QX∕T 524—2019 X波段多普勒天气雷达(气象).pdf

ICS 07.060 M 53 中华人民共和国气象行业标准QX/T 524-2019 X波段多普勒天气雷达X-band Doppler weather radar 2019-12-26发布2020-04-01实施中国气象局发布QX/T 524-2019 目次前言田I 范罔2 规范性引用文件-3 术语和|定义4 缩略话25 通山要求25.1 组成25.2 功能要求25.3 性能要求65.4 方舱与载车95.5 环境适应性105.6 电融兼容性105.7 电源适应性105.8 互换性115.9 安全性115.10 噪声116 试验方法.11 6.1 试盼环境条件116.2 试验仪表和设备116.3 组成136.4 功能136.5.性能176.6 方舱与载车336.7 环境适应性336.8 电暗兼容性346.9 电源适应性346.10 互换性346.11 安全性346.12 电气安全346.13 机械安全346.14 噪声347 检验规则347.1 检盼分类347.2 检盼设备347.3 检验项目347.4 定型检验347.5 出厂检验357.6 现场检验而QX/T 524-2019 8 标志、标签和随行文件358.1 产品标识358.2 包装标识358.3 随行文件359 包装、运输和贮存369.1 包装369.2 运输369.3 贮存M附录A(资料性附录)雷达自动传基础参数37附录四规市性附录)检验项目、技术要求和试验方法39参考文献.43 H QXjT 524-2019 目Ij1=1 本标准按照GBjT1.1-2009给出的规则起草。本标准向全同气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SACjTC507)提出并归口。本标准起草单位:中船重工鹏力(南京)大气海洋信息系统有限公司、中同船舶重工集团公司第七二四研究所、南京大学、南京信息工程大学、江苏省气象局、南京国、瑞特实业有限公司、海南省气象探测中心。本标准主要起草人:范汉强、施春荣、侯小于、姚玲霞、邵世卿、徐坤、周涛、赵坤、杨正菇、黄兴友、杨军、周红根、朱毅、李忱、李昭春。而且QXjT 524-2019 X波段多普勒天气雷达1 范围本标准规定了X波段多普勒天气雷达的通用要求，试验方法，检验规则，标志、标签和随行文件，包装、运输和贮存等要求。本标准适用于X波段暗控管、速调管和全固态三种发射体制的脉冲多普勒天气雷达系统的设计、研制、生产和l产品验收O2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的O凡是注日期的引山文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件OGBjT 191-2008 包装储运图示标志(lSO780:1997,MOD)GBjT 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分:试盼方法试验A:低1MGBjT 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GBjT 2423.4 电工电子产品环境试验第2部分:试盼方法试验Db:交变湿热GBjT 3784-2009电工术语雷达GBjT 13384-2008 机电产品包装通用技术条件QXjT 2-2016 新一代天气雷达站防雷技术规范3 术语和定义GBjT 3784-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 X波段多普勒天气雷达X-band Doppler weather radar 工作在X波段内，基于大气中水成物粒子(云雨滴、冰晶、冰雹、雪花等)的后向散射原理来测量回波强度，基于多普勒效应来测量径向速度和速度谱宽等信息的天气雷达。3.2 3.3 3.4 同中目正交数据in-phase quadrature data 雷达接收机输出的模拟中频信号经过数字中频采样和正交解调后得到的时间序列数据。QXjT 461-2018，定义3.2J基数据base data 以同相正交数据作为输入，结合目标物位置信息、雷达参数和信号处理算法得到的数据OQXjT 461-2018，定义3.3J最小可测回波强度minimum detectable signal 雷达在一定距离能够探测到的最小反射率因子。注1:用来衡量宙达探测弱同波的能力.rso/DTS 19926-1中以60km处能探测到的最小阿波强度值(单位为dBz)作QX/T 524-2019 3.5 头J参考伯O注2:改写QX/T461 2018，定义3.50消gspot blanking 在天线运行的特定方位角/俯仰角区间关闭电磁发射的功能。QX/T 461-2018，定义3.6J4 缩略语下列缩略话适用于本文件。CSR:信杂比(ClutterSignal Ratio)I/Q:同相正交On-phaseand Quadrature)LNA:低噪声放大器(Low:Toise Amplifier)MTBF:平均故障间隔CMean Time Before Fail ure)MTTR:平均修复时间(MeanTime To Repair)PPI:平面位置显示(PlanPosition Indicator)PRF:脉冲重复频率CPulseRepetition Freque口cy)RHI:距离高度思示(RangeHeight Indicator)SQI:信号质量指数CSignalQuality Index)5 通用要求5.1 组成雷达包括:天线和馈线、转台和伺服、发射机、接收机、信号处理器、而控终端(气象产品生成软件、控制与监测)等分系统，见罔L发射机函达系统JTh:f1f系统接收机伺IJIH空制，号处刑器报J主终端(气象产品牛成软件、远程控制终端控制与监测)图1雷达组成框图5.2 功能要求5.2.1 一般要求应具有下列功能:a)自动、连续运行和在线标校;b)本地、远程状态监视和控制;c)根据天气实况自动跟踪H标白适应观测;2 QXjT 524-2019 d)输出IjQ数据、基数据、气象产品三级数据和雷达状态信息。5.2.2 控制与监控5.2.2.1 扫描方式应满足如下要求:a)支持平面位置思示、距离高度假示、体积扫描(以下简称体扫)、扇扫和任意指向扫描方式;b)扫描方位角、扫描俯仰角、扫描速度、脉冲重复频率和脉冲采样数等可通过软件设置;c)支持扫描任务调度功能，能按预设时间段和扫描方式进行程控运行。5.2.2.2 观测模式应满足如下要求:a)具有晴空、弱阵水、强对流等现11J!模式，并能够根据天气实况自动转换观测模式;b)能够根据山尸指令，对指定区域的风暴采用适吁的观测模式进行跟踪观测;c)能够对灾吉性天气进行自动识别和改变观测模式，包括对冰雹区域进行RHI扫描，对龙卷和气旋区域进行自动改变PRF以避免二次回波的影响，对台风等启动强对流观测模式等O5.2.2.3 机内自检设备和监控应满足下列要求:a)机内自检设备和监控的参数包括系统标定状态、天线伺服状态、接收机状态、发射机工作状态、电源状态、馈线电压驻波比等;b)机内自检设备具有系统报警功能，严重故障时自动停机，同时自动存储和上传基础Ii参数(参见附录A中表A.1)、工作状态和系统报警。5.2.2.4 雷达及附属设备控制和维护雷达应具有性能与状态监控单元，且满足下列要求:a)具有本地、远程监控能力，远程控制项目与本地相同，包括雷达开关机、观测模式切换、查看标定结果、修改适自己参数等;b)自动上传基础参数(参见附录A中表A.1)、附属设备状态参数，并能在本地和|远程显示;c)完整记录雷达维护维修信息、关键器件出厂测试重要参数及更换信息，其中，维护维修信息包括适配参数变更、软件更迭、在线标定过程等;d)具有雷达运行与维护的远程支持能力，包括对雷达系统参数进行远程监控和修改，对系统相位噪声、接收机灵敏度、动态范罔和|噪声系数等进行测试，控制天线进行运行测试、太阳法检查、指向空间日标协助雷达绝对标定等;e)具有远程软件升级功能。5.2.2.5 关键参数在线分析应满足下列要求:a)支持对线性通道定标常数、连续波测试信号、射频驱动测试信号、射频输出测试信号等关键参数的稳定度和最大偏离度进行记录和分析等功能;b)具有对监测的所有实时参数超限报警提示功能;c)支持对监测参数和分析结果存储、回放、统计分析等功能。3 QX/T 524-2019 5.2.2.6 实时显示应具有如下功能:a)以数据、表、同的形式多画面准实时显示设备工作状态及参数;b)多画面准实时显示各级气象产品。5.2.2.7 消隐功能具有消隐区配置功能。5.2.2.8 授时功能能通过口星授时或网络授时校准雷达数据采集计算机的时间，授时精度优于o.1 s 0 5.2.3 标定和检查5.2.3.1 自动应具有自动在线标定和|检查功能，并生成完整的文件记录，在结果超过预设门限时发出报警。自动在线标定和l检查功能包括:a)强度标走;b)距离定位;c)发射机功率;d)速度;e)相位噪声;f)噪声电平;g)噪声系数O5.2.3.2 人工应为人工进行下列检查提供测试接口和|支持功能:a)发射机功率、输出脉冲宽度、输出频语;b)发射和接收支路损耗;c)接收机最小可测功率、动态范罔;d)天线座水平度;e)天线伺服扫描速度误差、加速度、运动响应;f)天线指向和接收链路增益;g)基数据方位角、俯仰角角码;h)地物杂波押市l能力;i)最小叫羽t回波强度。5.2.4 气象产品生成及显示5.2.4.1 运行平台软件运行在工作站上，采山主流操作系统。5.2.4.2 气象产品格式满足气象产品格式文档和|产品样例文件的规定。4 QX/T 524-2019 5.2.4.3 产品交互方式支持全自动和人机交互生成产品和思示。5.2.4.4 算法配置参数主要气象产品算法有口J自己置参数。5.2.4.5 资料处理能力能够实时处理和回放雷达基数据。5.2.4.6 气象产品生成的气象产品应包括:a)基本气象产品:强度PPI、边度PPI、语宽PPI、距离高度报示、等高平面位置思示、垂直剖面、组合反射率等;b)物理量产品:回波顶高、垂直积分液态水含量、风切变、累积降水量等;c)风暴识别产品:风暴单体识别和l追踪、冰雹识别、中尺度气旋识别、龙卷特征识别、风暴结构分析等;d)风场反演产品:边度方位报示、垂直风廓线、风切变。5.2.4.7 产品显示应具备以下功能:a)多窗口而示产品，支持鼠标联动;b)产品窗口同时显示主要的观测参数信息;c)产品罔像能够叠加丰编辑地理信息;d)数据色标等级不少于16级;e)产品罔像支持缩放、移动、动画等功能;f)支持鼠标获取地理位置、高度和数据值等信息的功能;g)能够有与数据匹配一致的地理信息系统O5.2.5 数据存储和传输应满足以下要求:a)支持产品多路存储和|检索等功能;b)传输采用传输控制协议/因特网互联协议(TCP/IP协议hc)支持数据压缩传输和存储;d)支持基数据径向流传输，带宽不小于10Mbps;e)气象产品输出支持二进制和图像两种方式;f)本地数据存储时间不少于6个月O5.2.6 雷达组网应具备以下功能:a)雷达具有时统接口;b)利用网络保证中心站控制命令能同时下达给各部雷达，并且各部雷达观测数据能实时卜传中心站;5 QX/T 524-2019 c)基数据径向流传输的功能;d)各部雷达在规定时间内能做出规定动作O5.3 性能要求5.3.1 总体技术要求5.3.1.1 雷达工作频率在9.3 GHz9.5 GHz内选取。5.3.1.2 距离范围应满足如下要求:a)强度距离:1)磁控管体制:不小于150km;D 速调管体制:不小于150km;3)全同态体制:不小于120kmo b)边度距离:1)瞄控管体制:不小于75km;2)边调管体制:不小于75km;3)全同态体制:不小于60kmo c)谱宽距离:1)磁控管体制:不小于75km;2)速调管体制:不小于75km;3)伞固态体制:不小于60kmo d)高度:不小于20kmo e)育区距离:不大于150mo 5.3.1.3 角度范围应满足如下要求:a)方位角范围:OO3600;b)俯仰角范罔:-2090oo5.3.1.4 强度值范围35 dBz75 dBzo 5.3.1.5 速度值范围48 m/s48 m/s(采J+f速度退模糊技术)0 5.3.1.6 谱宽值范围o m/s16 m/so 5.3.1.7 探测允许误差应满足如下要求:a)距离:6 1)磁控管体制:不大于75m;2)速调管体制:不大于50m;3)伞固态体制:不大于50m。b)方位角:不大于o.150。c)俯仰角:不大于0.1500d)强度:不大于1dBzo e)卓度:不大于1m/s。f)谱宽:不大于1m/so 5.3.1.8 分辨力应满足如下要求:a)距离:1)磁控管体制:75m/150 m叫牛选;2)速调管体制:50 m/75 m/l50 m可选;3)伞固态体制:50 m/75 m/150 m口l选。b)方位角:不大于l.50。c)俯仰角:不大于1.500 d)强度:不大于0.5dBz。e)速度:不大于0.5m/sof)谱宽:不大于0.5m/s。5.3.1.9 最小可测回波强度综合雷达的各项参数，应满足如下要求:a)天线波束宽度O.50:不大于odBz60 km;b)天线波束宽度10:不大于5.0dBz60 km;c)天线波束宽度1.50:不大于10.0dBz60 km。5.3.1.10 相位稳定度应满足如下要求:a)暗控管体制系统相位校准误差:不大于2。;b)速调管和l全同态体制系统相位稳定度:不大于O.200 5.3.1.11 杂波抑制应满足如下要求:a)磁控管体制:不小于35dB;b)速调管体制手11全同态体制:不小于45dB。5.3.1.12 可靠性及维护性应满足如下要求:a)MTBF:1)磁控管体制:不小于1500h;D 速调管体制:不小于1500h;D 全同态体制:不小于3000ho QX/T 524-2019 7 QX/T 524-2019 b)MTTR不大于0.5h。c)连续工作时间:24 ho 5.3.1.13 整机寿命不小于15年。5.3.2 天线和馈线分系统应满足如下要求:a)天线型式:旋转抛物面;b)极化方式:水平线极化;c)波束宽度:0.501.50;d)第一旁瓣:不大于27 dB;e)天线增益:不小于40dB;f)天线口径:1.5 m4.8 mo 5.3.3 转台与伺服分系统应满足如下要求:a)扫描方式:PPI、RHI、体扫、扇扫、定点;b)控制方式:全自动或于动控制;c)控制宇长:不小于14位;d)角码数据宇长:不小于14位;E)最大扫描速度:不小于6r，盯/崎/f们)方位角和和|俯仰角扫捕力加日i速主度:不小于20川C)/5扩g)方位角手和|川ri俯府仰角控制误差:不大于O.10。5.3.4 发射分系统应满足如下要求:a)发射峰值功率:1)磁控管体制:不小于50kW;2)速调管体制:不小于50kW;3)伞固态体制:不小于200W。b)发射脉冲宽度:1)暗控管体制:O.5 Ls/1川口l选;2)边调管体制:0.33/0.5Ls/1川口J选;3)全固态体制:0.5400LS可选。c)脉冲重复频率:有单重频和双重频两种，采用双重频时，其比值从2/3、3/4、4/5中选碎，具体要求向产品规范决定，重频范罔为300Hz2000 Hzo d)频谱特性:工作频率:!:10MHz处不大于60 dBo e)输出极限改善因子:不小于55dB。f)占空比:1)磁控管不大于0.1%;2)速调管不大于0.3%;3)全同态不大于15%。8 g)发射管寿命:1)磁控管体制:不小于1000h;D 速调管体制:不小于5000h。5.3.5 接收分系统5.3.5.1 接收机部分应满足如下要求:a)接收机噪声系数:不大于3dB;b)接收系统线性动态范围:不小于110dBl MHz;c)中频输出杂散:不大于60 dBco 5.3.5.2 频综指标本振相位噪声:不大于110 dBc/Hzl kHzo 5.3.6 信号处理分系统应满足如下要求:a)最大脉冲压缩比:不小于250(仅脉斥体制有)。b)脉冲压缩后脉冲宽度:0.33 s/O.5 s/l可选(仅脉用体制有人c)最大脉冲压缩主副比:不小于50dB(仅脉压体制有人d)距离库长度:50 m/75 m/150 m叫牛选。e)距离库数:由选定的距离范围和距离库长度自适应设定距离库数。f)数据率:不低于脉冲宽度和接收机带宽自己值。g)处理模式:1)信号处理基于通用服务器，采用软件化、模块化设计;2)在时域或频域对数据进行信号处理OQX/T 524-2019 h)基数据格式:符合行业主管单位的相关标准和规定的要求，数据中包括元数据信息、在线标定记录、观测数据等，输出数据格式兼容新一代天气雷达业务软件系统Oi)数据处理和质量控制:1)采用相位编码或其他方法距离退模糊;2)采用脉冲分组双重复频率方法或参差方法速度堪模糊方法;3)采用时域滤波算法和自适应频域滤j皮算法进行杂波过滤;4)采用逐库订正法进行衰减订正;5)采用信喋比门R，SQI、CSR等质量控制门限。5.4 方舱与载车应满足如下要求:a)载车具有调平装置和定位经纬度、海拔高度的功能;b)在2h内由运输状态转入工作状态;c)适应野外全天候工作;d)运输车辆口l维修;e)配备发电机组;f)方舱具有防雨、防尘、防腐措施;9 QXjT 524-2019 g)方舱具有屏蔽、隔热性能;h)方舱自己备空调;i)方舱具有逃生出口，并配备消防器材;j)方舱与载车能够满足公路运输的标准;k)方舱与载车能够整体运输，在运输状态下，其外形尺寸及重量符合GB/T13384-2008第3章的要求;1)防雷满足QXjT2-2016第7章至第13l苦的要求。5.5 环境适应性5.5.1 一般要求应满足下列要求:a)具有防尘、防潮、防霉、防盐雾、防虫措施;b)适应悔拔3000m及以高度的低气压环境。5.5.2 温度应满足下列要求:a)室内:0C30 C;b)室外:-40 C55 c。5.5.3 空气相对湿度应满足下列要求:a)室内:15%90%，无凝露;b)室外:15%95%，无凝露。5.5.4 抗凤和冰雪载荷应满足下列要求:a)抗持续以L能力:工作时风速不小于25m/s;不工作时风速不小于35m/s;b)抗阵风能力:不低于持续风速的1.5倍;c)抗冰雪载荷能力不小于220kg/m2o 5.6 电磁兼容性应满足如下要求:a)雷达具有足够的抗千扰能力，不受其他设备的电磁干扰而影响工作;b)屏蔽体将被干扰物或干扰物包围封闭，屏蔽体与接地端子问电阻小于0.10;c)雷达与大地的连接，安全可靠，有设备地线、动力电网地线和|避雷地线，避雷针与雷达公共接地线不得共同用同一撞地网。5.7 电源适应性应满足如下要求:a)供电电压:220V(1士10%);b)供电频率:50HzX(l士5%);c)功耗:不大于8kW。10 QX/T 524-2019 5.8 互换性同型号雷达的部件、组件和分系统应保证电气功能、性能和接口的一致性，均能在现场替换，除特殊说明外，互换时应不经选配和|调整，互换后雷达即能正常工作。5.9 安全性5.9.1 一般要求通过安全设计保证人员及雷达的安全，不得使用污染环境、损吉人体健康和设备性能的材料，宜选山绿色环保并可重复使用的材料。5.9.2 电气安全应满足如下要求:a)电源线之间及与大地之间的绝缘电阳大于1MO;b)电压超过36V及存在微波世漏处，有警示标识和防护装置;c)高压储能电路有世放装置;d)危及人身安舍的高压及存在微波i世漏处，在防护装置被去除或打开后自动切断;e)配备快迫切断供电的保护性电师、开关。5.9.3 机械安全应满足如下要求:a)抽屉或机架式组件配备锁紧装置;b)机械转动部位及危阶的叫牛拆卸装置处有警示标识和防护装置;c)在架设、拆收、运输、维护、维修时，活动装置能锁定;d)天线俯仰角届过规定范围，有切断电源和防碰撞的安伞保护装置;e)天线伺服配备于动安全开关。5.10 噪声发射、接收分系统的噪声应低于85dB(A)o 6 试验方法6.1 试验环境条件6.1.1 室内测试环境条件主j且在15C25 c，空气相对湿度不大于70%。6.1.2 室外测试环境条件空气温度在5C35 C，空气相对限度不大于80%，风速不大于5m/so 6.2 试验仪表和设备试验仪表和设备见表1。11 QX/T 524-2019 表1试验仪表和设备序号设备名称主要性能要求信号源频率:10 MHz20 GHz 输出r)j率，-135dBm21 dBm 频率:10 MHz40 G Hz 2 频谱仪最大分析带宽:不低于25MHz 精度:不低于0.19dR 功率计(含探头)r)j率:-35dRm20 dRm 3 精度:不大于0.1dB 频率:0GHz18 GHz 4 哀减器精度:不大于0.8dB 功率:不小于2W频率:8GHz12 GHz 检波器灵敏度:1 mV/IOW 最大输入r)j率:10mW G 不i皮那带宽:不小于200MHz 频率:3kHz20 GHz 7 矢量网络分析仪功态范用:不小于135dR 输出:r)J率.不小于15dBm 频率:10MHz20 GHz 8 H朵卢系数分析仪(1号噪卢i原)测量范用:0dB 20 dB 精!支:不大于O.15 dB 频率，10MHz20 GHz 信号分析仪功率:-15 dRm20 dRm 9 分析偏直频率:1 Hz 100 MHz 精度:不大于3dR 刻度l!，分划f白:0.01mm/m 合像水平仪测量范围:-10mm/m10 mm/m 10 不自误差:士0.01mm/m(士1日lm/m范围内)士0.02mm/m(士1mm/m范围外)频率:8GHz12 GHz 11 标准喇叭天线1曾益:不低于18dB 精度:不大于0.2dR 转台伺服拧制部转功范用:方位角。O360C，俯jrll角20900 12 转动速度:O(C)/so.5C)/s，定位精度:O.030 12 6.3 组成t=!则检查雷达的系统组成。6.4 功能6.4.1 一般要求操作演示检查。6.4.2 扫描方式配置并运行扫描方式和l任务调度，并检查结果O6.4.3 观测模式操作演示检查。6.4.4 机内自检设备和监控操作检查参数的思示，演示报警功能。6.4.5 雷达及附属设备控制和维护实际操作检查。6.4.6 关键参数在线分析实际操作检查。6.4.7 实时显示实际操作检查。6.4.8 消隐功能配置消隐区，测试吁天线到达1白白、区问内时发射机是否停止发射脉冲。6.4.9 授时功能实际操作检查授时功能和授时精度。6.4.10 强度标定QX/T 524-2019 演示雷达使用机内信号进行自动强度标定的功能，并在软件界面卜查看标定结果。通过查看基数据中记录的强度标定值，检查标定结果是否应用到下一个体扫O6.4.11 距离定位实际操作检查雷达使用机内脉冲信号自动进行距离定位检查的功能。6.4.12 发射机功率实际操作检查雷达基于内置功率计的发射机功率白动检查功能。13 QX/T 524-2019 6.4.13 速度演示雷达使用机内信号进行边度自动检查的功能，检查软件界面报示的结果。6.4.14 相位噪声演示雷达的机内相位噪声自动检查的功能，检查软件界面显示的结果。6.4.15 噪声电平演示雷达噪声电平自动测量的功能，检查软件界面报示的结果。6.4.16 噪声系数演示噪声系数自动检查的功能，检查软件界面显示的结果O6.4.17 发射机功率、输出脉冲宽度、输出频谱检查雷达是否能使用机外仪表测量发射机功率、输出脉冲宽度和输出频谱。6.4.18 发射和接收支路损耗应采取下列两种方式之一进行:a)使用信号源、频谱仪/功率汁按下列步骤进行:1)按照发射支路损耗测试示意图(见图2a)I页序连接测试设备。2)测量测试电缆1和2的损耗，分别记为L，和L。3)发射机功率采样走向稠合器输入端口注入odBm功率的信号，记为i1a4)功率计测量天线输入端口功率，记为Po0 5)r十算并记录发射支路损耗L，(分贝，dB)，计算方法见式(1):Lt=A-Po-(L,+L2)式中:A 定向相合器输入端口注入odBm功率信号，单位为分贝毫瓦(dBm);Po 天线输入端口功率，单位为分贝毫瓦(dBm);Ll,L2 测试电缆1和12的损耗，单位为分贝(dB)0.(1)l町二一一一争卜试点二|川崎|a)矢景网络分析仪l 附关节卜欠壳网络分析仪b)图2发射支路损耗测试示意图6)按照接收支路损耗测试示意罔(见罔3a)I贝序连接测试设备O7)天线端口注入odBm功率信号，记为B。14 QX/T 524-2019 8)功率计测量LNA输入端口功率，记为Plo9)计算并记录接收支路损耗L，(分贝，dB)，计算方法见式(2):L,=B-P1-(L1十L2).(2)式中:B 天线端口注入odBm功率信号，单位为分贝毫瓦(dBm);Pj-LJA输入端口功率，单位为分贝毫瓦(dBm)0 l町卡l测试点l 无刷刷十斗阳仪/功率a)矢量网络分析仪无源限l幅.0:b)图3接收支路损耗测试示意图b)吏山矢量网络分析仪按下列步骤进行:1)校准矢量网络分析仪(含测试电缆及转接器);2)按照发射支路损超测试示意罔(见罔2b)11贝序连接测试设备;3)读取并记录发射支路损耗值L;4)重新校准欠量网络分析仪(含测试电缆及转接器);5)按照接收支路损耗测试示意图(见图3b)顺序连接测试设备;6)读取并记录接收支路损耗值L，0 6.4.19 接收机最小可测功率、动态范围检查雷达是再能使用机外仪表测量接收机最小可测功率和l动态范罔06.4.20 天线座水平度按下列步骤进行测试:a)将天线停在方位角。位置;b)将合像水平仪按罔4所示放置在天线转向上;c)调整合像水平仪达到水平状态，并记录合像水平仪的读数值，记为l1Io;d)控制天线停在方位角450位置;e)调整合像水平仪达到水平状态，并记录合像水平仪的读数值，记为M4;欠崖网络分析仪f)重复步骤d)e)，分别测得天线方位角在900、135。、180。、2250、270。、315。位置合像水平仪的读数值，依次记为Mlo，M1:，i，M1阳，M22.,M270,M;1,g)分别计算四组天线座水平度差值的绝对值IM(-M1阳|、IM1.i-M22C I、11吨。M270I和IM1:，iM:11C 1，其中最大值即为该天线座水平度。6.4.21 天线伺服扫描速度误差、加速度、运动晌应检查雷达是否具有软件工具，进行天线伺服速度误差、加边度和运动响应的检查。15 QX/T 524-2019/二二图4天线座水平度检查示意图6.4.22 天线指向和接收链路增益检查雷达是否具有太阳法工具，用于检查和标定天线指向和接收链路增益。6.4.23 基数据方位角、俯仰角角码随机抽样基数据并提取方位角和俯仰角角码，检查方位角相邻角码间隔是否不屈过分辨力的2倍。检查同一仰角的俯仰角角码是百稳定在期望值:!:0.2。的f应用之内。6.4.24 地物杂波抑制能力基于雷达输出的地物杂波过滤前手11过滤后的回波强度数据，统计手11检查低俯仰角(如O.50)的地物杂波滤波能力。6.4.25 最小可测回波强度检查基数据在60km处探测的最小回波强度，统计不少于10个体扫低俯仰角的回波强度以获得最小口J测回波强度。统计方法为检查所有径向距离为60km的回波强度值，或使用其他距离的最小强度值换算成60km的值。6.4.26 终端软件运行平台检查气象产品生成和思示软件运行的环境，是否满足以下要求:a)软件基于工作站运行;b)操作系统采用主流操作系统。6.4.27 气象产品格式检查气象产品格式文档或产品样例文件，格式是再满足文档要求。16 QX/T 524-2019 6.4.28 产品交互方式检查雷达终端软件是否能够以伞自动和人机交互两种方式生成气象产品。6.4.29 算法配置参数检查主要的气象产品算法是再有可配置的参数。6.4.30 资料处理能力检查终端软件的资料处理能力，是否能够以实时在线和回放历史基数据两种方式处理资料，生成气象产品O6.4.31 气象产品操作演示检查。6.4.32 产品显示操作演示检查。6.4.33 数据存储和传输操作演示检查。6.4.34 雷达组网操作演示检查。6.5 性能6.5.1 雷达工作频率按下列步骤进行测试:a)按照雷达工作频率测试示意图(见图5)II页序连接测试设备;b)开启发射机工作;c)使用频谱仪测量雷达工作频率;d)关闭发射机O发射机图5雷达工作频率测试示意图6.5.2 距离范围吏山雷达专用配套测试软件或工具检查雷达的输出数据文件。6.5.3 角度范围雷达采用PPI扫描的方式，检查雷达是否能在00360。的范围内连续扫描;其次，控制天线俯仰角，检查雷达能够分别定位至Ij-2090。任意一个中间角度。17 QX/T 524-2019 6.5.4 强度值范围通过强度数据所采用的编码公式进行理论计算，或检查强度数据的输出范围是否满足区间35 dBz 75 dBz的要求。6.5.5 速度值范围通过速度数据所采用的编码公式进行理论计算，或检查速度数据的输出范罔是杏满足区间48 m/s 48 m凡的要求。6.5.6 谱宽值范围通过谱宽数据所采用的编码公式进行理论计算，或检查谱宽数据的输出范围是否满足区间om/s 16 m/s的要求。6.5.7 距离定位误差对于瞄控管体制，应使用信号据将时间延迟的0.5脉冲信号注入雷达接收机并按75m 距离分辨力进行处理，检查雷达输出的反射率数据中的测试信号是否位于与延迟时间相自己的距离库卜。对于速调管体制和全同态体制，应使用信号源将时间延迟的0.33脉冲信号注入雷达接收机并按50m 距离分辩力进行处理，检查雷达输出的反射率数据中的测试信号是否位于与延迟时间相同配的距离库上。6.5.8 方位角和俯仰角误差6.5.8.1 测试方法按下列步骤进行:a)用合像水平仪检查并调整天线座水平;b)设置正确的经纬度和时间;c)开启太阳法测试;d)记录测试结果。6.5.8.2 数据处理按下列步骤进行:a)比较理论计算的太阳中心位置和天线实际检测到的太阳中心位置，计算和记录雷达方位角和俯仰角误差;b)测试时要求太阳高度角在8050。之间，系统时间误差不大于1s，天线座水平误差不大于60,雷达站经纬度误差不大于1气c)连续进行10次太阳法测试，并计算标准差作为方位角和|俯仰角的误差。6.5.9 强度误差6.5.9.1 测试方法按下列步骤进行:a)按照强度误差测试示意罔(见罔6)11贝序连接测试设备;b)设置信号据使接收机注入功率为40 dBm;c)根据雷达参数分别计算距离10km、30km和60km的强度期望值，并记录;18 QX/T 524-2019 d)读取强度测量值，并记录;e)重复步骤b)d)，分别注入90 dBm-50 dBm(步进10dBm)rNrJ试信号，记录对应的期望值与测量值。图6强度误差测试示意图6.5.9.2 数据处理按下列步骤进行:a)计算反射率的期望值Zp(分贝，dB)，计算方法见式(3):Z叫二101g(2.69 X 10162)/(P，G2e，俨)十P，十201gR十L2:十RL，(3)式中:波长，单位为匣米(cm);P,发射脉冲功率，单位为千瓦(kW)，对于脉压体制雷达来说，P，为雷达峰值功率与脉压增益的乘积;脉宽，单位为微秒(fJ-S)，对于脉斥体制雷达米说，为脉压后的脉宽;G 天线增益，单位为分贝(dB);。水平波束宽度，单位为度C);v 垂直波束宽度，单位为度C);Pr 输入信号功率，单位为分贝毫瓦(dBm);R 距离，单位为千米(km);L:i,系统除大气损耗Lt外的总损耗(包括民配滤波器损耗、收发支路总损耗和天线罩双程损耗)，单位为分贝(dB);La,大气损耗，单位为分贝每千米(dB/km)。b)分别计算注入功率90 dBm -40 dBm(步进10dBm)对应的实测值和期望值之间的差值。c)选取所有差值中最大的值作为强度误差O6.5.10 速度误差6.5.10.1 测试方法按下列步骤进行:a)按照速度误差测试示意图(见图7)顺序连接测试设备;图7速度误差测试示意图b)设置信号源输出功率40 dBm，频率为雷达工作频率;c)微词信号师、输出频率，使读到的速度为om/日，此频率记为/，;d)改变信号源、输出频率为/，.-1000Hz;e)按50Hz间隔，信号源输出频率从l，-1000 Hz到l，十1000Hz y进，依次计算理论值飞，并QX/T 524-2019 读取对应的思示值忆;f)关闭信号源O6.5.10.2 数据处理按下列步骤进行:a)计算径向边度理论值V1(米每秒，m/叶，计算方法见式(4):V1=-(),X J1)/2,(4)式中:雷达波长，单位为米(m);fd 注入信号的频率与雷达工作频率f，的差值，单位为赫兹(Hz)。b)分别计算出fd从1000 Hz到十1000Hz(y进50Hz)对应的V2手rrv1之间的差值。c)选取所有差值中绝对值最大的值作为速度误差。6.5.11 谱宽误差通过控制哀减器改变脉冲信号的幅度或其他方法生成期望谱宽的信号，将该信号注入接收机并记录实测的i普宽值，计算期望值和|实测值之间的误差O6.5.12 分辨力方位角和俯仰角的分辨力通过角码记录文件检查，其他通过基数据文件检查。6.5.13 最小可测回波强度检查基数J据居(门1I川1S脉冲(对于脉压体制来说指的是脉压后的脉宽)，脉冲采样个数为3泣2，:;1龙已地物滤波)在60km处探测的最小回波强度统i计十不少于1川O个体扫低仰角的回波强度以获得最小叫度。统计方法为检查所有径向距离为60km的回波强度值(或者使用其他距离的最小强度值换算成60 km的值)，获得60km处最小的回波强度值即为雷达的最小口n则回波强度。6.5.14 相位稳定度6.5.14.1 测试方法按下列步骤进行:a)将发射机输出作为测试信号，经过做波延迟线注入接收机;b)开启发射机工作;c)采集并记录连续64个脉冲的I/Q数据;d)关闭发射机。6.5.14.2 数据处理计算I/Q复信号的相位标准差，作为相位噪声cppt(度，勺，计算方法见式(5):cpp于J词(于手)2 式中:伊t第i个I/Q复信号的相位，单位为弧度(rad);相位伊的平均值，单位为弧度(rad)0 20(5)QX/T 524-2019 6.5.15 地物杂波抑制能力通过统计分析晴空的基数据获得系统的地物押制能力，基数据中应该包含滤波前和滤波后的回波强度数据。统计基数据低仰角(如o.50)回波的滤波能力，对于磁控管体制，超过35dB的距离库数应不少于50个，对于边调管体制和全固态体制，届过45dB的距离库数应不少于50个。6.5.16 可靠性使用一个或一个以上雷达不少于半年的运行数据，统计系统的口J靠d性，结果用平均故障问隔(MTBF)表示。6.5.17 可维护性吏山一个或一个以上雷达不少于半年的运行数据，统计系统的可维护d性，结果用平均修复时间(MTTR)表示。6.5.18 天线型式口测检查天线结构是再为中心馈电的旋转抛物面天线。6.5.19 极化方式口测检查天线馈源结构是再为水平极化方式O6.5.20 天线波束宽度6.5.20.1 测试方法按下列步骤进行:a)按照天线波束宽度测试示意图(见图8)II页序连接测试设备;b)分别选择。平1190。切面(对水平极化天线等同于E和 IH面)，频率分别设置为9.3GHz、9.4GHz、9.5 GHz;c)转动接收天线与发射天线对准，极化归自己;d)向右转动接收天线，每隔O.010使用频谱仪测量并记录信号强度，直至4.50;e)从极化自己点向左转动接收天线，每隔O.01。使用频谱仪测量并记录信号强度，直至4.50。f平回|圳苦/图8天线波束宽度测试示意图21 QX/T 524-2019 6.5.20.2 数据处理将测量结果绘制成天线辐射方向图(见图川，在最强信号(标注为OdB)两侧分别读取功率下降3dB点所对应的角度值(61和62)，两者之手1I作为天线波束宽度。-0 dB。寸-:l dB波束宽度图9天线波束宽度测试结果示意图6.5.21 天线旁瓣电平6.5.21.1 测试方法按下列步骤进行:a)按照天线旁瓣电平测试示意图(见图10)II页序连接测试设备;b)分别选择。平1190。切面(对水平极化天线等同于E和