相控阵多普勒天气雷达技术发展展望

相控阵多普勒天气雷达技术发展展望
相控阵多普勒天气雷达技术发展展望

数据库新技术及其发展趋势

数据库新技术及其发展趋势 内容摘要:由于数据库技术在特殊领域的应用和其他相关学科技术的发展,促使数据库技术不断创新、发展。本文阐述了一些新的数据库技术及新一代数据库技术的发展方向。 关键词:数据库信息集成网格数据管理移动数据库数据加密技术发展趋势 一、引言[1] 数据库技术是计算机科学的重要分支,主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的数据。数据库的研究始于20世纪60年代中期,从诞生到现在,在不到半个世纪的时间里,形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域,目前数据库成为一个研究者众多且被广泛关注的研究领域。随着信息管理内容的不断扩展和新技术的层出不穷,数据库技术面临着前所未有的挑战。面对新的数据形式,人们提出了丰富多样的数据模型(层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、半结构化模型等),同时也提出了众多新的数据库技术(XML 数据管理、数据流管理、Web 数据集成、数据挖掘等)。在Web 大背景下的各种数据管理问题成为人们关注的热点。本文讨论目前数据库研究领域中最热门的几个研究方向的发展现状、面临的问题和未来趋势。 二、数据库发展动力[2] 目前Internet 是主要的驱动力。现在,大部分企业感兴趣的是如何与供应商和客户进行更密切的交流,以便提供更好的客户支持。在这方面的应用从根本上说是跨企业的,需要安全和信息集成的有力工具。 另一个重要应的用领域是自然科学,特别是物理科学、生物科学、保健科学和工程领域,这些领域产生了大量复杂的数据集,需要信息集成机制的支持。除此之外,它们也需要对数据分析器产生的数据管道进行管理,需要对有序数据进行存储和查询(如时间序列、图像分析、网格计算和地理信息),需要世界范围内数据网格的集成。 此外,还有一个推动数据库研究发展的动力是相关技术的成熟。

论雷达技术的发展与应用及未来展望

论雷达技术的发展与应用及 未来展望 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

论雷达技术的发展与应用及未来展望 摘要:雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置的装置。雷达的发展与使用过程,正是电子技术在军事中应用的缩影,而雷达的未来,更与电子技术息息相关。本文介绍了雷达的发展与应用的历史,重点介绍了相控阵雷达与激光孔径雷达两类雷达的原理与特点,并指出雷达的弱点及未来发展方向关键词:雷达;发展;实战应用;种类;弱点;未来

雷达主要用于对远距离物体的方位、距离、高度做精确检测,可以说是现代军事电子技术的代表。随着不断的发展,雷达在战区的警戒、各种新式武器威力的发挥、协同作战的指挥中的地位愈发重要。 1雷达的发展与应用 雷达的基本工作原理是靠发射探测脉冲和接受被照射目标的回波发现目标。百年的时间里,随着新技术的发展和应用,雷达也在不断发展。 1.1雷达的发展史 下面是雷达出现前夜相关理论的一系列突破: 1842年多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。 1864年马克斯威尔(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。 1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。 1897年汤普森(JJ Thompson)展开对真空管内阴极射线的研究。 这些与电磁波相关的科技是雷达的最基本理论。1904年克里斯蒂安?豪斯梅耶(Christian Hulsmeyer)宣称他的“电动镜”可以传输音频,并能够接受到运动物体的回应。可以说,就是这位德国人奠定了这项技术。然而,在一战期间,德国军官们所注意的是无线电通讯。 接下来雷达的出现就显得顺理成章了。1933年,鲁道夫?昆德(Rudolf Kunhold)提出毫米波长可能可以探测出水面船只及飞船的位置。两年后,威廉?龙格(Wilhelm Runge)已经能够根据飞机自身所发出的信号计算出50公里以外的飞机位置所在,即使是在夜晚或者有雾的时候。 第二次世界大战中的不列颠战役成为雷达正式登场的舞台。法国的迅速陷落,使希特勒有理由相信只需通过空袭便能征服英国。在这一大规模的空战中,纳粹德国空军拥有的飞机数量远远超过了英国皇家空军——2670架对1475架。而英国在雷达方面有优势。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1938年,为保卫英格兰,用七部雷达组成"Chain Home"雷达网,雷达频率30兆赫。雷达网使德国轰炸机还没到达英吉利海峡即被发现,英国也因此取得了英伦空战的胜利。这场胜利也是第二次世界大战中较大的转折点之一。 之后四十年人们更加意识到雷达的重要作用,雷达也因此得到了不断发展,也分出了不同种类。本节余下部分将有选择地概括各个年代的重大进展。 1.1.1四十年代 四十年代初期(在二次大战期间),由于英国发明了谐振腔式磁控管,从而在先驱的VHF雷达发展的同时,产生了微波雷达发展的可能性。它开拓了发展L波段(23q厘米波长)和S波段(10厘米波长)大型地面对空搜索雷达和X波段(3厘米波长)小型机载雷达的美好前景。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。两年后美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。时至今日,雷达已成为各式飞机不可缺少的组成部分,是实施精确打击和自身防护的必要手段。 1.1.2五十年代

6、多普勒天气雷达原理与应用

第六部分多普勒天气雷达原理与应用(周长青) 我国新一代天气雷达原理;天气雷达图像识别;对流风暴的雷达回波特征;新一代天气雷达产品 第一章我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成:雷达数据采集子系统(RDA)、雷达产品生成子系统(RPG)、主用户处理器(PUP)。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射。 衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减,造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时,一部分能量被散射,另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射:电磁波在真空中是沿直线传播的,而在大气中由于折射率分布的不均匀性(密度不同、介质不同),使电磁波传播路径发生弯曲的现象,称为折射。 三、了解雷达气象方程 在瑞利散射条件下,雷达气象方程为: 其中Pr表示雷达接收功率,Z为雷达反射率,r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率,h为雷达照射深度,G为天线增益,θ、φ表示水平和垂直波宽,λ表示雷达波长,K表示与复折射指数有关的系数,C为常数,之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离:最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离,Rmax=0.5c/PRF, c为光速,PRF为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时,雷达所显示的回波位置的方位角是正确的,但距离是错误的(但是可预计它的正确位置)。当目标位于最大不模糊距离(Rmax)以外时,会发生距离折叠。换句话说,当目标物位于Rmax之外时,雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置,我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多,亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子(回波强度): 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义:一般Z值与雨强I有以下关系: 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时,以大气符合标准大气情况为假定,与实际大气存在一定的差别,使雷达资料的准确度具有一定的局限性,且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限,对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象,对距离模糊和速度模

多普勒天气雷达原理与业务应用思考题

1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成?每个部分的主要功能是什么? 答:主要由雷达数据采集子系统(RDA ),雷达产品生成子系统(RPG ),主用户终端子系统(PUP )三部分构成。RDA 的主要功能是:产生和发射射频脉冲,接收目标物对这些脉冲的散射能量,并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是:由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据,对其进行处理和生成各种产品,并将产品通过窄带通讯线路传给用户,是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是:获取、存储和显示产品,预报员主要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。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些? 答:一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警;二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测;三、进行较大范围的降水定量估测; 四、获取降水和降水云体的风场信息,得到垂直风廓线;五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些? 答:主要有以下三个体扫模式:VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描,主要对强对流天气进行监测;VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描,主要对降水天气进行监测;VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描(使用长脉冲),主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性? 答:一、波束中心的高度随距离的增加而增加;二、波束宽度随距离的增加而展宽;三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式,并解释其中各项的意义。 答: P t 为雷达发射功率(峰值功率); G 为天线增益;h 为脉冲长度; 、 :天线在水平方向和垂直方向的波束宽度; r 为降水目标到雷达的距离; :波长; m :复折射指数; Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式,并说明其意义。 答:∑= 单位体积6i D z ,反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和,与波长无 关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。 答: 定义:设有一个理想的散射体,其截面面积为?,它能全部接收射到其 上的电磁波能量,并全部均匀的向四周散射,若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度,恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度,Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势1?当前制造科学要解决的问题 (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。? (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-Real?Space)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间Configuration?Space)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw?Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

有源相控阵雷达的发展

有源相控阵雷达的发展 机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。 前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。 目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。该雷达包含800个T/R 组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。 我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅中国科学技术协会网站文章)。在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。这些成果都反映了我国在相控阵雷达研制上的进步。不过,相对于一些陆基和舰载的大型雷达来说,机载相控阵雷达的技术难度要大得多,主要难度又集中在小体积T/R组件的研制上。据介绍,607所和电子部14所在机载相控阵雷达的研制上处于国内领先地位,目前,相控阵雷达的数据处理部分已经比较成熟,但是在T/R组件的生产,尤其是成本控制上仍然有相当大的差距。据顾诵芬院士在前不久的介绍,国内目前单个T/R组件的生产成本要达到数万人民币,这样,光雷达天线的造价就已经是天价了,而美国目前已经将T/R组件的生产成本控制在四五百美元以下,因此我们的差距还是相当大的。对比美国的发展历程,我们要研制出AN/APG-77级别的雷达,可能要到2010年以后。相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多,因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全有可能采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为一种低端产品,仍然具有很大的使用价值。 我国在航空电子产品上起步晚,发展慢,一度和西方先进国家的差距拉得

气象雷达新技术及其应用02121010朱潇杰

新技术讲座大作业 班级:021211 学号:02121010 姓名:朱潇杰

气象雷达新技术及其应用 摘要:气象雷达近几十年来呈高速发展的态势, 受到世界上大多数国家和包括世界气,象组织在内的气象、水文和相关学科的国,际气象组织的高度重视。特别是多普勒天,气雷达技术的应用,使获取更多的大气运,动状态信息成为可能, 极大地提高了各国,气象和水文部门对极端灾害性天气的监测,和预报能力, 已成为世界各国构建业务雷达网之首选。本文首先阐述了国外发达国家气象雷,达的发展现状,然后分别简要介绍双(多)基,地天气雷达、双线偏振雷达、相控阵天气雷,达、激光天气雷达、风廓线雷达等新型雷达,探测大气的原理及其在气象中的应用。 关键词:气象雷达;民航安全;应用 一、气象雷达发展现状 气象雷达属于雷达领域中的一个重要分支,其发展至今大致经历了从模拟、数字到以美国NEXRAD为代表的新一代气象雷达三个发展阶段,目前已广泛应用于天气预报以及农业、水文、林业、交通、能源、海洋、航空、航天、国防、建筑、旅游、医疗等领域的专业气象服务。随着气象雷达探测技术的改进和应用范围的扩大,气象雷达在民航安全中的应用引起了民航界和相关学术界的广泛重视.现代气象雷达系统除了能监测雷雨等灾害天气外, 还可以对严重影响民航安全的风切变、湍流和鸟类危险目标进行有效探测和预警,为降低进近机场区域

低空风变、飞机尾流和鸟击事件风险做出巨大贡献,对保障飞机飞行的安全性、经济性和舒适性具有重要意义。 二、气象雷达新技术 (一)双线偏振雷达 为了识别降水目标、区分不同的降水类型,人们采用多参数雷达进行天气研究,其中双偏振雷达是人们常采用的技术之一,它是根据不同的降水粒子对入射电磁波极化散射特性不同对降水类型进行识别和分类的。双线偏振天气雷达能交替发射和接收水平和垂直的线偏振波,与常规天气雷达相比,除能测量水平反射率因子ZH外,还可以测量差分反射率ZDR、比差分传播相移KDP、相关系数ρHV(0)、退偏振比LDR等,从而了解降水粒子的形状、相态、粒子谱分布、以及粒子的空间取向等,在提高定量测量降水精度、识别冰雹并确定冰雹的大小、区分冬季降水类型、识别风暴中的闪电活动、确定飞机结冰条件等方面具有广泛的应用。双线偏振天气雷达对云雨时空变化的连续观测,可明显提高对水成物形成的微物理过程的理解,提高降水强度的估测精度,改善雷达测量单点和流域的降水强度和降水总量的效果。(二)双(多)基地雷达 双(多)基地雷达主要针对常见的单基地雷达而言的。单基地雷达一般是收发同址,即接收站和发射站位于同一个地方,而双(多)基地雷达则是收发异址,具有一(多)个发射站和一(多)个接收站,以离散的形式配置。从布置的位置方面来看, 可分为地发/地收,空发/地收,地发/空收等几种形式,多基地雷达还具有一发多收,多发多收等形式。而双(多)基

多普勒天气雷达练习题精编版

练习题2 1.业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式(VCP11、VCP21、VCP31)2.多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于:前者可以测量目标物(沿雷达径向速度),从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是(强对流天气系统)的识别和预警能力。 3.新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于(400km)。 4.新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于(150km)。 5.新一代雷达观测的实时的图像中,提供了丰富的有关(强对流天气)信息。 6.新一代雷达速度埸中,辐合(或辐散)在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对,两个极值中心连线和雷达射线(一致)。7.新一代雷达速度埸中,气流中的小尺度气旋(或反气旋),在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对,但中心连线走向则与雷达射线相(垂直)。 8.新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制,计时精度为秒。 9.速度场(零等值线)的走向不仅表示风向随高度的变化,同时表示雷达有效探测范围内的(冷、暖平流)。 10.在距离雷达一定距离的一个小区域内,通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析,可以确定该区域内的气流(辐合)、(辐散)和(旋转)等特征。 11.天气雷达是用来探测大气中降水区的(位置)、大小、强度及变化

12.气象目标对雷达电磁波的(散射)是雷达探测的基础。 13.气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后,球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于(D远小于λ)情况下的球形粒子散射称为瑞利散射;而(D与λ尺度相当)情况下的球形粒子散射称为(Mie)米散射。 14.多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测(反射率因子),用高脉冲重复频率PRF测(速度)。 15.每秒产生的触发脉冲的数目,称为(脉冲重复频率),用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间,称为(脉冲重复周期),用PRT表示,它等于脉冲重复频率的(倒)数。 16.降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成(正比)。与取样体积到雷达的距离的平方成(反比)。 17.S波段天气雷达是(10)cm波长的雷达。 18.在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为(c波束宽度)。19.在强回波离雷达(较近)时,有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20.降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而(增大)。 21.0 dBZ、-10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为(1)、(0.1)、(1000)、(10000) (mm6/m3)。 22.SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23.写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24.Ze的物理意义是(所有粒子直径的6次方之和)。 25.雷达反射率η是单位体积中,所有降水粒子的(雷达截面之和)。 26.雷达气象方程说明回波功率与距离的(二)次方成反比。

数据库技术的发展现状及趋势

第24卷第1期长春师范学院学报(自然科学版)2005年3月V o l.24 N o.1Journal of Chang Chun T eachers Co llege(N atural Science)M ar 2005 数据库技术的发展现状及趋势 赵玉萍,廖运文 (西华师范大学计算机学院,四川南充 637002) [摘 要]数据库技术已发展成为信息科学里一项十分重要的技术,其应用领域之宽引人瞩目。本文介 绍了数据库技术发展的现状及最新研究动态。 [关键词]数据库技术;数据仓库;实时数据库;W eb数据库 [中图分类号]T P311.13 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X(2005)01-0107-03 1.引言 数据库技术从20世纪70年代流行的层次、网状数据库系统到80年代的关系数据库,在很多领域都取得了巨大的成功;随着应用领域的不断扩展,关系数据库的限制和不足日益显现出来,随着面向对象技术的出现,面向对象数据库系统成为数据库系统领域研究和发展的新方向。数据库技术与网络技术、人工智能技术、面向对象技术、并行计算技术、多媒体技术等的相互融合,为数据库技术的应用开拓了更广阔的空间。 2.数据库技术发展现状 数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库技术发展的重要特征。计算机领域中,其它新兴技术的发展对数据库技术产生了重大的影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的相互结合、相互渗透,使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库的许多概念、技术内容、应用领域,甚至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型数据库系统,如分布式数据库系统、面向对象数据库系统、演绎数据库系统、知识库系统、多媒体数据库系统等,它们共同构成了数据库系统的大家族。传统的数据库系统仅是数据库大家族的一员,当然,它也是最成熟的和应用最广泛的一员。它的核心理论、应用经验、设计方法等仍然是整个数据库技术发展和应用开发的先导和基础。 2.1 面向对象方法和技术正逐步融入数据库 传统数据库主要适于商务或事务型这类传统应用,而对于CAD、CAM、C I M S、CA SE、过程控制与实时应用、地理信息管理及各种工程应用等,传统数据库系统已不能适应其要求。在这些领域,不仅数据本身的结构和存储形式各异,而且不同领域对数据的处理技术的要求也比一般事务管理环境复杂得多,而这些并不是传统数据库技术所能解决的,因而人们将面向对象的方法引入数据库领域,形成了面向对象数据库管理系统(OODBM S)。它实际上是数据库技术(DB)和面向对象技术(OO)结合的产物。OODBM S首先是一个数据库系统,即系统具备数据库系统的处理能力,其次又是一个面向对象的系统,即包含对象的概念、方法和技术。与传统的数据库相比,OODBM S在复杂系统的模拟、表达和处理能力等方面具有优势,不足之处是理论技术还相当不成熟、不够完善。但随着数据库技术和面向对象技术的不断发展和完善,OODBM S必将得到广泛应用。 2.2 网络技术与数据库技术的融合 分布式数据库系统是数据库技术与计算机网络技术相结合的产物。传统的集中式数据库将数据存储于单个计算机上,但随着数据库应用的不断发展,规模的不断扩大,逐渐感觉到集中式数据库系统 [收稿日期]2004—10—23 [作者简介]赵玉萍(1975- ),女,湖北荆门人,西华师范大学计算机学院讲师,从事数据库理论与应用的研究。 ? ? 1 7

新材料技术的发展趋势

1 新材料技术的发展趋势和特点 纵观国际新材料研究发展的现状,西方主要工业发达国家正集中人力、物力,寻求突破,美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中,都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持,非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 我国对新材料及其制备技术历来非常重视,一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中,新技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力,已在许多方面取得显著进展,一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域,有些新材料的研究居国际领先水平,为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。 新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响,其发展趋主要体现在: (1)功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展; (2)结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展; (3)薄膜和低维材料研帛发展迅速,生物医用材料异军突起;(4)新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视; (5)材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视,以满足社会可持续发展的要求; (6)材料的制备及评价表征技术日受重视,材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现; (7)材料在不同层次(微观、介观和宏观)上的设计发展迅速,已成为发展新材料的重要基础。 材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质基础。所谓新材料,指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到,近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展,为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来,以电子技术,特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命,硅单晶材料则起着先导和核心作用,加之随后的激光材料和光导纤维的问世,使人类社会进入了“信息时代”,因此,可以预料,谁掌握了新材料,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权! 综上所述,当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点: (1)新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术,材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展; (2)综合利用现代先进科学技术成就,多学科交*,知识密集,导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快,经济效益和社会效益巨大; (3)新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升,极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

相控阵雷达之弊端

相控阵雷达之弊端 舰载多功能相控阵雷达是舰载雷达的一个主要发展方向,具有探测目标精度高、抗干扰能力强、可靠性高、隐身性能好等诸多优点。相控阵雷达采用电子稳定平台,通过自适应调度雷达时间和能量资源,改变天线表面阵列所发出波束的合成方式来改变波束扫描方向,可同时完成搜索警戒、精确跟踪、目标敌我识别、导弹制导、目标引导等多种功能。相控阵雷达使用电子扫描方式,通过改变频率或者是改变相位的方式,将合成的波束发射的方向加以变化。电子扫描扫描速率高、改变波束方向的速率快、对于目标测量精确度高于机械扫描雷达。目前,中、美、日、俄、法、意、德、英等国家都装备或正在研制相控阵雷达,其中较为著名的有中国装备于052C导弹驱逐舰和“辽宁”号航空母舰上的346相控阵雷达和装备于052D型导弹驱逐舰上的346A型相控阵雷达;美国装备于阿利?伯克级驱逐舰上的SPY-1系列相控阵雷达;日本海军装备在“日向”级“护卫舰”上的FCS-3型相控阵雷达等。多功能相控阵雷达虽然有着诸多的优点,但其与任何武器装备一样,有其利也有其弊。从造价上来说,相控阵雷达的造价普遍偏高,往往是普通雷达的数十倍乃至数百倍,这使得多功能相控阵雷达一般只能装备在一些高端主战舰艇上;从适装舰艇方面来说,由于多功能相控

阵雷达的重量一般较重而体积较大,故此,只能装备于大型舰艇上。从能耗上来说,多功能相控阵雷达的功率较大,长时间开机对舰艇上宝贵的能源资源耗费厉害。在性能上,多功能相控阵雷达也有一些不足之处,如对杂波特别是海杂波抑制能力不足、探测隐身目标能力不足、在对抗自卫式噪声干扰能力不足、探测低空及掠海目标能力不足、在强杂波背景时性能下降等。舰载多功能相控阵雷达既有预警雷达的远程警戒能力,又具有火控雷达的高精度。其警戒预警距离超过300千米,全空域搜索数据率在10至20秒。为满足舰载武器系统制导及火控的精度要求,雷达跟踪测量精度不能超过10分,而一般舰载警戒雷达的跟踪测量精度往往在几度以内。综合多方面性能上的考虑及目前的科技水平和经济性,舰载相控阵雷达雷达一般都以S频段作为工作频段。S频段与C频段和X频段相比较而言,波束宽,可用带宽窄,对海杂波的抑制能力不强。为了进行三坐标测量,该类型雷达都采用针状波束,为了提高可靠性,一般都采用工作在饱和放大模式的固态发射机。由于发射机输出功率不可调,故不能象普通对海雷达那样对发射波束进行赋形,导致在低空或掠海工作模式时海杂波更加强烈。在近岸工作时,如果蒸发波导等异常传播效应明显,会有大量远距陆地、岛屿等杂波出现,距离上的多重折叠会进一步增加杂波抑制的难度。而为了保证多任务和多目标能力,此时一般不采用MTD或

新一代天气雷达观测规定(第二版)

新一代天气雷达观测规定 (第二版) 综合观测司 二○一八年十二月

第一章总则 第一条本规定是在《新一代天气雷达观测规定》(见气测函〔2005〕81号)基础上,为适应新一代天气雷达业务发展,进一步加强对新一代天气雷达业务的管理,依据《中华人民共和国气象法》和《气象设施和气象探测环境保护条例》修订而成。 第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的S波段、C波段多普勒天气雷达,其主要观测目的是监测和预警灾害性天气,特别是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。 第三条新一代天气雷达观测业务是气象观测业务的重要组成部分,主要包括数据采集、处理、存储、传输、质控、整编、归档和雷达系统的维护维修、定标及气象探测环境保护等内容。 第二章岗位要求与职责 第四条新一代天气雷达观测人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称,了解雷达基本结构和原理,掌握雷达维护维修、定标及回波分析等技能。 第五条新一代天气雷达观测人员主要职责: (一)按照本规定开展观测工作,确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性、及时性及真实性。 (二)填写、保管各种电子和纸质记录、表簿及技术档案。

(三)执行雷达运行、监控和其他有关规章制度。 (四)负责雷达系统运行保障、工作模式选择、雷达系统适配参数和元数据参数管理、软件维护。 (五)负责雷达系统定标,以及雷达系统和附属设备的维护、保养与检修,保证雷达系统和附属设备稳定运行。 (六)负责雷达观测资料的整编、刻录(拷贝)、归档、存贮、可靠性检查。 第三章探测环境与保护 第六条雷达站址环境及相关要求如下: (一)在雷达主要探测方向,包括重点服务地区和重要天气过程的主要来向,其遮挡物对雷达电磁波的遮挡仰角不应大于0.5?,其他方向的遮挡仰角不应大于1?,孤立遮挡方位角不应大于1?,且总的遮挡方位角不应大于5?,邻近雷达能覆盖该遮挡区域的则可适当降低要求。 (二)雷达站周边不能有影响雷达工作的电磁干扰,一旦出现干扰,相关管理部门应及时向当地无线电管理委员会提出申请,协调解决。 (三)建站时应绘制四周遮挡角分布图,以及距测站上空1千米高度和海拔3千米、6千米高度的等射束高度图,观测环境发生变化时应重新绘制遮挡角分布图、等射束高度图,并上报上级业务主管部门。 (四)应采用2000国家大地坐标系和1985国家高程基准,确定雷达天线馈源的经度、纬度、海拔高度,并作为雷达位臵报上级业务主管部门。经、纬度误差应小于1秒,海

最新1多普勒天气雷达原理与应用

1多普勒天气雷达原 理与应用

第六部分 多普勒天气雷达原理与应用(周长青) 我国新一代天气雷达原理;天气雷达图像识别;对流风暴的雷达回波特征;新一代天气雷达产品 第一章 我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成:雷达数据采集子系统(RDA )、雷达产品生成子系统(RPG )、主用户处理器(PUP )。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射。 衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减,造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时,一部分能量被散射,另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射:电磁波在真空中是沿直线传播的,而在大气中由于折射率分布的不均匀性 (密度不同、介质不同),使电磁波传播路径发生弯曲的现象,称为折射。 2 /3730/776.0T e T P N +=波束直线传播 波束向上弯曲波束向下弯曲000=>

雷达波长,K 表示与复折射指数有关的系数,C 为常数,之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离:最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离,Rmax=0.5c/PRF, c 为光速,PRF 为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时,雷达所显示的回波位置的方位角是正确的,但距离是错误的(但是可预计它的正确位置)。当目标位于最大不模糊距离(Rmax )以外时,会发生距离折叠。换句话说,当目标物位于Rmax 之外时,雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置,我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z 值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多,亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子(回波强度): ?=dD D D N Z 6)( 3 60/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义:一般Z 值与雨强I 有以下关系: 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时,以大气符合标准大气情况为假定,与实际大气存在 一定的差别,使雷达资料的准确度具有一定的局限性,且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限,对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象,对距离模糊和速度模糊的处理等,均增大了雷达资料的误差。虽然如此,由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值,为平均径向速度,雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的,其径向分辨率相当于四个取样体积的长度,这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。 第二章 天气雷达图像识别 一、掌握多普勒效应 多普勒效应为,当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时,能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率,是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷

《互联网新技术发展趋势》

前言 蓝草咨询的目标:为您提升工作业绩优异而努力,为您明天事业腾飞以蓄能!蓝草咨询的老师:都有多年实战经验,拒绝传统的说教,以案例分析,讲故事为核心,化繁为简,互动体验场景,把学员当成真诚的朋友! 蓝草咨询的课程:以满足初级、中级、中高级的学员的个性化培训为出发点,通过学习达成不仅当前岗位知识与技能,同时为晋升岗位所需知识与技能做准备。课程设计不仅注意突出落地性、实战性、技能型,而且特别关注新技术、新渠道、新知识、创新型在实践中运用。 蓝草咨询的愿景:卓越的培训是获得知识的绝佳路径,同时是学员快乐的旅程,为快乐而培训为培训更快乐!目前开班的城市:北京、上海、深圳、苏州、香格里拉、荔波,行万里路,破万卷书! 蓝草咨询的增值服务:可以提供开具培训费的增值税专用发票。让用户合理利用国家鼓励培训各种优惠的政策。报名学习蓝草咨询的培训等学员可以申请免费成为“蓝草club”会员,会员可以免费参加(某些活动只收取成本费用)蓝草club 定期不定期举办活动,如联谊会、读书会、品鉴会等。报名学习蓝草咨询培训的学员可以自愿参加蓝草企业“蓝草朋友圈”,分享来自全国各地、多行业多领域的多方面资源,感受朋友们的成功快乐。培训成绩合格的学员获颁培训结业证书,某些课程可以获得国内知名大学颁发的证书和国际培训证书(学员仅仅承担成本费用)。成为“蓝草club”会员的学员,报名参加另外蓝草举办的培训课程的,可以享受该培训课程多种优惠。 互联网新技术发展趋势

2019年课程计划: 上海:6月7、8月9、10月30 课程价格:3600(含授课费、证书费、资料费、午餐费、茶点费、会务费、税费)课程大纲: 第一章IT最新的热点技术 1.数据智能 2.深度学习 3.窄带物联网与中国移动的大连接战略 4.信标技术 5.无人驾驶技术 6.区块链技术 第二章:人工智能发展趋势 1.人脑仿生取得重大突破 2.机器学习深入应用 3.智能语音助手成为突破口 4.机器视觉在生产中不断渗透 5.AR和VR发展驶入快车道 6.区块链技术与人工智能融合发展 第三章:人工智能时代 1.AlphaGo的核心方法 2.策略网络和价值网络 3.深度神经网络与蒙特卡洛搜索树

雷达发展史

雷达发展史 雷达的基本概念形成于20世纪初。但是直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。早在20世纪初,欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。 1922年,意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。1925年,美国开始研制能测距的脉冲调制雷达,并首先用它来测量电离层的高度。30年代初,欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。1936年,美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。 第二次世界大战期间,由于作战需要,雷达技术发展极为迅速。就使用的频段而言,战前的器件和技术只能达到几十兆赫。大战初期,德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度,而且也提高了高射炮控制雷达的性能,使高炮有更高的命中率。1939年,英国发明工作在3000兆赫的功率,地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得 优势。大战后期,美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫,实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。在高炮火控方面,美国研制的精密自动跟踪雷达SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机,提高到数十发击中一架飞机。 40年代后期出现了动目标显示技术,这有利于在地杂波和云雨等杂波背景中发现目标。高性能的动目标显示雷达必须发射相干信号,于是研制了功率、、前向波管等器件。50年代出现了高速喷气式飞机,60年代又出现了低空突防飞机和中、远程导弹以及军用卫星,促进了雷达性能的迅速提高。60~70年代,电子计算机、、和大规模数字集成电路等应用到雷达上,使雷达性能大大提高,同时减小了体积和重量,提高了可靠性。 在雷达新体制、新技术方面,50年代已较广泛地采用了动目标显示、单脉冲测角和跟踪以及脉冲压缩技术等;60年代出现了;70年代固态相控阵雷达和脉冲多普勒雷达问世。 在中国,雷达技术从50年代初才开始发展起来。中国研制的雷达已装备军队。中国已经研制成防空用的二坐标和三坐标警戒引导雷达、地-空导弹制导雷达、远程导弹初始段靶场测量雷达和再入段靶场测量与回收雷达。中国研制的大型雷达还用于观测中国和其他国家发射的人造卫星。 在民用方面,远洋轮船的导航和防撞雷达、飞机场的航行管制雷达以及气象雷达等均已生产和应用。中国研制成的机载合成孔径雷达已能获得大面积清晰的测绘地图。中国研制的新一代雷达均已采用计算机或微处理器,并应用了中、大规模集成电路的数字式信息处理技术,频率已扩展至毫米波段。① 尽管雷达在二战时发展迅速,但追根溯源,此前的科学家运用他们的智慧为此创造了必要的条件。让我们来看下面的简史: 1842年多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。 1864年马克斯威尔(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。

国外气象雷达发展动向与趋势

国外气象雷达发展动向与趋势 [2005-1-10 9:17:56] 气象雷达是大气监测的重要手段,在突发性、灾害性的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。目,全球设有1000多个天气雷达站,分布在世界各地。气象雷达技术的发展大体分3个阶段,第一阶段为20世纪40年代末到60年代;第二阶段20世纪70年代到80年代;第三阶段从20世纪90年代开始。近20年气象雷达最突出的发展是,气象多普勒雷达在大气遥感探测和研究中的应用,如探测降水云内和晴空大气中水平风场和垂直风场,降水滴谱和大气湍流等。 一、发展动向 1.美国、日本、德国、印度尼西亚等国家参加的国 际赤道观测站计划,旨在对影响气候变化的赤道上空大气进行探测。该计划除在印度尼西亚斯马特拉岛设站外还计划在非洲、南美设站。 2.欧盟为了促进雷达观测资料在各国之间交换,扩大受益面,加强了各国之间的合作。重点研究雷达探测降水和雷达资料国际网络,促进了天气雷达的发展。未来几年欧洲天气雷达仍然以发展C波段多 普勒雷达为主,双PRF技术可能用脉冲压缩技术来代替。 3.美国联邦航空局在纽约已成功地研制成一部风切变告警雷达。该雷达是一部多普勒C波段雷达,可以全自动探测和告警显示机场周围的恶劣天气,防止风切变造成的危害和微爆现象。 4.日本开发了一种直径仅1米的小型雷达,其性能与机场等使用的大型气象雷达相当。这种小型雷达使用了适合在低空进行观测的3000兆赫的电磁波。观测几乎是实时的,时间仅需约1分钟。由于体积 小,能安装在汽车和小型船舶上,可预测1平方公里小范围内的天气现象。 5.美国宇航局的兰利研究中心在宇宙飞船“发现号”上安装激光雷达,进行激光雷达系统从太空观测大气。这一研究将使空间遥感技术进入一个新的时代,有可能找到至今仍使气候模式研究人员感到困 惑的许多问题的答案。观测的数据包括云、对流层和平流层的气溶胶、行星边界层的特征、地面以上625英里平流层的空气密度和温度以及一系列的地面特征。 二、发展趋势 1.尽管近年来电子计算机技术飞跃发展,加快了科技成果向业务转化的速度,但由于技术和经费等方面的原因,在2020年之前各国气象部门采用更新一代的天气雷达投入业务应用的可能性很小。今后20年间,天气雷达技术的发展将集中在以下几个方面: (1)当今大气科学的发展重点是更长时间尺度的气象研究和更短空间尺度的中小尺度气象学研究和应用,多普勒天气雷达是天气雷达发展的方向和趋势。今后将一步发展多普勒天气雷达技术,扩展探测功能。目前,多普勒天气雷达主要用于对与降水伴随的灾害性天气的监测和短时预报,而对于晴空探测、特别是获取晴空风场信息,将是多普勒天气雷达功能扩展的下一个目标。据估算,采用相干累加技术有可能使雷达获取晴空风场的能力提高15—21dB。多普勒天气雷达对下击暴流、微下击暴流有很好的监测能力,但由于这类恶劣天气现象生命史极短,仅一两分钟,最多不超过10分钟,改变现行多普勒天气雷达扫描取样的体制,可行的最简单的是在天线垂直波束上采用相控技术,形成多波束,这样雷达仅做方位角一周的扫描便可以获取低层大气中三维立体的风场数据信息,可以迅速而准确地监测和预警下击暴流或微下击暴流。 (2)快速扫描技术将应用于天气雷达。现有的天气雷达是利用天线扫描的方法完成立体扫描的,一个体积扫描约需要5—10分钟,这对下击暴流等小尺度现象的探测就显得慢了。为此,在水平方向旋

相关文档
最新文档