利用北极星和方向盘作天气雷达方位标定

利用北极星和方向盘作天气雷达方位标定崔焕东王豫郑李顺利刘世学（驻马店地区气象局．４６３０００）１技术原理天气雷达的探测精度和回波位置的准确性，在很大程度上取决于雷达方位标定的精度。雷达的方位标定，从技术原理上来讲，就是利用能精确测量方位的方向盘或经纬...     

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     

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…     

701C测风雷达故障保修分析

1　雷达显示的方位角度值与实际方位不符1 .1　故障现象通电以后 ,继电器吸合 ,角度指示出现三次数值 ,第一次复零 ,第二次是粗同步机的读数 ,第三次是正常角度值。摇动方位手轮 ,天线正常驱动 ,角度值也能按规律变化。但是 ,从开机后的方位角度显示以及后来驱动天线转动所显示的方位角度值都是错误的 ,不是雷达真正的空间方位角度值。1 .2　角度测量电路原理通过同步轮系 ,同步机随天线转动 ,粗、精同步机的转子和天线转速比为 1 :1和 3 6:1 ,俯仰、方位同步机经继电器ＫＰＩ各同一块轴角转换模块相连。开机时 ,通过继电器ＫＰＩ自动切换 ,…     

ＣＩＮＲＡＤ/ＣＢ雷达典型故障及排除

1雷达天线正北的标定 雷达天线未正北的原因雷达系统在经历了大的震动后,天线座水平、方位、俯仰均产生了变化;“天线座动态故障”报警引起的雷达停机,天线未回归正北;其它报警导致雷达停机,天线未回归正北。     

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。     

利用地物杂波进行天气雷达强度标定

地物杂波的回波强度相对稳定,对成都和新疆地区的寺物杂波强度的统计表明,地物杂波的雷达反射因子方差分别小于３ｂｄ和１．５ｂｄ,因此,地物回波可作为一个标准目标,用来对天气雷达进行强度的标定,本文给出了这种强度标定的流程图,标定方法和标定结果。使用这种标定方法将大大改善天气雷达的维护和使用质量。     

C波段雷达资料在强降水过程中的应用

利用甘肃省天水市C波段多普勒雷达资料,选取2013年7月8日和8月1日2次强降水过程,在考虑雷达系统标定偏差的基础上用雷达定量估计降水,对比2次降水过程的雷达反演风场、回波与降水之间的关系,并利用雨水含量守恒方程对回波进行外推,利用反演结果检验发生冰雹和大风等强对流天气过程的预警条件。结果表明:不同降水类型采用不同Z-I关系估计的降水效果明显优于雷达默认的Z-I关系,并且由于C波段雷达回波信号的衰减,在使用前需对观测回波进行衰减订正;2013年7月8日的降水过程为低质心回波降水过程,2013年8月1日的降水过程为高质心回波降水过程,2次降水过程的回波强度与降水范围有很好的对应;对于低质心回波降水过程,外推回波与观测回波位置较为吻合,但强度偏强。对于高质心回波降水过程,外推回波较观测回波位置偏后,且强度偏强;考虑雷达系统标定偏差后,冰雹和短时强降水对应的一些特征量关系符合相关预警条件。     

CINRAD/SA雷达天线座动态故障分析

结合CINRAD/SA雷达天线的动态控制过程、结构特点与故障现象,从理论上清晰地分析了天线运行的基本过程,指出各CINRAD站经常、普遍出现的天线座动态故障的实质是雷达天线运行的实际动态速率和位置与RDA(Radar Data Acquisition)计算机给定雷达伺服控制系统的命令不匹配以及判断造成此类故障报警的雷达天线动态速率不匹配条件和位置不匹配条件,而后深入分析了雷达天线伺服控制结构中的D/A转换电路、速度比较电路等关键部件的工作状态,最后总结了排查此类故障的驱动链路检查、滑环维护方法、伺服电机检测方法等,从而为CINRAD/SA雷达天线故障的现场维护和维修提供参考。     

X波段双偏振雷达垂直指向法标定的应用

垂直指向法标定是双偏振雷达的差分反射率因子ZDR标定有效方法的一种,可以订正ZDR测量误差,提高雷达数据的质量。本文基于双发双收模式的X波段双线偏振天气雷达系统,通过分析雷达硬件系统和垂直指向法标定的数据,诊断了观测数值的一些质量问题,初步判断是方位旋转关节损坏而导致ZDR的数值在某一固定区域上出现较大偏差。更换新的方位旋转关节后,对比处理问题前后的垂直指向标定数据证明能有效解决此问题。最后,经过多次试验分析表明,当垂直指向法标定在回波强度为25.5~30.5dB之间的中等范围稳定的层状云降水情况下使用时,其标定的数据能有效订正系统ZDR偏移量。     

711雷达15-1变压器损坏的原因

1982年7月末,我站711雷达发生故障,经检查,因下雨使电缆头ICZ5、ICZ8进水,造成俯仰电机电驱电压和励磁电压短路。除烧坏电缆头ICZ5、ICZ8外,同时使15-1变压器损坏。由于送内无备件,致使停机13天。 为了防止再次发生上述故障,我们根据本站和别站的情况,分析了变压器15-1损坏的原因。 首先,因为变压器15-1同时供给方位电机和俯仰电机的励磁电压,所以,无论方位电机的电缆头ICZ2、ICZ3,俯伸电机的电缆头ICZ5、ICZ8和天线滑环有关环短路,都容易引起变压器15-1过载发热而损坏。而这些电缆接头和滑环,都长期处于室外天线座上,随着密封橡皮的老化和装接不严等原因,在雨季就很容易因受潮、进水而造成短路故     

GTC2型探空数据接收机天线的标定技术

GTC2型L波段探空数据接收机是GFE(L)1型二次测风雷达的应急备份设备,新换的应急接收机或者经过维修后的接收机,在使用之前,需要对应急接收机的方位和仰角初始状态进行调整标定,在GFE(L)1型二次测风雷达发生故障后能及时进入工作状态,在初始放球时保证雷达及时跟踪住气球。由于该设备是为应急时设计的,主要考虑以接收回答器的无线信号为主,对天线的定位精度要求比较宽松,天线正(反)向转动     

副高边缘暴雨的多普勒雷达回波特征

利用常规观测资料和多普勒雷达探测资料，对2003-2004年湖南省4次副高边缘暴雨的天气形势和雷达回波特征进行了分析研究。结果表明：4次暴雨过程的副高位置适当，高空有低槽，中低层有低空急流和低涡切变线，地面上有冷锋。在基本反射率图上，低槽暴雨有S-N向的窄带回波特征、冷式切变线暴雨有准W—E向的积层回波特征、暖式切变线有NE—SW向的积层回波特征，但每一次暴雨过程不尽相同。在多普勒速度图上常出现低空急流、冷暖平流、冷锋、逆风区以及高层大风核等特征，并常是几种特征同时出现，有利于强降水产生。     

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。     

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雷达常见故障检修

1引言711天气雷达（3cm）近几年在新疆人工影响天气指挥作业中起着主导作用，作为一种老机型，该机的应用为新疆的农牧业生产发展发挥了巨大的作用。本在近几年的工作实践中积累了部分经验，作一总结，供同行参考，希望能起到抛砖引玉的作用。2天线控制系统2．1天线不作俯仰运动，俯仰驱动电机走子线圈和转子线圈F1F2、S1S2全都开路，走子与转子锈死，电机内部锈蚀严重，绿斑累累。该部雷达在南方已报废5年，当地雨水多，盐碱腐蚀严重，又长期未进行维护检查工作。2．2天线方位不动，开机烧保险BX。（SA）（～22OV方位控制输入电压），…     

711雷达的天线方位指示装置

711雷达高度显示器(以下简称高显)摄影时,须将天线方位度数摄入底片。一般方法是用玻璃铅笔在荧光屏的滤光板上写字,随着气温升高,笔芯易熔断,写上的数字也模糊不清。此外,经常擦拭滤光板也影响屏幕光洁度,使回波清晰度下降。这些都造成回波照片质量不佳。     

甘肃平凉闪电定位资料误差分析及其优化

利用陈明理等提出的场地误差优化模式,对2001年甘肃省地形起伏较大的平凉地区地闪定位资料进行了优化处理,并选取雷达回波强度大于35 dBz、回波顶高超过7 km的区域作为优化效果验证参考。结果表明,未经场地误差优化的闪电位置远离对应雷达回波数十公里,而优化后对应的闪电位置进入或接近雷达的强回波区,显然更接近于真实情况,优化以后的方位探测器测向角平均偏差可达05°左右。场地误差优化模式能有效地优化闪电定位资料,这对进一步提高雷电临近预警具有积极的意义。     

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。     

赣中赣北雨季结束的雷达回波信号

资料来源于南昌天气雷达站的雷达回波照片和雷达回波素描图。由于使用的是不同型号的雷达回波资料（其中有英国41旦卡雷达、711雷达．713雷达），再加上雷达性能以及标定中存在的问题，有的参数（主要是回波须高度）会有差别。但是，从整体上来说，还是有意义的。作者查阅了14年的历史资料，得出下面轮廓性的结果。1雨季结束前后的雷达回波信号1．1雷达回波带的南北“拉锯”和“双系统”回波的出现是雨季结束的一种信号，这种情况占9／14。由于雷达探测的时间间隔较短，主要降水雨带的南北进退要比天气图看得清楚。拿1989年为例，这年的雨季…