一2天气雷达组成介绍.ppt

《一2天气雷达组成介绍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一2天气雷达组成介绍.ppt（36页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、一2天气雷达组成介绍雷达机的主要构成雷达机的主要构成新一代天气雷达系统的三个部分：新一代天气雷达系统的三个部分：1、数据采集子系统（、数据采集子系统（RDA）2、产品生成子系统（、产品生成子系统（RPG）3、主用户处理器（、主用户处理器（PUP）。）。还包括：通讯线路、附属安装设备等。还包括：通讯线路、附属安装设备等。2雷达的雷达的3个子系统个子系统RDA-Radar Data Acquisition systemRPG-Radar Product GeneratorPUP-Principle User ProcessorRDA：雷达数据采集系统RPG：雷达产品生成子系统PUP：主用户处理系统

2、还有联接子系统的通讯线路等。每个系统都由计算机控制。3天气雷达的基本构成天气雷达的基本构成天气雷达基本结构：RDA、RPG、PUP数据获取 产品生成 产品申请 示和处理雷达的工作过程与蝙蝠！4蝙蝠和雷达的比较蝙蝠和雷达的比较区别：天线收发共用区别：天线收发共用5一、一、RDA：数据采集系统：数据采集系统定义定义：用户使用雷达数据的采集系统。功能功能：产生和发射电磁波，接收目标物对电磁波的散射能量，并形成数字化的基数据。雷达的硬件系统！雷达的硬件系统！6RDA主要结构主要结构发射机、天线、接收机、信号处理器7RDA组成组成1：发射机：发射机RDA的发射机：雷达取得数据的第一步发射电磁波信号。发射

3、机主要产生高功率且非常稳定的电磁波信号。稳定是非常重要的，产生的每个信号必须具有相同的初位相，以保证回波信号中的多普勒信息能够被提取。一旦信号产生，就被送到天线。8RDA组成组成2：天线：天线天线将发射机产生的脉冲信号以波束波束的形式发送到大气，并接收返回的能量，以确定目标物的强度，以和目标物的仰角、方位角和斜距，进行定位。极坐标中这三个要素完全可以确定目标的位置波束：方向性强、功率大的脉冲电磁波。雷达天线的仰角和方位角确定了雷达的立体扫描探测过程。9天线的仰角：天线的仰角：天线仰角的变化范围：090。天线仰角的设置取决于天线的扫描方式、体扫模式和天气模式。10天线方位角天线方位角天线方位角的

4、变化范围：0360。天线在旋转过程中正北方向为0，正东为90。依次产生360方位角。11天线和天线罩天线和天线罩新一代多普勒雷达天线：收发共用由开关转换控制12天线的扫描方式天线的扫描方式扫描方式：天线体扫中使用哪些仰角和扫描时间。新一代多普勒雷达的3种扫描方式：VCP11：5分钟完成14个不同仰角上的扫描。14仰角/5分钟 VCP21：6分钟完成9个不同仰角上的扫描。9仰角仰角/6分钟分钟-最常用的扫描方式最常用的扫描方式 VCP31：10分钟完成5个不同仰角上的扫描。5仰角/10分钟13天线的体扫模式（天线的体扫模式（VCP11）VCP11：5分钟完成14个仰角的扫描。每一个仰角的角度为0

5、.95，大约为1度的范围。但是雷达立体扫描的不充分性，导致静锥区和盲区的出现14天线的体扫模式天线的体扫模式-VCP21VCP21：6分钟对9个仰角的扫描，存在很大的盲区。使 雷达的物理量产品出现不确定性。15天线的体扫模式（天线的体扫模式（VCP31）VCP31：10分钟对5个仰角的扫描，晴空模式16新一代多普勒雷达的天气模式：新一代多普勒雷达的天气模式：1：降水模式，天线转动快，仰角多 使用VCP11和VCP21，扫描方式为14/5和9/6。2：晴空模式，天线转动慢，仰角少 使用VCP31和VCP32，都使用扫描方式5/10。VCP31和VCP32扫描时间和仰角相同，VCP21：长脉冲，V

6、CP32：短脉冲。天线的天气模式天线的天气模式17天线的天气模式天线的天气模式降水模式：VCP11或VCP21 的扫描方式，采样精度高，被新一代雷达采用。两种模式区别：晴空模式的回波比降水回波弱，新一代雷达设定的晴空模式数据取样分辨率为4km。降水模式的取样分辨率为1km或500m。18RDA组成组成3：接收机：接收机当天线接收到返回的电磁波时，把信号传送给接收机。接收到的电磁波能量很小，在以模拟信号的形式传送给信号处理器之前必须由接收机进行放大。19RDA组成组成4：信号处理器：信号处理器功能：地物杂波消除：目标是否运动？模拟信号向数字化的基数据转换。基数据：反射率因子R，径向速度V，速度谱

7、宽W。观测中其它问题的处理。距离折叠：距离折叠：雷达接收到位于其最大距离之外较强的回波 速度模糊：速度模糊：环境风场超过雷达的最大速度.20RDA其它组成：监控计算机其它组成：监控计算机功能：实时监控任务实时监控任务，监测和标定RDA硬件，形成RDA基数据和信息头文件（时间、仰角和标定参数，管理宽带通讯，控制RDA和信号处理器。RDA的操作维护控制台。对RPG的雷达控制台UCP进行控制。监测的其它内容：环境温度，湿度，通风量，以和烟火等，对发射机的调频器、速调管的强迫冷却21RDA采集的数据采集的数据一级数据：原始的由接收机输出的模拟数据。二级数据：信号处理器产生的高时空精度的基数据。这些数据

8、在由各种气象算法进行处理前存贮下来。反射率因子-R 基数据平均径向速度-V速度谱宽-W22二、二、RPG（产品生成系统）（产品生成系统）工作任务：（1）将雷达探测所得的原始基数据，采集下来，进行质量控制和预处理，形成原始数据文件。（2）生成雷达的物理量产品导出产品导出产品；（3）对基数据和产品数据进行存档，并将产品下发给用户。雷达软件系统或指令中心！雷达软件系统或指令中心！23功能功能1、产品生成、产品生成根据操作员输入的命令，RPG在体积扫描的基础上产生需要的产品。1、基本产品：、基本产品：从RDA接收到的数字化基数据，生成操作员指定仰角上的数据。2、导出产品：、导出产品：由数字化的基数据使

9、用特定的算法而得到的。24功能功能2：产品分发：产品分发RPG生成产品后，通过窄带通讯线路传送给各个用户。25功能功能3：雷达控制台（：雷达控制台（UCP）UCP：(User Control Platform)是RPG的操作界面，实时通过计算机对整个雷达系统的控制。是RDA和RPG人机交互的界面。UCP使操作员通过与RPG操作系统的交互来达到文件维护、文件和数据的备份以和软件安装等功能1：应用终端。功能2：系统控制台，对RDA、宽带通讯和RPG进行直接控制，并通过直接控制窄带通讯来间接控制用户。26雷达控制台（雷达控制台（UCP）UCP对RDA的控制：1、电源的选择；2、改变体扫模式 3、重新

10、启动体扫；4、RDA重新启动 5、数据传输选择。UCP对RPG的控制：1、控制通讯；2、关闭RPG；3、雷达状态监测。3、导出数据存档。27三、三、PUP：主用户处理系统：主用户处理系统功能功能：获取、存贮和显示雷达数据产品。预报员和其它用户通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。用处用处：(1)产品请求(获取)，(2)产品数据存贮和管理，(3)产品显示，(4)状态监视。28PUP的操作系统显示的操作系统显示29PUP的操作界面的操作界面30PUP功能功能1：产品请求：产品请求功能：通过PUP向RPG发出请求的方式来完成。（1）常规产品列表：日常所需产品（2）一次

11、性请求：垂直剖面产品。（3）产品预警配对：定义预警区域，和区域内的需要预警的天气事件诸如：大风、冰雹等。31预警配对产品的生成过程预警配对产品的生成过程1）由PUP选取预警区域、预警类型和预警阈值，并传送给RPG；2）当预警的现象发生时，在RPG生成警告；3）一个预警信息和一个警告配对产品被传送到PUP；4）与某一特殊预警事件配对的产品列在RPG中的一个列表上。32功能功能2：产品数据显示、存贮、管理：产品数据显示、存贮、管理产品的图形显示，对来自RPG的气象产品进行显示，叠加、放大、改变分辨率、动画等。有效监视强天气地域能力，并作出警报。在背景地图上显示天气状况。33PUP功能功能3：状态监

12、视：状态监视通讯监视通讯监视：显示PUP接收到从RPG发送来的产品名单和到达时间。雷达系统状态监视雷达系统状态监视：显示天气模式、RDA可操作状态，体扫模式，仰角数，RDA状态，RDA报警，允许传输的数据，RPG可操作状态，RPG报警，RPG状态，RPG窄带，反射率因子标定校准等。34UCP和和PUP（演示（演示PUP的操作）的操作）35课后思考题课后思考题1、新一代天气雷达有哪几个子系统？2、新一代天气雷达的RDA由哪几个部件构成？各个部件的主要功能是什么？3、主用户系统（PUP）有哪些功能？4、雷达天线的扫描方式或者体扫模式，指天线采用哪些仰角，以和转动的快慢等，新一代雷达的扫描方式有哪些？36