常规天气雷达功能规格需求书C波段

气象行业标准《多普勒天气雷达标定方法S波段和C波段》编制说明一、工作简况1.任务来源本标准由中国气象局提出，由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。

2019年4月22日由中国气象局下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号），项目编号为QX/T-2019-73，标准中文名称为《多普勒天气雷达标定方法S波段和C波段》，英文名称为《Calibration method for C-band and S-band Doppler weather radar》。

2.牵头单位本标准的编制牵头单位是中国气象局气象探测中心。

3.协作单位本标准的编制协作单位包括：安徽大气探测技术保障中心、贵州省大气探测技术与保障中心。

4.标准主要起草人及其所做的工作标准主要起草人及其所做的工作如表1所示。

表1 标准主要起草人5.主要工作过程（1）成立编制组，启动编制工作2019年4月接到标准编制任务后，成立标准编制组，编制组负责人为王箫鹏。

2019年4月25日，标准编制组召开标准制定专题会议，明确了编制组人员分工任务，确定了标准编制原则和总体思路，制定工作进度计划。

（2）组织学习、研讨、咨询，完成初稿编写2019年5月6日，标准编制组召开标准制定编制会议，研究学习国内外相关标准、指南、规范等文件，就标准具体技术参数、框架、主要内容的论据等进行讨论。

2019年10月20日，初步完成标准的初稿，并开始进行内部专家评审。

2019年4月至11月，先后召开四次编写会，对前期编制工作进行研讨，完成标准初稿和编制说明的编写。

（3）完成征求意见稿2019年10月至11月，邀请行业内专家，初步征询其对标准初稿的意见并就关键技术问题进行研讨。

并根据GB/T 1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定，对标准初稿进行了修改，完成了征求意见稿，同时对编制说明进行了完善。

CINRADCA雷达简介CINRAD/CA雷达简介第一章技术性能CINRAD/CA型C波段全相参脉冲多普勒天气雷达（以下称CA雷达）是一套探测、处理、生成并显示雷达天气数据的应用系统；它应用多普勒雷达技术来获取距离、方位和反射率以及目标速度数据；通过软件来控制雷达工作，产生最佳探测范围图并使雷达回波最佳化，利用气象算法对获得的基本天气数据进行处理后生成天气产品，并通过图形算法对这些产品做进一步处理后生成气象数据，对常规和危险天气现象进行监测和预报。

CA雷达具有技术先进；整体设计成熟、合理；并具有良好的可升级和可扩展性。

雷达所用软件均为北京敏视达雷达有限公司（以下称敏视达公司）自行开发软件，具有全部自主知识产权，设备软件具有很高的成熟度。

敏视达公司的CA雷达具有有如下技术特点：1. 技术先进性1)系统具有自动、安全、连续、稳定可靠、无人值守的运行能力，每个分系统、模块均严格按照技术规范生产、调试和检验，各系统间与频率无关的所有模块均可互换。

2)选用抗超强台风的高可靠性天线罩，已经国内外S波段和C波段上百台天气雷达系统的多年验证。

3)天线驱动使用免维护且长寿命的交流电机（传统天气雷达天线通常使用需一年两次维护且可靠性低的碳刷式直流电机）。

4)采集数据时天线转速控制系统使用自动跟踪及调整技术，有效保证了探测数据的空间定位精度。

5)采用目前国际上公认最新型的中频A/D芯片和数字下变频技术，开发研制具有大动态、高灵敏度、高IQ正交性的数字中频接收机。

6)选用长寿命、低噪声、高隔离度且响应快速的接收机保护器，有效地避免了保护器对发射脉冲的影响，保证了系统的实际相干性能。

7)采用高精度、大动态范围的射频数控衰减器，保证了在线标定支路的可靠性和准确性。

8)具有实时在线自动标定、安全自保和多个故障监测点功能，有效的保证了探测数据的客观性、准确性和设备的安全性。

2. 整体设计成熟性、合理性1)器件的选用等级为工业级以上，所有接插件、信号电缆、射频电缆、电源电缆均选用国际名牌厂家（如RS，Amp公司）或国内著名军工企业的产品。

C波段双偏振天气雷达降雨和部分地形遮挡衰减订正研究C波段双偏振天气雷达降雨和部分地形遮挡衰减订正研究摘要：天气雷达是一种关键的天气监测和预测工具。

然而，雷达回波受到各种因素的影响，其中地形遮挡是影响雷达测量降雨的重要因素之一。

本文针对C波段双偏振天气雷达的降雨测量以及部分地形遮挡引起的衰减现象进行了研究。

通过分析地形对雷达回波的影响，开展了相应的订正方法研究，并通过实验验证了该方法的有效性。

1.引言天气是人类生活中重要的自然要素之一，而天气雷达则是监测和研究天气变化的重要工具之一。

C波段双偏振天气雷达由于较低的工作波长，在降雨测量方面具有较好的性能。

然而，地形的存在会对雷达回波产生遮挡，从而影响降雨的测量结果。

2.地形遮挡的衰减效应地形的存在会导致雷达波束发射和接收信号的部分被山体所遮挡，从而降低雷达的探测能力。

这种遮挡效应不仅影响雷达回波的强度，还会改变回波的极化特性，进而影响对降雨的定量测量。

3.C波段双偏振雷达测雨原理C波段双偏振雷达通过测量雷达回波的强度和极化特性来对降雨进行测量。

强度反映了雨滴的体积和浓度，而极化特性则反映了雨滴的形状和组织结构。

在测量中考虑地形遮挡衰减后，可以更准确地反映实际的降雨情况。

4.地形遮挡对C波段双偏振雷达测雨的影响通过实地观测和数值模拟分析，可以发现地形的存在对C波段双偏振雷达测雨造成了明显的影响。

在遮挡区域，雷达回波的强度较弱，同时极化特性也发生了变化。

这种影响会导致对降雨的测量产生误差。

5.地形遮挡衰减订正方法研究针对地形遮挡引起的衰减现象，可以通过采取一系列的订正方法来改进雷达测量。

例如，可以利用数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)来对地形进行准确建模，并引入雷达回波的修正因子来消除地形遮挡引起的影响。

6.实验验证通过在真实的地理环境中设置观测场景，利用C波段双偏振雷达进行实地观测，对比未进行地形遮挡衰减订正前后的测量结果，可以验证订正方法的有效性。

某型C波段多普勒天气雷达频率源设计
金毅仁;陈锴;金山;李浩光
【期刊名称】《长江信息通信》
【年(卷),期】2023(36)1
【摘要】雷达接收机放大和处理目标反射回的回波信号,并且在有用的回波信号和无用的干扰之间进行处理。

通过预选、放大、变频、滤波等工作,使微弱的射频回
波信号变成足够幅度的视频信号或数字信号,从而满足信号处理和数据处理的需要。

雷达接收系统一般包括接收前端、射频通道、中频数字接收机、频率源、激励/标
定源、接收监控等。

频率源在接收系统中起着至关重要的作用,频率源的输出频率、输出功率、杂波抑制度、谐波抑制度、相位噪声等指标是雷达接收系统的重要技术指标。

文章介绍了某型C波段多普勒天气雷达接收系统中频率源的的相关设计。

并针对该频率源中所使用的直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字频率合成技术进行了详细阐述。

【总页数】4页(P12-15)
【作者】金毅仁;陈锴;金山;李浩光
【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所;安徽四创电子股份有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
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新一代天气雷达系统功能规格需求书（C波段）中国气象局二〇一〇年八月修订说明为指导和规范新一代天气雷达建设和技术升级工作，统一组网新一代天气雷达技术状态，进一步提高雷达系统运行保障能力，更好地满足气象业务应用和发展需求，根据天气雷达技术发展状况，中国气象局组织对1997年发布的《新一代天气雷达系统功能规格需求书》进行了修订完善。

主要修订了新一代天气雷达系统的部分性能参数，增加了雷达保障和培训方面的内容，同时对雷达的自动在线标定、易维护性、保障维护时效、故障定位诊断、随机文件和仪表、机内状态监控、厂家的保障培训职责等提出了明确要求。

修订工作由中国气象局综合观测司组织，中国气象局气象探测中心牵头承担，高玉春、潘新民、黄晓、柴秀梅、陈大任、周红根、高克伟、陈玉宝、蒋小平、徐俊领、雷茂生等同志参加了修订，张培昌、葛润生、张沛源、王顺生、李柏、李建明、苏德斌、李建国、张建云、蒋斌、陈晓辉、陆建兵等专家进行了指导。

目录1.前言2.新一代天气雷达（C波段）系统总体性能规格需求3.雷达子系统功能规格需求4.雷达信号处理机功能规格需求5.数据处理与显示子系统功能规格需求6.雷达输出产品功能规格需求7.系统检测、标校功能规格需求8.系统与外部通信联接的性能规格需求9.保障性需求10.培训需求11.系统性能评估1前言1.1《气象事业发展纲要（1991－2020年）》明确指出，“2000年前将大力发展新一代天气雷达，加速多普勒天气雷达软硬件和应用技术的研究，建立新一代天气雷达的业务试验基地；2020年前将进一步加强新一代天气雷达、多参数天气雷达和激光雷达等的研制，发展具有通信功能的气象卫星、新一代天气雷达及其他地基遥测遥感手段，进一步发展、完善中尺度气象监测网和气候监测网”。

发展新一代天气雷达，并投入气象业务使用，是气象事业发展的需要。

1.2《我国新一代天气雷达发展规划（1994－2010）》明确指出，“新一代天气雷达应该是一个能够定量估算回波强度、径向速度、谱宽和降水物相态等信息的全相干系统。

探析C波段多普勒天气雷达故障维修及维护管理摘要：随着我国对多普勒天气雷达系统的研究不断深入，现已成为我国天气预测的重要检测工作，再加上功能强大，在各级气象部门中得到了广泛应用。

基于此，本文在简要概述多普勒天气雷达工作原理的基础上，重点分析了C波段多普勒天气雷达故障常见维修办法，最后给出了几点多普勒天气雷达日常维护，以延长使用寿命，确保雷达持续稳定运行。

关键词：C波段多普勒天气雷达故障维修日常维护引言多普勒天气雷达属于数字雷达，自身性能较强，主要包括接收/发射控制系统、监视器控制系统、天线罩和终端显示器等组成，可对短期天气预报进行监测，在气候监控、科学研究中均发挥着十分重要的作用。

为确保多普勒天气雷达系统持续稳定运行，增强其的可靠性和观察性能，需要每位工作人员对雷达系统工作原理进行全面掌握，自身还有一定的维修维护经验，以及时处理故障问题。

另外，因多普勒天气雷达需要连续不间断工作，且每个组件均位于持续运行状态，很容易出现故障问题。

因此，选择科学有效的方法做好多普勒天气雷达故障维修和维护管理工作，对于延缓雷达使用寿命，减少雷达故障问题的出现和增强雷达业务的可用性水平具有极其重要的意义。

1、多普勒天气雷达工作原理多普勒天气雷达是高性能的数字化雷达，自身的抗干扰能力较强，主要选用了全相干材质，其中S波段有3种型号，C波段有4种型号。

多普勒天气雷达包括发射机、接收机、伺服系统、信号处理器、天线等，空中扫描时主要通过雷达发射固定频率脉冲，一旦遇到活动目标就会有雷达回拨产生，根据回波频率与发射频率差，可以获取到目标相对雷达的径向运动速度，并根据接收和发射脉冲间的时间差将目标距离计算出现，在频率过滤检测的帮助下可将强杂波中的目标信号检测出来。

2、C波段多普勒天气雷达故障维修2.1回波故障维修多普勒天气雷达开机正常，且运行时可以加强，强度场回波在终端实时处理程序中表现无异常，速度与谱宽场回波无显示，在对监控程序有关的测试点进行检查后，并未出现与之相关的故障报告。

新一代天气雷达观测规定中国气象局二○○五年五月第一章总则第一条为加强对新一代天气雷达观测业务的管理，根据《气象法》及《全国气象事业发展规划》（2001-2015）、《全国新一代天气雷达发展规划》（1994-2010），并考虑到新一代天气雷达功能及特点，制定本规定。

第二条新一代天气雷达是指中国气象局布网的CINRAD雷达系列的多普勒天气雷达，S波段多普勒天气雷达有CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC等；C波段多普勒天气雷达有CINRAD/CB、CINRAD/CC、CINRAD/CD和CINRAD/CCJ 等。

第三条新一代天气雷达观测是气象业务观测的重要组成部分，新一代天气雷达观测业务包括雷达开机、数据采集、处理、存储、传输、整编、归档，编制各种雷达观测报表，观测环境的保护，雷达参数测量和标校，雷达系统的维护和检修等内容,本规定是新一代天气雷达观测业务的基本准则，适用于新一代天气雷达气象业务观测。

第四条新一代天气雷达观测的主要目的是监测和预警灾害性天气。

探测重点是热带气旋、暴雨、冰雹、雷雨大风、龙卷、雪暴、沙尘暴以及其它天气系统中的中小尺度结构等。

第五条从事新一代天气雷达业务工作的人员应具备相关专业大专及以上学历或中级及以上技术职称。

第六条从事新一代天气雷达业务工作人员的主要职责包括：（一）严守工作岗位，严格按照本规定开展观测工作，认真分析雷达回波及其演变，做好重要天气的监测和预警，确保重大灾害性天气观测无遗漏和资料的可靠性、完整性及真实性；(二) 认真填写、妥善保管各种观测记录、统计表簿和各类技术档案；(三) 严格执行值班制度、交接班制度、雷达标校制度和其他有关规章制度，检查各种安全设施；（四）负责系统运行管理、工作模式选择、雷达系统适配参数设置、系统软件维护；（五）负责雷达系统和网络设备的维护、保养与检修，监视雷达工作状态，发现异常及时处理、报告。

第二章观测环境第七条雷达站址环境应当符合下列要求：(一)雷达站址周围无高大建筑物、高大树木、山脉等遮挡。

机场CTL—88C型天气雷达发射机故障案例分析与总结CTL-88C型天气雷达是由桂林长海科技有限公司生产的C波段常规天气雷达，在机场主要用于天气监测服务。

可以为用户提供对流云的回波强度、位置、高度等重要信息。

该设备是本场雷雨季节航空管制气象服务的重要探测手段。

雷达发射机是常规天气雷达的核心单元，CTL-88C型雷达采用单极震荡型真空管发射制式，它提供的大功率射频脉冲信号直接由磁控管震荡器产生，由于发射机是雷达设备中能量消耗最大的组件，其工作环境为高电压（5千伏直流高压和26千伏脉冲高压）、大电流、负载变化范围宽。

因此，与雷达其他分系统相比，发射机故障率高，故障处理同样复杂。

本文根据雷达发射机工作原理和发射机信号流程，对雷达发射机故障处理进行分析和处理进行总结。

由于个人经验有限，有不当之处请读者给与指正。

1 CTL-88C型天气雷达发射机的组成结构及信号流程概述CTL-88C型雷达发射机由预调器、调制器、高压电源、磁控管振荡器及控制保护电路等五部分组成。

在雷达监控台中定时器产生的触发脉冲控制下，触发脉冲产生器产生正脉冲。

正脉冲到达预调器中的闸流管之前，闸流管不导通，此刻预调器中的人工线进行充电。

正脉冲到达闸流管后，闸流管导通，人工线开始向负载放电，经调制器内的脉冲变压器在磁控管阴极得到宽度为2μs，幅度约为26KV的负脉冲高压，使的磁控管产生高频震荡，从而生成雷达发射机向天馈系统传送的高频能量。

同时，为了有效提高系统安全性和靠可行，设计了多环节安全保护机制。

2 发射机检查方法CTL-88C雷达设计中各模块没有监控功能，发射机故障时，在用户软件中仅仅提示高压过载，即通过雷达控制保护电路，因雷达发射机不满足工作条件，切断高压。

在雷达收发机柜面板上，有高压表、磁控管电流表、放电管电流表。

通过高压表、磁控管电流表的指示，可以读取其值，或观察其变化情况。

因此，故障时维护人员或用户很难直接判定其原因。

为了定位故障，维护人员需要应用多种方法综合判断，以确定故障位置。

C波段多普勒天气雷达故障维修及维护管理发布时间：2021-06-28T02:27:17.251Z 来源：《现代电信科技》2021年第3期作者：李丽[导读] 随着我国对多普勒天气雷达系统的研究不断深入，新一代天气雷达作为大气监测过程中的重要手段，在对突发性、灾害性天气进行监测、预报和预警工作中发挥着十分重要的作用。

（习水县气象局 564600）摘要：由于多普勒天气雷达的功能极其强大，其在气象部门中得到了广泛应用，为了确保多普勒天气雷达可以正常工作，工作人员应熟练掌握其工作原理、维修技术和日常维护，避免因故障问题的出现影响气象工作的正常开展。

本文在多普勒天气雷达工作原理的基础上，分析了C波段多普勒天气雷达常见故障及对应的维修对策，最后探讨了多普勒天气雷达日常维护管理，以增强雷达工作性能，延长其使用寿命，确保气象工作可以顺利推进。

关键词：C波段；多普勒天气雷达；故障维修；维护管理引言随着我国对多普勒天气雷达系统的研究不断深入，新一代天气雷达作为大气监测过程中的重要手段，在对突发性、灾害性天气进行监测、预报和预警工作中发挥着十分重要的作用。

由于多普勒天气雷达需要连续不间断运行，因外界环境的影响和设备自身因素的作用，其故障问题也得到了人们的关注，为了降低故障问题出现，将气的故障维修和日常维护管理工作做好显得十分重要。

基于此，本文重点分析C 波段多普勒天气雷达故障维修和日常维护，以确保其可以正常运行。

1、多普勒天气雷达工作原理多普勒天气雷达是高性能的数字化雷达，自身的抗干扰能力较强，主要选用了全相干材质，其中S波段有3种型号，C波段有4种型号。

多普勒天气雷达包括发射机、接收机、伺服系统、信号处理器、天线等，通过发射固定频率脉冲可以开展空中扫描工作，一旦扫描到活动目标，将会有雷达回波产生，由于回波频率与发射频率之间有一定差异，在将目标相对于雷达的径向运动速度获取之后，根据接收脉冲和发射脉冲的时间差将目标距离计算出来，之后则通过频率过滤将强杂波中的目标信号检测出来。