第七章 脉冲多普勒天气雷达探测(南京信息工程大学 雷达气象学)

雷达气象学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对流雷暴中，容易产生强龙卷的是（）参考答案:超级单体2.与龙卷无关的特殊回波是（）参考答案:TBSS3.多普勒天气雷达的天线大小影响（）参考答案:高度分辨率_体积分辨率4.多普勒天气雷达不能探测到（）速度参考答案:切向5.不属于天气雷达的波段是（）参考答案:L6.天气雷达的最重要参数是（）波长7.我国业务天气雷达的时间分辨率约为（）分钟参考答案:68.瑞利散射的条件可以不包括（）参考答案:粒子质量密度9.我国天气雷达的脉冲宽度是1.57微秒，对应的距离分辨率大约是（）参考答案:250m10.不是双偏振雷达base data的是()参考答案:Kdp11.判别地物回波的最好回波参量是（）参考答案:CC12.我国业务天气雷达的天线波束宽度约为()1度13.Zdr数值最大的是（）参考答案:蜻蜓14.用波长为10cm的S波段雷达探测降雨时，某小雨区的雷达反射率是100mm2/m3,用波长5cm的C波段雷达探测，该小雨区的雷达反射率是多少mm2/m3？（注意：不是雷达反射率因子Z）(a)100 (b)200 （c）400 （d）1600请在空内填写A或B或C或D参考答案:D##%_YZPRLFH_%##d15.我国目前的主流业务天气雷达是（）参考答案:双线偏振多普勒天气雷达16.探测台风天气时，探测性能最好的雷达波段可能是（）参考答案:S17.哲学课本中的天体“红移”与雷达气象学中相对应的知识是（）参考答案:多普勒效应18.对流降水的回波特点包括（）参考答案:回波高度高_回波强度的一致性差_回波中心的强度大19.降雪回波具有的特点包括（）参考答案:回波范围大_回波差异小20.降雨回波强度的上、下限大约是（）参考答案:55dBZ_10dBZ21.根据大气折射率分布的不同，出现多种雷达电磁波的折射情况，其中对天气雷达影响最大的折射是（）参考答案:大气波导22.S波段雷达估测降雨时，最主要的误差可能来自（）参考答案:雨滴谱变化23.双偏振雷达回波参数中，不受衰减影响的有（）参考答案:Фdp_Vr24.不能充分体现双偏振雷达探测优势的降水是（）参考答案:小雨25.雷达气象方程反映的是：雷达探测的是目标的（）参考答案:雷达反射率因子_回波功率26.影响雷达照射体积的参数有（）参考答案:目标距离_波束宽度_脉冲宽度27.VCP21和VCP31的探测差别主要有()参考答案:脉冲宽度_探测目标_扫描仰角_时间分辨率28.我国业务天气雷达使用的波段是（）参考答案:S_C29.我国业务天气雷达的脉冲宽度约1.67微秒(实际为1.57微秒)，230km处的照射体积约为（）立方公里(a)2 （b）3 （c）4 （d）其它请在空内填写A 或B或C或D参考答案:B##%_YZPRLFH_%##b30.目标的雷达反射率因子具有（）参考答案:和雷达波长无关_和复折射指数项大小无关_和距离远近无关31.雷达电磁波衰减的原因包括（）参考答案:介质的吸收_介质的散射32.雷达电磁波折射对雷达探测的影响是（）参考答案:目标高度有误差_地物杂波增多_目标距离有误差33.容易发生超折射的气象条件包括（）参考答案:暴雨过后_逆温_大气层“上层干、下层湿”34.谱宽最大和最小的目标分别是（）参考答案:地物_降雹35.超级单体引起的灾害可能有（）参考答案:滑坡或泥石流_龙卷风36.降雪回波功率较小的原因有（）参考答案:雪花数量密度小_雪花复折射指数项小_雪花等效直径小37.与真实回波相比，迟到回波(The second-trip echo)的变化包括（）参考答案:回波距离_回波高度_回波强度_回波面积38.调整雷达的PRF，可能影响（）参考答案:Vmax_Rmax_回波面积_回波强度39.雨滴在降落过程中的破碎，对雷达探测和估测的影响有（）参考答案:估测的降雨强度_估测的降雨量_回波强度40.地物回波和降水回波的差异有（）参考答案:回波的水平分布_回波的垂直分布_回波的时间分布_径向速度分布41.与冰雹特征回波密切相关的有（）参考答案:很强的Z_TBSS_V-形衰减缺口42.与雷暴下沉气流密切相关的有（）参考答案:RFD_阵风锋43.与上升气流密切相关的特征回波有（）参考答案:BWER_WER44.能够产生龙卷的雷暴类型有（）参考答案:飑线_多单体雷暴_超级单体45.回波强度最大和最小的分别是（）参考答案:冰雹_降雪(干雪)46.能用于判别冰雹的双偏振雷达参量有（）参考答案:Ldr_Zdr_kdp47.和雨滴数密度密切相关的参量有（）参考答案:Фdp_Z48.Zdr在0dB附近的目标有（）参考答案:小雨_北方降雪_冰雹49.冰雹特殊回波TBSS的长短主要受（）的影响。

南京信息工程大学2020考研大纲：T10雷达与卫星气象学考研大纲频道为大家提供南京信息工程大学2019考研大纲：T10雷达与卫星气象学，一起来看看吧！更多考研资讯请关注我们网站的更新!南京信息工程大学2019考研大纲：T10雷达与卫星气象学科目代码：T10科目名称：雷达与卫星气象学《雷达气象学》占50%，《卫星气象学》占50%第一部分课程目标与基本要求一、课程目标《雷达气象学》与《卫星气象学》是大气探测专业学生的两门重要专业课。

《雷达气象学》主要包括雷达探测基础理论和回波信息分析与应用两大部分，系统地讲述雷达探测气象目标的基础理论，即回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，脉冲多普勒天气雷达工作原理，回波信息的分析原则及其应用，等等。

《卫星气象学》主要包括卫星遥感基础理论和卫星云图资料的分析应用技术和卫星探测资料处理的一些概念。

通过雷达气象学和卫星气象学的学习，为从事雷达、卫星气象遥感研究提供理论基础,并掌握雷达、卫星资料在天气预报及相关学科的一些应用。

二、基本要求要求学生掌握雷达回波的产生、电磁波在大气中的衰减和折射，雷达定量测量降水原理和方法，雷达回波信息的分析原则及其应用;要求学生掌握卫星遥感基本概念、卫星轨道特征、卫星辐射遥感理论和方法，卫星资料处理和分析的基本原则，卫星云图在天气分析中的应用，了解由卫星资料定量估算气象参数，并不断提高自学能力。

第二部分课程内容与考核目标《雷达气象学》部分第一章引言了解雷达气象学的相关基础知识，如：雷达气象学的主要研究内容、天气雷达的发展史、中国天气雷达的发展概况、天气雷达的应用领域、天气雷达的基本工作原理，天气雷达的主要设备。

第二章散射了解散射现象及散射的分类，掌握并理解散射方向函数，雷达散射截面、雷达反射率、雷达反射率因子。

第三章衰减掌握衰减系数，了解实际大气的衰减问题，理解衰减截面、吸收截面、标准化截面、云雨粒子的散射和衰减截面、云雨粒子的衰减系数等。

南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称气象仪器实验实验（实习）日期 2013.3得分指导教师院信息与控制专业测控技术与仪器年级2010 班次 1 姓名周宏运学号20101341031一、实验内容：1. 测风：地面气象观测中测量的风是两维矢量(水平运动)，用风向和风速表示。

风向是指风的来向，最多风向是指在规定时间段内出现频数最多的风向。

人工观测，风向用十六方位法；自动观测，风向以度(°)为单位。

风速是指单位时间内空气移动的水平距离。

风速以米/秒（m/s）为单位，取一位小数。

最大风速是指在某个时段内出现的最大十分钟平均风速值。

极大风速(阵风)是指某个时段内出现的最大瞬时风速值。

瞬时风速是指三秒钟的平均风速。

风的平均量是指在规定时间段的平均值，有三秒钟、二分钟和十分钟的平均值。

人工观测时，测量平均风速和最多风向。

配有自记仪器的要作风向风速的连续记录并进行整理。

自动观测时，测量平均风速、平均风向、最大风速、极大风速。

测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等。

中文名称：测风塔英文名称：wind measureme定义：安装风速、风向等传感器以及风数据记录器，用于测量风能参数的高耸结构。

应用学科：电力（一级学科）；可再生能源（二级学科）测风塔的组成：包括塔底座（1）、塔柱（2）、横杆、斜杆（3）、风速仪支架（4）、避雷针（5）、拉线用于对近地面气流运动情况进行观测、记录的塔形构筑物。

以前多由气象、环保部门建造，用于气象观测和大气环境监测。

近年来，随着全球对风能资源的普遍关注和风力发电行业的迅速发展，各国政府、企业或是风电开发商开始投资兴建测风塔，为将来风电场的投资建设获取第一手风能资料。

测风塔架设在风电场场址内，多为绗架式结构和圆筒式结构，采用钢绞线斜拉加固方式，高度一般为10-150米。

在塔体不同高度处安装有风速计、风向标以及温度、气压等监测设备。

南京信息工程大学2023年考研大纲：810雷达与卫星气象学1500字南京信息工程大学2023年考研大纲主要包括810雷达与卫星气象学的相关内容。

本文将着重介绍该大纲所覆盖的主要知识点。

一、雷达气象学基础雷达气象学是指利用雷达原理和技术方法来观测和研究大气中的云、降水、回波特征等气象现象的学科。

主要内容如下：1. 雷达的基本原理和工作方式：介绍雷达的基本原理、频谱分析、调制与解调等知识点。

2. 雷达回波的特征参数：详细介绍雷达回波的特征参数，包括强度、速度、谱宽等，并说明其在气象研究中的应用。

3. 雷达降水估计方法：介绍雷达降水估计的原理和方法，包括Z-R关系、多普勒降水估计等。

4. 雷达领域观测技术：介绍雷达观测中的常用技术和方法，如线性观测、对抗性观测等。

5. 雷达在天气预报中的应用：详细介绍雷达在天气预报中的应用，包括暴雨监测与预报、雷达在中尺度天气系统研究中的应用等。

二、卫星气象学基础卫星气象学是指利用地球同步轨道卫星观测手段，采集大气的云、降水、气溶胶等信息，研究和分析大气环境的学科。

主要内容如下：1. 卫星遥感基础：介绍卫星遥感的基本原理、参数提取方法等。

2. 卫星云图绘制与解译：详细介绍卫星云图的绘制方法和解译技巧，包括云的分类、云的特征识别等。

3. 卫星降水估计：介绍卫星降水估计的原理、方法和算法，包括热红外（TIR）云顶高度和水汽柱总量估算等。

4. 卫星成像仪器与数据处理：介绍卫星成像仪器的原理和性能，以及卫星数据处理的方法和技术。

5. 卫星数据在天气预报中的应用：详细介绍卫星数据在天气预报中的应用，包括卫星风场分析、气溶胶探测等。

以上就是南京信息工程大学2023年考研大纲中810雷达与卫星气象学的内容概要。

通过系统学习和掌握这些知识点，可以提高在雷达和卫星气象学领域的专业能力，并为未来在相关领域的研究和应用奠定基础。

任务书雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。

因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。

如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。

特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。

本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。

摘要脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。

现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。

脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。

本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。

并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理.关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频AbstactPulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution.This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signaling matlab to simulation The signal processing of radar system.Linear frequency modulation.Keywords:Pulse Doppler (PD) radar.Constant false alarm rate .pulse compression.目录一．脉冲多普雷达简介 (1)1,多普勒效应 (1)二、多普勒测速原理 (2)三、多普勒雷达简介 (4)四、多普勒雷达工作原理 (6)五、PD雷达信号处理仿真 (8)5.1、正交双通道处理 (9)5.2、脉冲压缩 (10)5.3、线性调频信号的脉冲压缩 (12)5.4、巴克码信号的脉冲压缩 (14)5.5、恒虚警处理 (14)5.5.1、单元平均恒虚警处理(CA-CFAR) (16)5.5.2、平均选大恒虚警处理(GO-CFAR) (16)5.6、动目标检测(MTD)模型 (19)六、总结与展望 (20)参考文献 (21)二、脉冲多普雷达简介1,多普勒效应多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号将发生变化。

《雷达气象学》教学大纲教学目的雷达气象学是利用天气雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测学和天气学等共同研究的一个分支，是大气科学各专业本科生的专业基础课。

雷达气象学的主要内容包括雷达探测基础理论、雷达回波信息应用和雷达探测技术三部分。

雷达探测基础理论包括云和降水粒子对雷达波的散射；微波经过大气、云和降水粒子时的衰减；气象条件对雷达波传播的影响，如大气折射、大气不均匀结构的散射等。

雷达回波信息应用方面包括雷达定量测量降水量和云中的含水量；雷达回波在云和降水物理探测以及天气分析预报上的应用；多普勒雷达和各种新型雷达在三维流场、降水粒子谱、晴空回波、大气湍流等探测研究中的应用。

雷达探测技术方面包括各种气象雷达资料的处理和传输等。

基于气象目标物（如云、雾、雨、雪、雹等）对电磁波的散射和吸收，天气雷达能够获得各种天气现象的物理状态及其演变的资料，目前已成为大气科学研究和日常气象业务中广泛应用的一种重要探测工具，特别是在研究降水的形成，分析中小尺度天气系统，警戒风害和冰雹相伴随的灾害性强对流天气等方面具有非常重要的意义。

近些年来天气雷达技术发展非常迅速，雷达气象学的研究领域也得到很大的拓广。

天气雷达在经历了常规天气雷达、数字化天气雷达后，已进入多普勒天气雷达时代。

国内新一代天气雷达系统布网投入气象业务使用，标志了我国天气雷达技术进入一个新的阶段，同时也大大促进了国内雷达气象学的研究。

多普勒天气雷达在雷达探测理论的研究由偏重于降水质点后向散射的研究拓宽到散射的多普勒特性研究、偏振散射的研究、多波长特性研究及侧向散射特性的研究。

另外新的雷达探测技术不断地发展，双偏振雷达技术，多基地探测技术，快速扫描技术等进一步的研究也逐渐纳入气象业务，这必将会给带来更多的信息。

《雷达气象学》的教学使学生能够熟悉天气雷达的硬件组成和探测基础理论；掌握雷达定量测量降水的原理和方法，掌握雷达回波强度和速度等资料在冰雹云、暴雨、飑线、台风和锋面等不同天气系统探测中的应用。

前言1) 按遥感方式划分，天气雷达属于主动遥感设备或有源遥感设备。

2) 我国目前已经布网了160多部新一代多普勒天气雷达。

按波长划分，已布网的新一代多普勒天气雷达有S波段和C波段两种类型，S波段雷达部署在大江大河流域及沿海地区，C波段雷达部署在东北、西北、西南等内陆地区。

3) 天气雷达起源于军事雷达，最早出现天气雷达是模拟天气雷达。

4) 天气雷达最常用的扫描方式有PPI扫描、RHI扫描和VOL体扫描。

5) S波段天气雷达波长在10cm左右；C波段天气雷达波长在5cm左右；X波段天气雷达波长在3cm左右第1章散射1) 散射是雷达探测大气的基础，大气中引起雷达波散射的主要物质有大气介质、云和降水粒子。

2) 粒子在入射电磁波的极化作用下，做强迫的多极震荡而产生次波就是散射波。

3) 什么是瑞利散射及瑞利散射的特点？4) 什么是米散射及米散射的特点？5) 雷达截面也称作后向散射截面，它的大小反映了粒子的后向散射能力的大小，雷达截面越大，粒子的后向散射能力越强。

6) 什么是雷达反射率 ？单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和称为雷达反射率。

7) 相关研究表明，对于小冰球粒子，其雷达截面要比同体积小水球的小很多；对于大冰球粒子，其雷达截面要比同体积大水球的大很多；8) 晴空回波产生的原因是什么？湍流大气（折射指数不均匀）对雷达波的散射作用；大气对雷达波的镜式反射（大气中折射指数的垂直梯度很大）。

9)雷达反射因子Z与雷达反射率的差别。

第2章衰减1) 造成雷达电磁波衰减的物理原因是散射和吸收。

2) 造成雷达电磁波衰减的主要物质有大气、云和降水。

3) 水汽和氧气对电磁波的衰减作用主要是吸收4) 云滴对雷达波的衰减随雷达波长得增加而减小。

5) 雨对雷达波的衰减一般与降水强度成近似的正比关系第三章 雷达气象方程1) 什么是天线增益G ？ 定向天线最大辐射方向的能流密度与各向均匀辐射天线的能流密度之比，称为天线增益，用符号G 表示。

脉冲多普勒气象雷达信号处理系统研究摘要脉冲多普勒雷达，是依托多普勒效应，促使其目标检测能力得到有效提升的一种全相参体制雷达，通过多普勒效应，提取并处理相关的目标信息，其具备极强的速度分辨率，能够对来自于强地杂波的干扰进行有效的抑制，最终达到所需的探测效果。

文章将对脉冲多普勒气象雷达的发展情况加以阐述，并对其信号处理的软硬件设计与实现情况进行分析。

关键词脉冲多普勒气象雷达；信号处理；研究0引言自二战时期出现雷达以来，经过几十年的探究与创新，人们对雷达的运用也发生了极大的转变，例如在1955年，产生了匹配滤波与时域滤波，能够对处理极为复杂的信号且对杂波进行抑制。

随着科学技术的飞速发展，人类对雷达信号处理系统的研究将逐渐趋于系统化、全面化，而雷达的运用范围也将越来越大。

1脉冲多普勒气象雷达概述多普勒气象雷达，是一种通过各种散射体（雨、云）和雷达两者之间相对运动，进而产生多普勒效应，最终实现气象探测目的雷达[1]。

这种类型的雷达不仅可以对云、雨的位置及其强度分布状况等情况有效的探测，同时还能够对气象目标内部质点的运动状况加以探测。

强风暴从最初的形成到最终的消散，都和强风暴内部的质点运动有一定的关联，然而一般的气象雷达不能提供该方面的参数，仅仅只可对气象目标的位置及其强度情况进行探测，所以，针对这种情况，美国等国家在上世纪六十年代开始将多普勒技术运用到气象雷达中，而在八十年代就涌现出不同类型的多普勒气象雷达。

2雷达信号处理软硬件设计和实现2.1软件设计多普勒气象雷达信号处理系统的软件设计必须经过几个过程，即距离积累、空间积累、校正直流零漂以及校正距离与强度等，以下将对其展现详细说明。

1）距离积累：通过数字中频接收机之后，雷达回波转化为I/O两路数字信号，最初应该对采样信号实行距离积累，使其转变到400点之内，之后对直流零漂予以消除，以便使最终获得的信号无直流零漂，且全部方位与距离上增益均相同；2）空间积累：依据距离门，对以上数据重新排列，之后依据距离门展开空间积累，之后对SQI进行计算，且把这个值和SQI门限相对比，假使比门限小，那么把最后的结果归零处理；如果比门限大，那么对V、W、SNR以及dBZ等进行计算[2]；把SNR和门限进行对比，假使比门限小，那么把最后的结果归零处理；如果比门限大，那么将上述中的计算结果予以输出；3）校正直流零漂：在开启雷达或者是雷达使用一段时期之后，对其直流零漂加以测定。

第一章(重点)1＞雷达的基本概念雷达概念(Radar),雷达的任务是什么，从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息，通过什么方式获取这些信息利用收发信号的相关性距离回波延时方位和仰角天线扫描速度多普勒频移尺寸和形状延时和多普勒频移。

2、目标距离的测量测量原理、距离测量分辨率c*t/2、最大不模糊距离c*Tp/23、目标角度的测量方位分辨率取决于哪些因素，大线方向性△(), B二人/D与波长方向性有美。

P=2*sin(6 /2)DRP 4、雷达的基本组成哪几个主要部分，各部分的功能是什么天线作用：1、发射具有定向性的电磁信号2、接收来自目标的回波信号3、提供目标角位置测量4、提供角度上的目标分辨5、观测期望的空域发射机接收机显示器第二章1、雷达发射机的任务为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经馈线和收发开美由天线辐射出去。

2、雷达发射机的主要质量指标♦工作频率或波段♦输出功率♦总效率♦信号形式♦信号稳定度3、雷达发射机的分类♦按调制方式：①连续波发射机②脉冲发射机♦按工作波段：①短波②米波③分米波④厘米波⑤毫米波♦按产生信号方式：①单级振荡式②主振放大式♦按功率放大使用器件：①真空管发射机②固态发射机4、单级震荡式和主振放大式发射机产生信号的原理，以及务自的优缺点♦单级振荡式由振荡器直接产生大功率的射频震荡信号优点：简单、经济、轻便缺点：频率稳定度差，难以形成复杂波形，相继射频脉冲之间不相参♦主振放大式由两级构成，第一级产生射频信号，再通过第二级电路进行功率放大具有很高的频率稳定度发射相位相参信号，相参发射机适用于频率捷变雷达能产生复杂的波形第三章（重点）1、接收机的基木概念接收机的任务;通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。

超外差接收机概念；将接收信号与本机振荡电路的振荡频率，经混频后得到-个中频信号，这称为外差式接收。

南京信息工程大学雷达气象学期末复习重点(总7页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March测雨——厘米波雷达（微波雷达） 测云——毫米波雷达 测风——风廓线雷达 测气溶胶——激光雷达 测温——声雷达 气象雷达的分类（1）按照工作原理：常规天气雷达，多普勒天气雷达，偏振天气雷达，等。

（2）按照雷达工作波段：X 波段，C 波段，S 波段，L 波段，Ka 波段，等。

（3）按照安装平台：固定式，车载移动式，船载式，机载式，星载式，等。

天线方向：在极坐标中绘出的通过天线水 平和垂直面上的能流密度的相对分布曲线图。

天气雷达的天线具有很强的方向性，它所辐射的功率集中在波束所指的方向上。

天线增益：辐射总功率相同时，定向天线在最大辐射方向上的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比。

G=10*lg （S 定向/S 各项均匀） 新一代天气雷达系统结构概述构成：发射机，天线，接收机和信号处理器。

主要功能：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数据。

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 ） 散射现象：当电磁波传播遇到空气介质和云、降水粒子时，入射的电磁波会从这些质点向四面八方传播相同频率的电磁波，称为散射现象。

散射过程：入射电磁波使粒子极化，正负电荷中心产生偏移而构成电偶极子或多极子，并在电磁波激发下作受迫振动，向外界辐射电磁波，就是散射波。

单个球形粒子的散射定义无量纲尺度参数：α=2πr/λ当α<<1时：Rayleigh 散射，也称分子散射。

如空气分子对可见光的散射。

当0.1<α<50：Mie 散射。

如大气中的云滴对可见光的散射。

当α>50：几何光学：折射。

如大雨滴对可见光的折射、反射，彩虹等光现象。

思考：对于3cm 和10cm 雷达遇到半径0.1cm 的雨滴发生哪种散射？瑞利散射：方向函数的具体形式：当雷达波是平面偏振波时，瑞利散射在球坐标中的方向函数为：()()ϕϕθλπϕθβ222222464sin cos cos 2116,++-=m m r 当入射雷达波长一定，散射粒子的大小和相态一定（即r 、m 为常数），则:()()ϕϕθϕθβ222sin cos cos ,+=C米散射：单个球形粒子的散射？Rayleigh 散射与Mie 散射不同点：Rayleigh ：前后向散射相等，侧向散射为零。