收藏本站
《第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集》2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机载雷达探测及其资料处理仿真软件平台设计与实现

纪雷  王振会  滕煦  赵凤环  吴彬  
【摘要】:云在大气系统有着重要的作用,其对大气辐射平衡有重要影响,云的形成和发展是产生降水的前提条件,是影响降水系统动力学和微物理特性的重要方面。雷达探测是获取云宏观和微观结构的重要手段。气象天气雷达通过发射一个电磁波能量脉冲,接收并计算大气中水成物粒子的后向散射能量。其中后向散射能量的大小与雷达的波长,水成物粒子的类型、大小、空间取向以及分布有关。目前在气象预报业务中广泛使用的常规天气雷达,对含有大水滴的浓密云区有一定的探测能力,主要是用于雨区观测,不能对水成物粒子较小的薄云或非降水云进行有效探测,而毫米波气象雷达却可以弥补这一缺陷,其可以有效的探测薄云以及非降水云内粒子群的雷达回波和速度的空间部分特征。在毫米波波段,大气中的水汽和氧气对电磁波的吸收衰减不可忽略,并且水成物对其的衰减也比较明显。机载毫米波雷达不但体积较小,而且可以非常灵活的进行探测。为了便于进行雷达探测及其资料处理仿真,我们设计开发了软件"SimRAD"(Simulating air borne Radardetection and Data processing),通过输入雷达探测频率,大气状态参数(高度、气压、气温、相对湿度)以及水成物相态、分布、含量(g/m3)或混合比(g/kg),便可以模拟出水成物的雷达回波以及水成物和大气吸收衰减的垂直廓线,并且可以对回波进行衰减订正。水成物的相态可以分为3种:水、冰、外包水膜冰球,外包水膜冰球主要用于对0度层亮带的模拟,外包水膜冰球复折射指数是假定其为冰水混合物,根据Bruggeman公式进行计算得到。水即为纯水,冰包含纯冰,霰,雪等,视为纯冰与空气的混合物,其复折射指数也是根据Bruggeman公式计算得到。对于水成物的分布函数,SimRAD提供4种选择:修正伽马分布,指数分布,幂函数分布,单一分布。衰减订正算法包括:HB法、迭代法、逐库近似法I、逐库近似法II、逐库法。水成物粒子散射理论是以球形粒子米散射理论为基础,把冰晶等非球形粒子等效为球形粒子进行模拟计算。大气吸收衰减按照Liebe理论计算。

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张培昌,王振会;天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅰ):理论分析[J];高原气象;2001年01期
2 黄芳,陈洪滨,王振会;37GHz和94GHz的大气微波衰减比较分析[J];遥感技术与应用;2003年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 迟竹萍,王以琳,刘诗军;多普勒雷达资料在飞机增雨作业中的应用研究[J];成都信息工程学院学报;2004年02期
2 杨义彬;;激光雷达技术的发展及其在大气环境监测中的应用[J];成都信息工程学院学报;2005年06期
3 李英,陈联寿,徐祥德;水汽输送影响登陆热带气旋维持和降水的数值试验[J];大气科学;2005年01期
4 许小峰;中国新一代多普勒天气雷达网的建设与技术应用[J];中国工程科学;2003年06期
5 朱永兵,张曙;一次大冰雹过程的多普勒雷达回波特征[J];广东气象;2005年02期
6 吴德平,梁冰;一个“移径北翘台风”的环流及结构特征[J];广东气象;2005年03期
7 黄玉霞,王宝鉴,王锡稳,刘治国;“8.28”过程的多普勒雷达回波与水汽输送特征分析[J];干旱气象;2004年03期
8 所学斌,姚立宏,周文志;浅谈桂林新一代天气雷达发射机排气系统的改进方法[J];广西气象;2005年01期
9 陈阳,陆春菊;南宁雷达责任区强对流天气的气候统计特征分析[J];广西气象;2005年02期
10 罗保华,温仁枚;台风螺旋雨带相对静止与大暴雨关系初探[J];广西气象;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗保华;温仁枚;;台风螺旋雨带相对静止与大暴雨关系初探[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
2 周传喜;楚涤修;熊华南;尹忠海;李绚丽;;多普勒天气雷达产品在人工增雨中的作用探讨[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
3 陈礼斌;钟卓约;;050322飑线天气的新一代多普勒雷达回波特征[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
4 郭荣芬;张腾飞;鲁亚斌;;低纬高原“05.03”强倒春寒天气过程分析[A];2005年泛珠三角气象学术研讨会论文选集[C];2005年
5 王郦;郑芬;朱纬;;云南文山2007年初夏第一场透雨的诊断分析[A];2007年滇黔桂三省区五州市气象协作区交流会论文集[C];2007年
6 赵建;付琼;李莉群;岑启林;何海燕;;多普勒雷达资料在人工防雹作业中的应用分析[A];2007年滇黔桂三省区五州市气象协作区交流会论文集[C];2007年
7 史锐;程明虎;;用短时平均反射率因子垂直廓线联合雨量计估测夏季区域强降水[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
8 魏洪峰;;双偏振多普勒天气雷达的双通道一致性[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
9 魏洪峰;;多普勒天气雷达速度测量误差试验方法[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
10 黄美金;;一次中尺度对流飑线的多普勒天气雷达分析[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 魏林宏;时空尺度对洪水模拟的影响研究[D];河海大学;2004年
2 许小永;四维变分和集合卡尔曼滤波同化多普勒雷达资料的方法及其反演暴雨中尺度结构的研究[D];南京信息工程大学;2005年
3 冯民学;高速公路交通气象智能化监测预警系统研究[D];南京信息工程大学;2005年
4 莫月琴;双基地多普勒天气雷达探测理论及应用分析研究[D];中国气象科学研究院;2005年
5 胡胜;多普勒雷达资料业务应用研究[D];南京信息工程大学;2006年
6 靳国旺;InSAR获取高精度DEM关键处理技术研究[D];解放军信息工程大学;2007年
7 许继军;分布式水文模型在长江流域的应用研究[D];清华大学;2007年
8 魏应植;雷达和卫星图像在登陆福建台风预报中的应用[D];南京信息工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴蕾;多普勒天气雷达二次产品处理模块的工程设计[D];南京气象学院;2003年
2 何宇翔;大气波导模拟分析及雷达资料三维插值处理[D];南京气象学院;2003年
3 沃伟峰;多普勒天气雷达二次产品开发平台的设计与实现[D];南京气象学院;2003年
4 黄芳;37GHz和94GHz的大气微波衰减计算分析[D];南京气象学院;2003年
5 赵小艳;天气雷达回波衰减订正算法的研究及其应用[D];南京气象学院;2002年
6 靳国旺;航天INSAR提取DEM的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
7 冯桂力;山东地区对流天气的地闪演变和分布特征研究[D];中国海洋大学;2003年
8 弓树宏;雨、雾等效介电特性和传播特性的系统辨识研究[D];西安电子科技大学;2004年
9 胡方超;小椭球粒子群旋转轴取向呈正态分布时的散射特征研究[D];南京气象学院;2004年
10 徐芬;新一代多普勒天气雷达基数据数据库系统设计与实现[D];南京气象学院;2004年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 刘锦丽,张凌;微波主被动联合测雨的应用研究[J];大气科学;1993年02期
2 窦贤康,刘万栓,刘锦丽;机载雷达定量测雨中衰减效应的订正研究[J];大气科学;1999年04期
3 张培昌,王振会;天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅰ):理论分析[J];高原气象;2001年01期
4 王振会,张培昌;天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅱ):数值模拟与个例实验[J];高原气象;2001年02期
5 王振会,张培昌;小旋转椭球粒子群的微波衰减系数与雷达反射率因子之间的关系[J];气象学报;2000年01期
6 刘晓阳,毛节泰,李纪人,朱元竞;雷达联合雨量计估测降水模拟水库入库流量[J];水利学报;2002年04期
7 黄芳,陈洪滨,王振会;37GHz和94GHz的大气微波衰减比较分析[J];遥感技术与应用;2003年05期
8 王振会,王庆安,张培昌,官莉;小旋转椭球粒子群降水区雷达回波衰减订正模拟实验[J];遥感学报;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵小艳;天气雷达回波衰减订正算法的研究及其应用[D];南京气象学院;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陈洪滨;测量云液水柱含量的一个设想[J];大气科学;2002年05期
2 王振会,张培昌;天气雷达回波衰减订正算法的研究(Ⅱ):数值模拟与个例实验[J];高原气象;2001年02期
3 王振会,张培昌;小旋转椭球粒子群的微波衰减系数与雷达反射率因子之间的关系[J];气象学报;2000年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗凡;陈金鹰;;超宽带技术及其应用的探讨[J];石油仪器;2007年06期
2 石书祝;赵正予;李婷;陈罡;;武汉电离层斜向返回探测系统波形发生器设计[J];深圳大学学报(理工版);2009年04期
3 王毅;;一种新的雷达与红外传感器异平台数据融合方法[J];激光与红外;2010年03期
4 叶建威;叶建芳;翟天喜;;靶位控制器系统的设计及实现[J];微计算机信息;2010年23期
5 徐产兴;;国外舰载雷达系统分析研究[J];雷达与对抗;1990年04期
6 赵国庆;;综合电子战系统的网络化[J];电子对抗;2005年01期
7 王志刚;王芳;;复杂电磁环境下雷达网预警时间的分析与计算[J];航天电子对抗;2008年01期
8 那健;冯勇;;雷达探测弹道数据仿真方法设计[J];中国雷达;2009年02期
9 孙殿星;王学伟;周晓东;涂三军;;雷达/红外复合制导系统雷达对红外引导评估[J];舰船电子工程;2010年04期
10 李军;王雪松;王涛;;飞机尾流的脉冲多普勒雷达探测性能分析[J];中国电子科学研究院学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 纪雷;王振会;黄兴友;张培昌;;W波段不同云型衰减订正研究[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
2 董凯;李伟明;姜本清;方伟;;数字化战场中雷达探测区域可视化技术研究[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
3 张宝森;郜国明;;宁蒙河段冰凌监测技术试验研究[A];寒区水科学及国际河流研究系列丛书2·寒区水循环及冰工程研究——第2届“寒区水资源及其可持续利用”学术研讨会论文集[C];2009年
4 朱德兵;耿嘉楠;黄敏;王猛;王宁;;一种铁路路基雷达探测信号的枕木干扰波剔除算法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
5 柯高建;陈文韬;肖高标;;二维复杂地形反射场计算方法研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
6 吴琼;杨虎;卢乃锰;;星载降水雷达探测频段选择仿真研究[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年
7 丁菊丽;费建芳;黄小刚;胡晓华;周鑫;;稳定层结条件下非线性相似函数对蒸发波导模型的改进[A];第28届中国气象学会年会——S17第三届研究生年会[C];2011年
8 谢雄耀;于超;赵永辉;覃晖;;山岭隧道空洞病害雷达探测图像影响因素的正演模拟研究[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年
9 商建;杨汝良;;TRMM卫星测雨雷达的数据处理及台风三维数据分析[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
10 刘伟;;脉冲波外场RCS测试系统设计与实现[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 孙宇浩特约记者 高广超;雷达探测成为核心竞争力[N];中国矿业报;2008年
2 记者 顾钢;德国成功发射X波段雷达探测卫星[N];科技日报;2007年
3 邵桂兰;雷达探测巧解屋顶酒吧施工难题[N];中华建筑报;2007年
4 张忠霞;土星探测器:土卫六可能有“地下海”[N];新华每日电讯;2008年
5 劳曲;土卫六上有“海洋”[N];中国海洋报;2007年
6 张建松;我科学家将再探南极深冰心[N];中国国土资源报;2007年
7 李莉;隐形战争时代悄然来临?[N];中国国防报;2007年
8 颜家蔚 许德福;福建新一代天气雷达发挥显著作用[N];中国气象报;2003年
9 于晓伟、记者 谭洁;老战机呼啸海天展新翼[N];解放军报;2005年
10 记者 邓琳;京广桥桥梁没有问题[N];北京现代商报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 仲凌志;毫米波测云雷达系统的定标和探测能力分析及其在反演云微物理参数中的初步研究[D];中国气象科学研究院;2009年
2 刘敦文;地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制研究[D];中南大学;2001年
3 王帮兵;基于双频极化雷达技术的东南极冰盖内部结构特性研究[D];吉林大学;2007年
4 杨虎;植被覆盖地表土壤水分变化雷达探测模型和应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
5 刘君;大气温度及气溶胶激光雷达探测技术研究[D];西安理工大学;2008年
6 王齐仁;隧道地质灾害超前探测方法研究[D];中南大学;2008年
7 常启海;武汉上空中层大气的瑞利激光雷达观测与研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2005年
8 毛敏娟;机载大气探测激光雷达的研制及大气气溶胶的探测研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 崔祥斌;基于冰雷达的南极冰盖冰厚和冰下地形探测及其演化研究[D];浙江大学;2010年
10 刘成国;蒸发波导环境特性和传播特性及其应用研究[D];西安电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 纪雷;机载雷达探测资料处理仿真平台的设计与模拟实验[D];南京信息工程大学;2011年
2 赵凤环;用SimRAD平台对毫米波水云衰减订正进行模拟[D];南京信息工程大学;2011年
3 尚学刚;基于STK的临近空间飞行器雷达探测仿真研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 向军;C~3I系统雷达信息源仿真研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
5 吴忠敏;超宽带探测雷达[D];浙江大学;2010年
6 许浩;无人作战飞机高生存率突防航迹规划技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 丁宁;激光雷达探测海面油荧光信息提取研究[D];中国海洋大学;2009年
8 尹飞;面阵式激光雷达探测芯片的设计与制作[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
9 张向培;基于冰雷达探测技术的南极冰盖冰层厚度和冰下地形特征研究[D];吉林大学;2007年
10 陈敏;气溶胶消光系数空间分布及斜程能见度的激光雷达探测[D];苏州大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026