本技术属于气象雷达技术领域,涵盖了一种X波段双极化相控阵雷达系统及其测雨技术。该系统由硬件设备、处理模块和附属配套组成,硬件设备包括天线阵列和雷达基础结构。
背景技术
双极化相控阵雷达是一种结合了极化测量技术和相控阵技术的雷达系统,不仅能进行传统的相控阵雷达的功能,如快速、灵活的波束指向和跟踪多个目标等,还能通过极化信息的测量来提供更多关于目标特性的信息。双极化相控阵雷达能够获取目标的反射信号在不同极化状态下的特性,从而更准确地识别和分类目标,尤其是对于气象监测中的水汽粒子分析非常有用。
公开号为CN113933844A的中国专利公开了一种相控阵多波段一体化收发雷达及雷达探测方法,包括波控单元和与波控单元连接的相控阵天线;相控阵天线包括第一收发组件、第二收发组件以及第三接收组件,第一收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第一波束,并接收第一波束对应的第一信息,第二收发组件用于基于仰角方位信息向天空多个不同方向发射多束第二波束,接收第二波束对应的第二信息,第三接收组件用于接收第三波束对应的第三信息,波控单元用于确定仰角方位信息,还用于基于第一信息、第二信息以及第三信息确定探测信息。无需调节探测雷达的发射方向,能同时获取多个卫星的探测数据,探测一定范围内的云雨分布信息,降低操作的繁琐程度。
公开号为CN111983617A的中国专利公开了一种双偏振相控阵天气雷达,由水平极化天线和垂直极化天线交替配置形成波导裂缝平面天线阵;由DTRU模块和散热风机构成的DTRU分系统;由信号处理和光传与定时同步模块组成的数字波束形成/信号处理分系统;以及伺服分系统、频率源及分配网络分系统、监控分系统,可实现整机系统的双发双收,单发双收,单发单收的多种工作模式要求。可实现俯仰维相扫,单/多波束接收的工作需求,快速探测天气目标信息,有效地监测暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气的发生、发展;同时双偏振具有良好的定量测量回波强度的性能,可以定量估测大范围降水;实现降水预报的定点、定量、定时化,为气象保障提供可靠科学的探测数据。
然而,上述现有技术仍然存在以下问题:
(1)高精度降水估计依赖于雷达双极化量测量的准确性,需要双极化波束的等效辐射功率、波束指向、波束宽度、旁瓣电平均具有较高的一致性;未对极化通道的一致性进行校准,测量精度有待提高;
(2)未考虑不同相态的粒子特征,不能有效的排除不同粒子相态对降水估计的影响;
(3)未考虑落地区域匹配,对于精细化、近地面、精准面雨量监测效果较差。
实现思路