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)
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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。