一种双线偏振多普勒天气雷达系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103323850A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103323850103323850A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310202199.1(22)申请日2013.05.28(71)申请人芜湖航飞科技股份有限公司地址241003安徽省芜湖市芜湖高新技术开发区漳河路15号办公楼四、五层(72)发明人芮文刚陈宏松陈婷婷(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称一种双线偏振多普勒天气雷达系统(57)摘要本发明公开了一种双线偏振多普勒天气雷达系统，包括室外和室内两个部分，所述的室外部分包括天线伺服分系统、发射分系统、接收分系统、监控标校分系统、配电分系统；所述的室内部分包括信号处理终端、用户分系统。本发明采用独创的信号链路设计，减小了设备量，提高了系统的可靠性；采用多通道信号处理的方式，实现双线多普勒天气雷达所有参量的同时测量，提高了探测数据的时效性；采用基于GPU信号处理技术，提高了双线信号处理能力；采用独特的双通道全路径收发标校技术，减小了雷达系统的双通道收发系统误差，为提高探测数据质量提供了有效保证。CN103323850ACN103285ACN103323850A权利要求书1/3页1.一种双线偏振多普勒天气雷达系统，包括室外和室内两个部分，其特征在于：所述的室外部分包括天线伺服分系统、发射分系统、接收分系统、监控标校分系统、配电分系统；所述的室内部分包括信号处理终端、用户分系统。2.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的雷达系统采用链路设计，所述的信号处理终端采用基于GPU信号处理技术。3.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的监控标校分系统为双通道全路径收发标校技术的分系统；该系统用于：1)、接收APC01分系统监控数据；2)、接收TX02分系统监控数据；3)、接收RX03分系统监控数据；4)、显示SPTE04分系统监控数据；5)、产生标校所需的各种时序信号；6)、对发射双通道进行幅度、相位标校以及初相校准；7)、对接收双通道进行幅度、相位标校以及进行噪声标定。4.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的天线伺服分系统采用旋转抛物面天线，并设有旋转抛物面保护罩；该分系统的参数为：1)、频率：X波段；2)、极化方式：水平、垂直的双线性极化；3)、直径：1.8m；4)、增益：≥40dB；5)、副瓣电平：≤-27dB；6)、电轴指向波束主轴方向差：≤0.1°；7)、天线扫描方式：PPI、RHI、体扫、扇扫、定点；8)、天线扫描范围：方位0～360°；俯仰0～90°；9)、天线扫描速度：方位1～4rpm；俯仰1～2rpm。5.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的发射分系统的参数为：1)、工作频率：X波段；2)、输出功率：≥150W，独立双发射机；3)、最大脉宽：100uS，占空比＞20％；4)、重复频率：400Hz～4kHz；5)、幅度一致性：±1dB；6)、相位一致性：±10°。6.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的接收分系统的参数为：1)、工作频率：X波段，双通道；2)、接收机增益：40dB±3dB；3)、噪声系数：≤3.0dB；4)、中频频率：IF1，IF2；2CN103323850A权利要求书2/3页5)、中频带宽3dB：IF1±2.5MHz，IF2±2.5MHz；6)、中频输出最大幅度：10dBm；7)、幅度一致性：±0.5dB；8)、相位一致性：±10°。7.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的天气雷达系统设有视频图像采集装置。8.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的天气雷达系统设有频综分系统，所述的频综分系统参数为：1)、本振信号：X波段；2)、双通道上变频：X波段；3)、波形信号：IF1，IF2；4)、输出标校信号：强度、速度；5)、参考信号：100MHzi.相位噪声：＜-160dBc/Hz，@1kHz；ii.频率稳定度：＜3×10-11/ms。9.按照权利要求1所述的双线偏振多普勒天气雷达系统，其特征在于：所述的信号处理终端的软件及气象产品包括：1)、主要处理功能：PPP、FFT、自适应杂波抑制、基于随机相位编码的二次回波消除及恢复；2)、基本物理量：Z强度、V速度、W谱宽、ZDR差分发射率、KDP差分相移传播常数、LDR退极化比以及16位的I/Q、特定距离单元的多普勒功率谱；3)、基本数据产品：平面位置显示PPI、