了该型雷达数字接收处理系统的正常工作状态。将CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统分成信号处理器、数字接收机、连接三类故障进行诊断,根据终端显示和系统硬件状态指示综合判断相应类型故障的处理方法,通过焦作CTL-713C多普勒天气雷达数字接收处理系统故障实例分析和诊断结果对处理方法进行了验证,并对雷达数字接收处理系统的故障诊断方法和原则进行了总结。     

CINRAD/SA雷达远程网络智能控制系统设计和应用

新一代天气雷达本身可实现无人值守运行,具有远程软件重启的功能,但雷达各类开关机环节却需要人工现场手动操作。该文详细论述了CINRAD/SA雷达远程网络智能控制系统的设计原理和实现技术,基于远程网络智能控制器,通过继电器模组开关来控制交流接触器,再结合监控软件和监控视频,实现雷达硬件开关机的远程网络智能控制。该系统无需现场干预,可以远程重启设备硬件开关,利用触发指定命令方式,实现了单一开关按键的远程控制功能,并按照逻辑顺序,通过延时处理,开发了智能化的一键开机和关机功能,有效降低了基层台站的维护经费,提高了机务人员工作效益,保障了新一代天气雷达观测数据的连续性和可用性,提高了台站分离、高山站、运行环境艰苦台站的雷达可靠运行。     

CINRAD/SA雷达数字中频改造技术难题及解决方法

2008年以来,济南CINRAD/SA雷达由于模拟中频接收机系统性能参数退化导致雷达运行的可靠性和稳定性较差,且故障率较高。为了更好的保障雷达服务于气象,2009年7月济南完成数字化中频升级改造工程,改造后的数字中频雷达相位噪声非常稳定,速度信息量更加可信和精确。扼要介绍了数字中频接收机的工作原理,主要是对数字中频安装调试及改造过程中遇到的软、硬件问题的解决措施和改造后的技术参数测试进行技术性的总结,旨在对同行今后的工作具有参考借鉴价值。     

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。     

全国天气雷达数据处理系统

根据《全国天气雷达终端更新》和《全国天气雷达定标》项目的技术规定,研制了一套完整的雷达业务数据处理系统,实现了全国布网天气雷达数据格式统一、产品生成、产品分发和图像回显的全自动化业务,提高了我国天气雷达网的业务质量、以及数据处理和产品应用水平,收效显著。在研发过程中,充分考虑了业务条件、实际要求和探测技术的发展,系统功能丰富,算法先进,接口开放,设计精美,投入业务两年来系统运行稳定。该系统放弃了传统对话框和工具栏的设计方式,创新设计了操作面板控制。文中的研发思路,设计方法,系统特点对我国业务软件的研制具有很好的借鉴作用。     

数字化雷达远程传输应用系统

本文介绍了已投入业务运行的南昌713—C雷达传输、处理、全省共享的应用系统的结构和功能，以及实现的技术方法和运行的软硬件环境。为解决雷达远距离传输及全省范围内的共享提供了一种有效的、实用的、科学的解决方案。     

基于Delphi和MapX组件的新一代天气雷达拼图系统

以辽宁省电子地图为基础数据,利用Borland Delphi为主要软件开发平台,基于COM技术的可编程OCX控件MapX开发了辽宁省新一代天气雷达拼图系统。该系统发挥了地图控件显示处理地理信息的优势和面向对象语言编程的灵活性,实现了新一代天气雷达拼图在电子地图上的"显示和缩放"、"漫游"和"图层控制"等功能。论述了雷达产品的坐标系转换原理、地图投影的选择、雷达重叠区域回波处理和栅格图像的配准以及MapX提供的数据绑定和临时图层生成方法,实现了雷达数据的地图加载。