“B型”“701型”测风计算盘在高仰角时的使用

“B型”(又称莫氏)和“701型”测风计算盘是计算高空风的两种常用工具。使用这两种计算盘都存在一个共同的问题,就是遇到高仰角时点绘很困难,并且影响测风精度,尤其是对风向的影响更为严重。目前台站在使用这两种计算盘进行测风点绘中遇到高仰角时,一般都采用两种办法来处理,第一种办法是将高度(用“B型”计算盘点绘)或斜距(用“701型”计算盘点绘)换算成水平距离,再用方位角和水平距离改用“A型”计算盘点绘;第二种办法是不顾误差大小用估计方法强行在“B型”或“701型”上继续点绘。前者由于要更换计算盘手续繁多,影响时效,后者则影响测风的精度。根据“B型”、“701型”计算盘的制造原理和使用实践,我们发现这两种计算盘不需要在高仰角时改换计算盘,也可以点绘高仰角记录。     

701雷达盲区测风资料的计算

当目标超过地面雷达固有的工作仰角时,测角误差显著增大,造成目标定位上的错误,不能完成雷达的正常工作,这就是雷达的盲区。对于701测风雷这来说,通常称之为最低工作仰角。     

701雷达标定和操作不当造成的测风误差

701雷达是探空台站的重要设备.雷达的正确标定和操作,是提高测风内在质量的基础,若标定和操作不当,将给测风精度造成严重的影响. 一、雷达标定不当或因故障造成性能改变产生的误差 1.雷达不水平造成的测角误差:规范规定每月检查一次雷达的水平.若不水平,向某一方向倾斜,探测目标在此方向时,读出的仰角就偏高,在相反的方向读出的仰角偏低;其他方向有规律的产生不同的误差值.根据公式:水平距离=斜距·cosα;风速是气球每秒钟被风吹移动的距离,仰角错了影响水平距离;水平距离错了直接影响测定的风速.这里只从直观上讲了雷达不水平造成的影响,实际上造成的影响远比直观的要大、要复杂得多.     

L波段雷达系统不同测风方法计算结果分析

根据广东阳江探空站L波段雷达系统观测的测风资料分析,测风记录用综合探测雷达测风方法与无斜距（或高度替代）测风方法计算的测风量得风层的结果,少数情况下会出现与理论值不相符的现象,两种测风方法计算的结果,有时会超出高空气象观测仪器总体测量准确度要求允许的误差范围。在雷达的仰角小于30°时,量得风层的风速小于3 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风速基本相同（误差在允许范围内）,但风向有的相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。当雷达仰角小于15°,量得风层的风速大于30 m/s时,两种测风方法计算量得风层的风向比较接近,但量得风层的风速有的却相差较大,超出测量准确度要求允许的误差范围。     

L波段雷达低空低仰角探测技术

根据新一代L波段测风雷达的测风原理,探讨了海岛测站在大风、台风天气雷达低仰角探测中,低空难以实现角度自动跟踪与近距离抓球等问题。阐述了丢球的原因和解决方法,并以个例分析来说明低空低仰角丢球、旁瓣球的特征。提出在地面风速大的情况下,低空低仰角丢球可利用风速判断仰角范围、配合下风方位帮助抓球。总结L波段雷达的探测经验,为台站灵活使用L波段雷达提供借鉴。     

导航测风

所谓导航测风,它与通常的无线电测风的不同点在于它利用无线电导航定位法,不需要测风雷达,仅用接收机就可以了。接收机的接收天线可以方便地安装在船舶或飞机上,不象测风雷达天线那样安在船舶上需要有复杂的稳定平台。陆地站用导航测风可以避免雷达低仰角观测误差太大。导航测风一般是利用奥米加或罗兰-C导航信号。     

郴州天气雷达估测降水量误差分析

新一代天气雷达系统使用Z-I关系式反演降水,在估测降雨时不同地域具有不同误差;在观测降水时受到水平阵风或短时大风、回波强度、地形、大气折射等因素影响,可能降低雷达定量估测降水的精度。本文利用湖南郴州雷达基数据不同低仰角反射率因子分别估算出降水量,对比分析了不同仰角雷达反演估测降水量与自动雨量站雨量数据之间的误差。通过对雷达估测降水的误差来源分析、估测降水误差并应用数学统计分析误差,初步得出:2.4°仰角估测降水与雨量站的观测数据线性相关系数最高,雷达估测的降水较为真实。而0.5°、1.5°仰角受地型影响估测降水可行性不高。     

天线座水平度对目标定向影响的解析分析

本文定义了在天气雷达天线座水平度数值非0条件下的“实用坐标系”,并给出了该坐标系与“理想坐标系”之间的解析关系;在此基础上通过严格数学分析,给出了天气雷达探测目标的方位、仰角在“实用坐标系”中的读数与其在“理想坐标系”中对应的方位、仰角数值之间的多元函数关系;定义了方位误差分析函数、仰角误差分析函数,并利用所定义的误差分析函数对天气雷达天线座水平度数值如何影响目标定向进行了深入的解析分析。结果表明：仰角读数在45°以下,天线座水平度引起的方向定位误差不会大于天线座水平度自身的数值;当仰角读数大于45°后,天线座水平度引起的方向定位误差将迅速增大。尤其在接近天顶的空间区域,天线座水平度引起的方向定位误差可达天线座水平度数值本身的百倍以上。     

707—C波段雷达仰角故障分析及维修

1 引言 2001年12月6日,707-C波段测风雷达仰角驱动电路出现故障.通过分析判断,并对仰角驱动电路部分和机械部分进行检查,找出了发生故障的原因,同时也为该雷达的维修维护积累了宝贵的经验.     

基于单多普勒雷达的光流法改进技术

本文对基于径向速度的光流法在实际应用中存在的误差进行了分析,并提出了有效的改进方案。合成数据试验结果表明:基于径向速度的光流法在反演低仰角(小于2.5°)数据和包含非线性变化的实际风场时存在较大的误差。在低仰角情况下,由于径向速度在垂直方向的分量非常小,导致垂直速度的反演包含较大的计算误差并影响水平速度的反演精度。而当实际风场存在较大非线性变化时(如锋面、切变线等),算法中的局部约束条件被破坏,导致切变区域反演精度降低或出现奇异值。针对这两种情况,本文提出了有效的改进算法。在低仰角情况下引入了简化的约束方程,并加入了径向速度一致性的约束条件来克服实际风场非线性带来的误差。通过理想数据试验和实际个例的检验发现,改进后的算法可以有效地提高风场反演的精度和应用范围。     

一次雷达测风中降水干扰的讨论

一、引言 使用一次雷达测风方式中,测风的要素(方位、仰角、斜距)是靠雷达天线跟踪反射靶目标来获取。选用厘米波段的跟踪雷达,当遇到有降水过程,特别是中等强度以上的降水时,由于雨滴的吸收、散射作用,造成电磁波衰减而影响测风。降水对电磁波衰减的大小,在雨强一定时随波长增加而减小。对于     

701雷达三轴一致性调整方法的应用

《高空气象观测手册》关于701雷达观测使用部分规定：机械轴、光轴、电轴一致性的检查每半年进行一次，以保证高空风记录的准确性。雷达的三轴是：光轴一指瞄准镜在正常工作位置时，其物镜中心线中心点所对方向的射线。几何轴（机械轴）一指整个天线阵的各引向天线的对称轴线。它既垂直平整个反射网平面，也垂直干天线仰角转轴。电轴一指天线波瓣交点所对方向的射线，即四个波瓣的等信号强度线。由雷达测角原理中知道：701雷达的测角是由电轴对准目标，而方位、仰角的数值却是天线几何轴所处方位、仰角的数值，所以电轴和几何轴必须一致时，…     

二等皮托管测风误差分析及偏差模拟计算

皮托管是组成风速检定装置的主要计量标准设备,其测量精度对检定质量具有重要影响.从皮托管测风原理出发,详细介绍了影响皮托管测风误差的相关因素,模拟计算了各因素对风速测量产生的影响,分析了影响皮托管测风误差的主要因子.结果表明：温度和阻塞系数是影响二等皮托管测风误差的主要因素.当环境温度偏差为±8℃时,可引起二等皮托管风速测量误差为干0.44 m/s（v=30 m/s）.当阻塞修正系数偏差±0.02时,可引起二等皮托管风速测量误差±o.6 m/s（v=30 m/s）;皮托管系数、大气压力和湿度经修正后对二等皮托管测风精度影响相对较小.     

CINRAD雷达产品“缺角”现象分析及处理

基于CINRAD/SA雷达图像产品出现"缺角"的现象,分析信号流程并通过BDAVC5软件观察天线运动轨迹,发现激磁电压过低导致旋转变压器有时辨识不出来正弦波信号,引起方位跳码,使得天线在未完成本仰角扫描的情况下就提前跳转到下一仰角进行扫描,从而造成了仰角剩余方位角度上的数据缺测。详细阐述了激磁电压过低而导致数据缺测的原因,指出此类故障多数发生在伺服系统,提出利用BDAVC5软件分析天线运行轨迹在伺服故障定位方面能起到很好的辅助作用。     

几例701雷达因装配不良引起的故障

自1990年从事701B型测风二次雷达机务工作以来,遇到过许多常见的故障,现把几个由于焊接不良引起的雷达较典型故障列举如下,以供参考。例1：雷达工作时,测角显示器上4根亮线,左边两条仰角亮线间距很窄,即使调仰角两亮线间距的电位器到极限,也很窄,可调范围小,反调到最小时,两条线粘在一起。右边方位亮线正常（电路见图1）,经用万用表测量电容,C2被击穿,更换后,仰角两线恢复正常,但两天后此故障重新出现,查C2又被击穿,于是对这部分电路中可能造成W2与地及连线与W2接触不良的各焊点进行认真检查,发现与W2连接的连线有一点…     

怎样跟踪过顶球

微型计算机在小球测风中应用后,减少了人工点绘计算过程可能出现的错情,提高了测风计算的精度。目前提高小球测风高度的关键在于抓球,尤其是抓过顶的球。 当高空风切变、仰角方位变化很大时,观测过程中常会遇到气球过顶的情况。这时,观测员务必要沉着冷静,迅速转动经纬仪的物镜,跟踪球影。为了不丢球,要特别注视球影在物镜面上的位置变化。根据我们的体会,可按“上顺、下逆”的规律     

701测风雷达高频传输系统故障分析及排除

701测风雷达自60年代投入业务使用至今已20多年，在完成高空大气探测任务和参加世界气象组织的气象资料交流中，仍无其他雷达能完全替代它的作用，所以，加强对它的维护保养，确保其性能良好仍是十分必要的。现就天馈线的故障问题与大家共同探讨．从我省和海南省的几部测风雷达的情况来看，有的使用了二十几年，最短的也使用了十几年。这几部雷达先后几乎都出现过近似的故障现象，如测角显示器的四条亮线不等高，有的是仰角两条亮线短，方位两条亮线长，有的则是仰角两条完线长，方位两条亮线短。有的还随着干湿晴雨天气的变化时好时坏。有…     

QM-2型711雷达数字显示系统

一、概述711测雨雷达回波照片,是雷达气象分析、研究的基本资料。标准回波照片的时间(年、月、日、时、分),方位角,仰角,量程,中频衰减,雷达站址等参数,一般都是通过手工书写在荧光屏上的方法来实施的。此种     

L波段探空系统高空风平滑计算方法探讨

在分析现行业务L波段探空系统测风原理的基础上,提出改进高空测风数据的平滑计算方法.首先比较了业务分钟风与滑动平均风两种高空测风数据的平滑计算办法,并与GPS RS92测风数据进行了对比分析和批统计处理,特别是对业务L波段雷达在1～21、22～42和43分钟及以后采取不同的时间隔计算风的规定给出了分时段以及低仰角、远距离和小风速的统计分析.结果显示,滑动平均法在选取合适的滑动平均窗口的条件下,其计算的高空风与GPS RS92测风结果一致性更好且动态误差小.建议未来改进业务L波段探空系统的高空风平滑计算方法时,采用窗口为1分钟的滑动平均方式或者前20分钟采用30秒,以后采用1分钟的分段滑动平均方法.     

解决经纬仪镜片结霜的办法

测风经纬仪是一种精密的光学仪器,是用来观测气球在空中的角坐标值(仰角、方位角)确定气球在空中的位置,并通过一定的运算、计算出不同高度的风向风速,是高空测风的主要装备之一。按常规观测员每次观测前都要调整焦距以获得较高的观测记录,为天气预报提供准确、及时、有价值的气候资料。但是在实际观测中,尤其是在冬季温度低、湿度大、风速偏小,且在高仰角风向切变大的情况下,观测员为抓球顾不上考虑人的口腔、眼睛与经纬仪的距离和风向,导致观测员读数时嘴巴呼出的哈气与目镜相接触,就使目镜镜片很容易结霜,结霜后观测员看目镜内呈现一片模…