民用机场风廓线雷达系统技术规范
民用航空气象地面观测规范第14章 多普勒天气雷达知识

第十四章多普勒天气雷达知识第一节引言RADAR(Radio Detection and Ranging)是一个利用电磁波进行探测、定位的仪器。
最早用于军事目的,后来在气象部门也逐渐得到使用。
它具有准确、客观和实时的特点。
近年来,多普勒雷达的技术也逐渐成熟,它除了保持常规天气雷达的特点外,还通过计算频率(相位)的变化,提取风场的一些特征,因而更具有使用价值。
我国新一代天气雷达建设是我国20世纪末、21世纪初的一项跨世纪气象现代化工程。
我国新一代天气雷达组网的目标和原则是:在我国东部沿海和多强降水地区和四川盆地的大部分地区,布设S波段(波长10cm)新一代天气雷达;在我国强对流天气发生和活动比较频繁、经济比较发达的中部地区,布设C波段(波长5cm)新一代天气雷达;其它地区,即我国第一地形阶梯地域的青、新、藏等流域暂不布设全国组网的站点;但省(区)会所在地和重要地区根据气象服务工作的需要和可能,按统一业务布点要求设置新一代C波段天气雷达,作为局地监测和服务使用。
计划在全国部署158部新一代天气雷达。
图14-1为其中的126部的站点示意图。
截止到2005年5月份为止,已布设80余部新一代天气雷达。
图14-1我国新一代天气雷达网站新一代天气雷达将全部选用S和C两种波段,选取全相干体制,其主要探测和测量对象,包括降水、热带气旋、雷暴、中尺度气旋、湍流、龙卷、冰雹、融化层等,并具备一定的晴空回波的探测能力。
第二节多普勒天气雷达的基本工作原理粒子对电磁波作用的两种基本形式是散射和吸收。
气象目标对雷达电磁波的散射作用是雷达探测大气的基础。
当天气雷达间歇性地向空中发射电磁波(称为脉冲式电磁波)时,它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播,在传播的路径上,若遇到空气分子、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。
粒子产生散射的原因是:粒子在入射电磁波的作用下被极化,感应出复杂的电荷分布和电流分布,它们也要以同样的频率发生变化,这种高频率变化的电荷分布和电流分布向外辐射的电磁波,就是散射波。
风廓线雷达建设指南

风廓线雷达建设指南中国气象局二〇一二年五月目录一、建设原则 (1)(一)统一规划、统筹建设 (1)(二)统一技术标准、统一设备型号 (1)二、建设程序 (2)(一)建设审批 (2)(二)设备采购 (2)(三)站址勘选 (3)(四)基础建设 (3)(五)出厂测试 (3)(六)安装架设 (4)(七)现场测试 (4)(八)业务验收 (4)三、培训和运行要求 (5)(一)培训要求 (5)(二)运行要求 (6)四、附则 (6)附录1风廓线雷达建站技术要求 (7)附录2风廓线雷达选址报告书 (14)为指导和规范风廓线雷达建设,实现全国风廓线雷达资料的组网应用,特制定本指南。
一、建设原则(一)统一规划、统筹建设风廓线雷达建设应遵循“先规划后建设”的原则,按照《风廓线雷达布局方案(2011-2015年)》的规划布局,依托中央和地方投资项目统筹建设。
《风廓线雷达布局方案(2011-2015年)》规划布局以外的站点,原则上不得建设。
如有特殊原因确需建设的,必须在明确需求、用途、应用效益、资金来源等的前提下,按照《关于规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设的通知》(中气函〔2008〕33号)和《关于重申规范大型气象探测设备和进口气象设备项目建设工作的通知》(气发〔2008〕172号)(以下称为“两个通知”)要求严格履行建设审批手续。
(二)统一技术标准、统一设备型号风廓线雷达应按照“统一技术标准、统一设备型号”的原则规范建设。
所有业务用风廓线雷达均应满足中国气象局相关设计规范的功能指标要求,均应选用取得气象专用技术装备使用许可证或中国气象局业务列装的设备,并做到省(区、市)内设备型号统一。
二、建设程序风廓线雷达建设程序主要包括建设审批、设备采购、站址勘选、基础建设、出厂测试、安装架设、现场测试、业务验收等环节。
(一)建设审批1.《风廓线雷达布局方案(2011-2015年)》中规划的站点,不再进行业务布点审批,由中国气象局和各省(区、市)气象局据此在中央或地方相关建设项目中统筹安排,并在实施建设前,由建设站点所在省(区、市)气象局按照中央或地方投资项目的相关要求履行基本建设审批程序。
昆明长水机场CFL-03边界层风廓线雷达数据算法应用分析

左右的东、西、南、北侧,如图1所示。
图1风廓线雷达原理图向和垂直气流,生成数据产品。
数据处理算法处理流程如图3
图3数据处理算法处理流程流程图
求取噪声电平
噪声电平的准确性影响到风廓线雷达回波信号功率、SNR、
参数的计算和结果。
该雷达系统采用基于高斯白噪声谱的统计特性谱序列的方差是其期望的平方)的“噪声电平客观确定法”来求取噪
通过迭代逐步去除包含大气回波信号的谱线,使得参数
逐渐逼近于1。
所用到的计算公式如下所示:
=(∑f n2S n/∑S n)-(∑f n S n/∑S n)2
n/N Q=∑(S n2/N)-P2
2/12R1=σN2/σ2R2=P2/Q P
N为谱线数,F为频率范围,f n为第n条谱线的频率
频率范围内噪声频率的方差,σ2为频率范围内信号频率的方差信号的平均功率密度,Q为信号功率密度的方差,R1、R2为判别系数谱滤波/平滑
由于雷达回波信号一般都很微弱和散乱,同时部分窄而强的干扰信号会被误认为大气回波信号。
采用谱滤波/平滑后,可以有效改善谱消除干扰信号影响,利于风谱的识别并提高谱峰的识别能力该处理算法是将前(N-1)/2个点、后(N-1)/2个点和当前点以适当权重所用到的公式如下所示:
图2各波束不同距离高度上的回波信号功率谱
这些算法在实际的运用中。
上述所采用的方法经过了型号实践检验。
风廓线雷达

频谱非相参累积后频谱(左)与相参累积后(右)比较
应用现状
水平风测定:通过测量水平风廓线,研究暴 雨、锋面、急流、重力波等天气现象。1989 年中国气象科学研究院研制成功了我国首部 UHF 多普勒风廓线仪,并用于北京中尺度灾 害性天气预报基地的业务试验,证明了其有 效性和可靠性。王欣等用风廓线仪资料分析 安徽梅雨期间的强降水过程,表明其对水平 风的垂直结构有较强的探测能力,能实时监 测中尺度降水期间风的垂直切变和对流特征, 提高临近天气预报的精度。
风廓线雷达信息提取
相参累积:风廓线雷达所处理的信号一般为 弱信号 ,需要进行回波信号积累,一般即如 何从噪声之中获取所需的信息 。对单个脉冲 进行适当相参积累之后,提取风廓线信息就成 为一种可能。信号相参积累可以较好的提高 其SNR ,直观的看,只要进行足够数量的相参 积累就可以获得比较理想的SNR ,继而就可以 比较容易的获得所需信息。
探测湍流、边界层高度、空气污染,进行大 气环境研究。洪钟祥等用低层大气廓线仪 LAP3000等设备获取的遥感资料研究了湍流 热通量的垂直分布、地面热通量以及边界层 高度等。 ZHONG Shiyuan 等用布于 California 中部山谷的22 部风廓线系统,对 该区域盛行夏季风环流变化特征作了观测分 析,研究了该山谷三维风温结构的日变化特 征。
湿度廓线的推算:风廓线仪能够探测三维风 速场,无线电探声系统(RASS) 又能够获得有 效温度廓线。通过RASS 雷达获得的温度廓 线可以连续地估算出湿度廓线,从而能够对对 流层中水汽在大气运动中的作用进行更深入 的研究。
选址和维护
地理环境的选择:风廓线雷达的理想站点是 周围没有树木、高压输电线和建筑物的浅谷 或者开阔的平坦区域,且远离地面和空中交通, 并将电磁干扰降到最小。 电磁净空环境的选择:由于风廓线雷达为高 频发射和接收设备,信号容易受到附近电磁波 的影响,频率选定前应尽早到当地无线电管理 部门办理频率适用许可并办理无线电电台执 照
机场风廓线雷达维护与测试

机场风廓线雷达维护与测试作者:马涛来源:《中国新通信》 2018年第8期引言风廓线雷达本身属于晴空探测雷达中的一种, 其原理是利用大气湍流对电磁波的散射作用从而实现对大气风场等各类物理量进行探测的先进仪器。
是应用微波遥感探测原理实现自动化大气探测的先进装备。
风廓线雷达的主要特点在于它的测量结果的连续性和测量数据的实时性, 风廓线雷达还具有非常高的时间和空间分辨力等特点。
在军民用航空飞行保障、天气检测和预报、环境检查测和大气科学研究等方面风廓线雷达都有着广泛的应用。
一、风廓线雷达工作原理风廓线雷达是利用多普勒频移效应和无线电测距原理来探测高空风场、垂直气流场信息的设备。
射频电磁波打到湍流上,后向散射波被雷达接收到,未被散射的脉冲继续向上传播,然后带回更高层的风场信息。
风廓线雷达依次发射5个指向的波束,其中一个垂直方向,另外4 个为方位正交的倾斜指向,分别测出各波束指向的多普勒速度,4 个倾斜波束和垂直波束方向上得到的总共5 个径向速度合成一个风矢量。
二、组成结构及工作流程风廓线雷达包括天线、发射机、接收机、信号处理、天馈、数据处理及应用终端等系统,可在1287MHz、1292MHz、1297MHz 三个频点上单频工作。
如图1,接收机生成13dBm的脉冲射频信号作为激励信号,送至固态发射机系统的输入端,经过前级放大器放大输出40W,通过电缆连接送到激励放大器的输入端,该放大器将其放大至200W,经过隔离器、滤波器和定向耦合器输出送到1:2 功分器,分别从前级后面板输出。
这两路信号通过等相位的电缆传输到两部末级分机的输入端。
末级功率放大器将送来的信号约80W 放大至约1.65Kw 送往天线。
经过散射被接收到的回波,经收发开关,低噪放大器将回波放大到30dB 左右,经混频和中频放大后变为60MHz 中频信号,输入给数字中频,数字中频进行模拟信号采样,下变频处理为数字I、Q 信号,输送给信号处理系统;数据处理系统对三维风场数据进行解析和合成,生成最终的水平风向风速、垂直气流、谱宽和信噪比的数据廓线,存入数据文件显示。
中国民用航空局空管办关于下发《民用机场多普勒天气雷达系统技术

中国民用航空局空管办关于下发《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》的通知【法规类别】航空运输【发布部门】中国民用航空局【发布日期】2012.11.05【实施日期】2012.12.01【时效性】现行有效【效力级别】XE0303中国民用航空局空管办关于下发《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》的通知民航各地区管理局、监管局,各地区空管局、空管分局(站),各机场公司,各运输(通用)航空公司,飞行学院:为了规范民用机场多普勒天气雷达的建设和运行,我办组织制定了《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》,现下发你们,请遵照执行。
中国民用航空局空管办二0一二年十一月五日民用机场多普勒天气雷达系统技术规范目录第一章总则第二章系统构成第三章总体要求第四章系统功能第一节一般规定第二节产品第三节显示第五章系统性能第一节整体性能第二节各子系统性能第六章环境适应性第七章附则附录一天气雷达图像回波强度彩色色标(略)附录二雷达生成数据及产品文件格式(略)民用机场多普勒天气雷达系统技术规范第一章总则第一条为了规范民用机场多普勒天气雷达系统的建设和运行,依据《中国民用航空气象工作规则》制定本技术规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分(以下简称民用机场)机场多普勒天气雷达系统的建设和运行。
第三条民用机场多普勒天气雷达系统的构成、总体要求、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。
第二章系统构成第四条多普勒天气雷达系统主要由天线罩、天线、伺服驱动、发射机、接收机、信号处理器、内设监控、数据处理、数据传输、用户终端、供配电、防雷设施等硬件和相关的系统软件、应用软件构成。
第五条多普勒天气雷达系统按照工作频段分为 X波段、C波段和S波段三种。
第六条多普勒天气雷达系统用户终端包括:预报用户终端、其它用户终端(包括观测用户、空中交通服务部门、机场运行管理部门和航空运营人等用户)和系统监控终端等。
第三章总体要求第七条多普勒天气雷达系统应当采用全相干体制。
大气垂直速度的风廓线雷达探测

大气垂直速度的风廓线雷达探测∗魏艳强(中国航天二院二十三所,北京,100854)摘 要大气的垂直运动速度是大气的一项基本参数,是气象学研究和业务应用中一个非常重要的物理量,但其很难直接测量。
风廓线雷达的出现,为直接测量大气的垂直速度提供了一个新途径。
本文介绍了风廓线雷达获取大气垂直速度的两种方法-垂直波束直接测量法和对称斜波束间接计算法;对风廓线雷达获取大气垂直速度的两种方法进行了对比,利用两个独立垂直波束的测量计算了风廓线雷达垂直速度测量的随机误差;讨论分析了风廓线雷达垂直速度数据的一些误差来源。
初步分析结果表明:风廓线雷达获取垂直速度的两种方法具有比较高的一致性,波束指向误差、杂波干扰等因素会影响垂直速度的测量精度,但进行有效的质量控制,可以得到质量比较高的垂直速度数据。
用风廓线雷达探测大气垂直速度是有效的并具有高时空分辨率等突出优势。
关键词:风廓线雷达,垂直速度,天顶波束,对称波束,数据检验,误差。
1 引言大气的垂直运动速度是大气的一项基本参数,是气象学研究和业务应用中一个非常重要的物理量。
如大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切联系,大气层结不稳定能量须在一定的上升运动条件下,才能释放出来,从而形成对流性天气等[1]。
由于大气的垂直速度一般都很小,而且很难直接测量,大多采用间接计算的方法,如由多点高空实测风资料或雷达反演风场数据计算区域内的平均散度,然后利用运动学方程计算区域内的平均垂直速度。
风廓线雷达的出现,为直接测量并连续监视大气的垂直运动提供了一个非常有效的手段。
风廓线雷达是利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气进行探测的一种遥感设备,它通过依次向三个或五个波束指向上发射电磁波进行探测,进而反演出水平风场、垂直速度等产品。
由于风廓线雷达探测方式为连续无人值守的遥感方式,探测资料具有种类多、时空分辨率高、廓线形式等众多优点,使得它在各个领域都有着非常广泛的应用[2]。
近年来,国内风廓线雷达的软硬件技术有了大幅度的提高,对风廓线雷达数据的研究和应用也进入了一个新阶段。
民用航空气象探测环境管理办法-中国民用航空总局令第158号

民用航空气象探测环境管理办法正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 中国民用航空总局令(第158号)《民用航空气象探测环境管理办法》已经2005年12月13日中国民用民用航空总局局务会议通过,现予公布,自2006年1月29日起施行。
局长杨元元二00五年十二月二十九日民用航空气象探测环境管理办法第一章总则第一条为了保证民用航空气象探测环境符合探测要求,确保航空气象探测信息具有代表性、准确性和比较性,保证民用航空飞行安全,根据《中华人民共和国气象法》第十九条、第二十条、第二十一条和《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》,制定本办法。
第二条民用航空气象探测环境,是指为避开干扰,保证民用航空气象探测设施准确获得气象探测信息所必需的最小距离构成的环境空间。
民用航空气象探测设施,是指用于各类民用航空气象探测的场地、仪器、设备及其附属设施。
第三条本办法适用于下列民用航空气象探测设施的探测环境的选择、审批和保护:(一)气象观测平台、气象观测场;(二)气象自动观测系统、自动气象站;(三)机场天气雷达;(四)风廓线仪、声雷达、激光雷达;(五)闪电定位仪;(六)气象卫星地面接收站、世界区域预报系统接收站;(七)其他气象探测设施。
第四条中国民用航空总局(以下简称民航总局)对民用航空气象探测环境实行统一管理。
中国民用航空总局空中交通管理局(以下简称民航总局空管局)负责民用航空气象探测环境的具体管理工作。
中国民用航空地区管理局负责监督本辖区民用航空气象探测环境的管理工作。
中国民用航空地区空中交通管理局(以下简称民航地区空管局)负责本辖区民用航空气象探测环境的具体管理工作。
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管理程序中国民用航空局空管行业管理办公室编号:AP-117-TM-2013-01下发日期:2013年8月6日民用机场风温廓线雷达系统技术规范目录第一章总则 (2)第二章系统构成及功能 (2)第一节一般规定 (2)第二节产品输出功能 (4)第三章系统性能 (6)第一节整体性能 (6)第二节各子系统性能 (7)第四章环境适应性 (12)附录一信号功率的谱矩及信噪比计算方法 (14)附录二风速、风向及Cn2计算方法 (15)附录三风温廓线雷达数据格式 (16)民用机场风温廓线雷达系统技术规范第一章总则第一条为规范民用机场风温廓线雷达系统(以下简称风温廓线雷达)的建设和运行,根据《中国民用航空气象工作规则》,制订本规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分(以下称民用机场)的风温廓线雷达系统的建设和运行。
第三条民用机场风温廓线雷达系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。
第四条风温廓线雷达按照安装方式不同分为固定式和可移式两种。
可移式主要有车载可移式和方舱可移式两种。
第二章系统构成及功能第一节一般规定第五条风温廓线雷达主要由天线分系统、发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、标定分系统、通讯分系统、数据处理及应用终端、配电分系统、RASS(Radio-Acoustic Sounding System,无线电-声探测系统)分系统构成。
第六条风温廓线雷达采用全相参脉冲多普勒体制。
第七条风温廓线雷达采用相控阵技术、全固态发射技术、数字接收机技术、脉冲压缩技术等。
第八条风温廓线雷达具有探测大气虚温的功能。
第九条风温廓线雷达应当具有实时采集功率谱数据,对功率谱数据进行信噪比计算、噪声电平计算、干扰信号剔除、杂波剔除、信号提取、谱矩估计、数据质量控制功能。
第十条风温廓线雷达应当具有生成风速、风向、垂直气流、Cn2(Refractive Index Structure Constant,大气折射率结构常数)、谱宽、信噪比等数据产品的功能。
第十一条风温廓线雷达应当具有设置站点参数、雷达参数、探测参数、处理参数、显示参数、运行参数的功能并能在设置后即刻生效。
第十二条风温廓线雷达应当具有历史数据存储和管理功能。
第十三条风温廓线雷达应当实时显示图形产品、打印输出,并且都可自动保存为BMP、JPG、GIF等标准图像格式文件。
第十四条风温廓线雷达应当具有软件控制定时开关机和系统自动标校功能。
第十五条风温廓线雷达应当具有根据预设自动探测、生成产品和分发产品的功能。
第十六条风温廓线雷达应当具有板级的BITE(Built-in Test Equipment,机内检测装置),能够对故障发现、记录和告警;具有应急保护功能。
第十七条风温廓线雷达应当具备与主控计算机控制程序进行数据通信、与气象信息系统进行数据通信和数据传输的功能;具有通过网络通信方式与外部用户进行数据通信、数据传输和图形产品传输功能。
第十八条风温廓线雷达应当具备基于全球定位系统的校时功能。
第十九条风温廓线雷达应当具备故障立刻显示、语音报警、在线式远程网络帮助和疑难问题解答功能。
第二十条风温廓线雷达应当具备自动记录工作日志功能,包括:自动记录系统状态日志、自动记录系统自动定标日志、自动记录报警与故障日志、自动记录操作记录日志。
第二十一条风温廓线雷达应当具备单独的数据浏览器,既可以方便的浏览、分析探测数据,又有利于产品的发布和使用。
第二十二条风温廓线雷达应当具备用户权限管理的功能。
第二节产品输出功能第二十三条风温廓线雷达输出的产品应当包括以下内容:(一)功率谱,谱的零、一、二阶矩;(二)回波信噪比;(三)水平风速、风向;(四)垂直气流速度和方向;(五)Cn2;(六)大气虚温。
第二十四条风温廓线雷达的信号处理和数据处理流程和算法应包括以下内容:(一)脉冲压缩处理;(二)时域相干积累;(三)FFT(Fast Fourier Transform,快速傅立叶变换)、加窗及滤波处理;(四)非相干积累;(五)谱数据质量控制;(六)信号功率谱计算;(七)信号功率谱的谱矩计算(方法见附录一);(八)信噪比计算(方法见附录一);(九)风速、风向计算(方法见附录二);(十)Cn2计算(方法见附录二)。
第二十五条风温廓线雷达自动生成的数据文件应当包括功率谱数据文件、径向数据文件、实时的采样高度上的风向风速随高度变化的产品数据文件、半小时平均的采样高度上的风向风速随高度变化的产品数据文件、一小时平均的采样高度上的风向风速随高度变化的产品数据文件,其数据格式应当满足《风温廓线雷达数据格式》要求(见附录三)。
第二十六条风温廓线雷达的图形产品应当满足以下要求:(一)图形产品采用风羽、风矢、曲线、色块、列表等多种显示方式;(二)各种图形显示都可自动保存为BMP、JPG、GIF等标准Windows图像格式文件;(三)图形产品包含:径向风谱图、风羽和风矢表示的水平风向风速随时间-高度分布图、色块表示的垂直速度随时间-高度分布图及Cn2随时间-高度分布图等。
第三章系统性能第一节整体性能第二十七条风温廓线雷达工作频点应当在1270兆赫兹~1295兆赫兹和1300兆赫兹~1375兆赫兹范围内。
第二十八条风温廓线雷达探测范围应当满足以下要求:(一)固定式风温廓线雷达最大探测高度不低于3公里;(二)可移式风温廓线雷达最大探测高度不低于2公里;(三)固定式风温廓线雷达和可移式风温廓线雷达起始探测高度不高于100米。
第二十九条风温廓线雷达测量范围应当满足以下要求:(一)风速测量范围为0~60米/秒;(二)风向测量范围为0~360度;(三)大气虚温测量范围为223~323开氏度。
第三十条风温廓线雷达测量误差应当满足以下要求:(一)风速测量误差小于等于1.5米/秒;(二)风向测量误差小于等于10度;(三)大气虚温测量误差小于等于1开氏度。
第三十一条风温廓线雷达分辨率应当满足以下要求:(一)风速分辨率为0.2米/秒;(二)风向分辨率为0.5度;(三)时间分辨率不大于6分钟;(四)固定式风温廓线雷达和可移式风温廓线雷达高度分辨率在低模式为60米,高模式为120米(须采用与距离分辨率匹配的子脉冲宽度的脉冲压缩技术)。
第三十二条风温廓线雷达的系统相位噪声应当小于等于0.1度;系统灵敏度应当小于等于-145分贝毫瓦。
第三十三条风温廓线雷达应当具有以下特性:(一)可靠性:平均无故障时间大于等于2500小时,平均故障修复时间小于等于30分钟。
(二)可维修性:为保证系统的易维修性,降低维修成本和缩短维修周期,具有相同性能指标和功能的配件可以互换。
第三十四条固定式风温廓线雷达功耗应当小于等于5千瓦,可移式风温廓线雷达功耗应当小于等于3千瓦。
第二节各子系统性能第三十五条风温廓线雷达天线分系统应当满足以下技术要求:(一)天线类型:采用模块化微带相控阵天线;可通过增加天线单元扩充升级。
(二)波束指向:五波束,一个铅垂方向波束和四个方位相互正交、具有相同仰角的倾斜波束。
(三)倾斜波束倾角:可在10度~20度之间选择一个角度,一般为15度。
(四)波束宽度:固定式风温廓线雷达小于等于6度,可移式风温廓线雷达小于等于9度。
(五)天线增益:固定式风温廓线雷达大于等于27分贝,移动式风温廓线雷达大于等于24分贝。
(六)最大副瓣电平:在扫描面和非扫描面均小于等于-20分贝。
(七)远区副瓣:固定式风温廓线雷达小于等于-30度,可移式风温廓线雷达小于等于-25度。
(八)驻波系数:小于等于1.3。
(九)馈线损耗:发射支路小于等于3分贝,接收支路小于等于4分贝。
(十)极化方式:线极化。
(十一)波瓣形式:笔形波束。
(十二)波束转换方式:电控。
(十三)双程屏蔽网隔离度:大于40分贝。
(十四)电磁屏蔽网采用金属网结构形式,网孔几何尺寸小于风温廓线雷达工作波长的1/20,金属丝直径不小于2毫米。
可选择加装的屏蔽网,其网孔几何尺寸不大于20毫米,金属丝直径不小于2毫米。
两层屏蔽网均应设有维修门。
第三十六条风温廓线雷达发射分系统应当满足以下技术要求:(一)采用全固态模块化脉冲发射机。
(二)输入峰值功率:8~12分贝毫瓦。
(三)输出峰值功率:大于等于1千瓦。
(四)脉冲宽度:低模式为0.4微秒;高模式采用脉冲压缩技术,脉冲宽度为0.8微秒×子脉冲数。
(五)脉冲上升/下降时间:上升沿100纳秒~200纳秒,下降沿10纳秒~50纳秒。
(六)脉冲重复周期:20微秒~100微秒。
(七)最大占空比:大于等于8%。
(八)输入/输出阻抗:50欧姆。
(九)发射频谱宽度:信号峰值功率点下降-35分贝时,带宽小于等于35兆赫兹。
第三十七条风温廓线雷达接收分系统应当满足以下技术指标:(一)噪声系数:在低噪声放大器输入口小于等于1.5分贝。
(二)动态范围:大于等于90分贝。
(三)接收机灵敏度:低模式时小于等于-108分贝毫瓦,高模式时小于等于-110分贝毫瓦。
(四)中频采样位数:大于等于16比特。
(五)中频采样频率:大于等于40兆赫兹。
(六)中频匹配滤波器带宽:与脉冲宽度匹配。
(七)输入/输出阻抗:50欧姆。
(八)I、Q输出:大于等于24比特。
(九)镜频抑制比:大于等于70分贝。
(十)频综短稳(1毫秒):优于10-11。
(十一)相位噪声:小于等于-120dBc/Hz@1kHz(杂散小于-60dBc时)。
第三十八条风温廓线雷达信号处理分系统应当满足以下技术要求:(一)信号处理流程:脉冲压缩、时域相干积累、FFT、加窗及滤波处理、非相干积累。
(二)采用低、高两种模式,低模式采用常规模式,高模式采用脉冲压缩模式。
(三)时域相干积累数:128次~1024次。
(四)FFT点数:128点、256点、512点、1024点、2048点。
(五)库长:低模式60米,高模式120米。
(六)最大处理库数:大于等于100个。
(七)输出:功率谱密度分布或IQ数据。
(八)RASS输出正弦波信号,幅度根据所选用的音频功放确定。
第三十九条风温廓线雷达监控分系统应当满足以下技术要求:(一)主控计算机及操作系统采用当前主流计算机的配置。
(二)监控信号包括以下内容:天线分系统:T/R开关状态监测信号、波束指向状态信息。
发射分系统:发射分系统过热故障、发射分系统RF输入故障、发射分系统RF无输出故障、发射分系统电源故障、发射分系统输出驻波故障、发射分系统工作温度数值、发射分系统输出前向功率数值、天线反射功率数值、室内温度数值。
接收分系统:接收本振采样信号、激励采样信号、中频调制触发信号、数字中频内部直流电源故障信号、数字中频内部A/D采样时钟故障信号。
第四十条风温廓线雷达标定分系统应当具有先行通道强度标定、速度检查、系统相干性检查、系统灵敏度和动态范围检查的功能。