机载气象雷达强衰减区告警方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114137537A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111358353.5(22)申请日2021.11.16(71)申请人中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所地址214063江苏省无锡市梁溪路796号(72)发明人高霞陈娟周晔(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人窦雪龙(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)G01S7/36(2006.01)G01S7/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称机载气象雷达强衰减区告警方法(57)摘要本发明提供一种机载气象雷达强衰减区告警方法，包括以下步骤：步骤一、机载气象雷达在机载前方设定方位范围进行电磁波的发射与接收，并对每个方向上的接收到的雷达回波进行反射率计算；步骤二、建立衰减系数与反射率因子关系；步骤三、根据衰减系数与反射率因子关系，建立雷达测量到的气象目标反射率因子与气象目标的真实反射率因子之间的关系式，对雷达回波路径上的衰减进行补偿；步骤四、定量给出影响衰减补偿稳定性的临界值，并根据反射率衰减补偿结果与临界值比较结果识别强衰减区；步骤五、进行强衰减区告警。本发明能够对雷达回波进行路径衰减补偿，提高了雷达显示气象目标强度的准确性。CN114137537ACN114137537A权利要求书1/1页1.一种机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、机载气象雷达在机载前方设定方位范围进行电磁波的发射与接收，并对每个方向上的接收到的雷达回波进行反射率计算；步骤二、建立衰减系数与反射率因子关系；步骤三、根据所述衰减系数与反射率因子关系，建立雷达测量到的气象目标反射率因子与气象目标的真实反射率因子之间的关系式，对雷达回波路径上的衰减进行补偿；步骤四、定量给出影响衰减补偿稳定性的临界值，并根据反射率衰减补偿结果与临界值比较结果识别强衰减区；步骤五、进行强衰减区告警。2.根据权利要求1所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，所述步骤二具体为：通过公式确定衰减系数，其中，Zr为气象目标的真实反射率因子，K为衰减系数，单位为Np/m，a、b为常值指数，a、b的取值与粒子形状和波长有关。3.根据权利要求2所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，所述步骤三具体为：通过公式计算雷达回波路径衰减补偿，其中，Zm(i)为雷达探测得到反射率值，Zr(i)为衰减补偿后得到的反射率真值，Ki为1到i个距离单元之间的总衰减量，ΔR为雷达距离单元的大小。4.根据权利要求3所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，所述步骤四具体为：根据衰减补偿临界值进行强衰减区识别，并且当Zr(i)>xmin时，将第i个距离单元以外的区域作为强衰减区。5.根据权利要求4所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，所述步骤五具体为：当Zr(i)>xmin时，判断此时衰减补偿告警出现不稳定现象，此时控制雷达给出告警标示并标记强衰减区。6.根据权利要求2所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，粒子形状为球状，其中，a＝3.0199×10‑9。7.根据权利要求6所述的机载气象雷达强衰减区告警方法，其特征在于，粒子形状为球状，其中，b＝0.8771。2CN114137537A说明书1/4页机载气象雷达强衰减区告警方法技术领域[0001]本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种机载气象雷达强衰减区告警方法。背景技术[0002]当电磁波投射到气体分子或液态、固态的云和降水粒子上时，一部分能量被粒子吸收，变成热能或其它形式的能量，另一部分能量被粒子散射，使原入射方向的电磁波能量受到削弱，称为电磁波的大气衰减。[0003]机载气象雷达利用电磁波的后向散射能量进行气象目标的探测，电磁波的大气衰减会影响气象强度探测的准确性，气象目标对电磁波衰减效应与波长有关，波长越小，电磁波衰减越严重。机载气象雷达受飞机装机空间限制，通常采用X波段，而X波段由于波长较短，在探测降水区域时，气象目标对雷达波有着较强的吸收和散射作用，造成回波在降水路径上能量的衰减，衰减作用造成回波反射率强度变弱，气象目标的强度、大小、形状与真实目标均有一定差异。[0004]衰减除了导致雷达探测得到的气象大小形状强度不准确，对于雷暴等强降雨区(强衰减区)，降雨越强，雷达能够穿透的范围越小，雷暴体可能会吸收或反射所有的雷达信号，产生“信号衰减”现象，导致雷达探测不到隐藏在雷暴体后面的雷暴，在屏幕上形成“阴影区”，使得飞行员误以为雷暴体后面是安全的区域，引发飞行事故。发明内容[0005]有鉴于此，本说明书实施例提供一种机载气象雷达强衰减区告警方法，以实现对雷达回波进行路径