P波段高对流层风廓线雷达(CFL-16)
P波段高对流层风廓线雷达(CFL-16)
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1.产品功能和用途
该雷达产品是以大气湍流为探测目标的晴空探测脉冲多普勒雷达。该雷达采用全相参脉冲多普勒体制,全固态分布式有源相控阵、中频数字接收机、相位编码脉冲压缩、可编程数字信号处理器和远地遥控操作等新技术,能以高时空分辨率,连续提供150m~12Km探测高度范围内的大气水平风场、垂直气流、大气折射率结构常数等气象要素随高度的分布;连续获取探测地域的大气折射结构波动和湍流起伏等气象信息。
2.产品特点
(1);产品性能特点
a);;;;;24小时无人值守
该雷达产品具备高自动化功能,可无人值守连续工作。
b);;;;高可靠性和高可维性
该雷达产品具有高可靠性和高可维性,平均无故障工作时间(MTBF)大于等于2500小时,平均故障修复时间(MTTR)小于等于0.5小时。
c);;;;;高时空分辨率
该雷达产品可连续获取150m~12Km探测高度范围内风场数据等气象要素,空间分辨率可最小达到60m,另外有120m,240m空间分辨率可选。时间分辨率一般为默认6分钟,最小甚至可达到1分钟。
d);;;;丰富数据图形产品,完善设备监测功能和友好人机交互界面
e);;;;;RASS虚温(可选功能)
RASS;(Radio-Acoustic Sounding System)即无线电声波探测系统,是声与雷达技术相结合遥测大气虚温的一种方法。可选配于该雷达产品。
(2);产品技术特点
a);;;;;低副瓣阵列天线技术
该雷达产品天线特点是单元结构形式简单、性能可靠,并且由于单元间距小,没有栅瓣问题;低副瓣性能可以有效地抑制地物杂波的干扰,非常适合在风廓线雷达中使用。
b);;;;分布式全固态发射技术
该雷达产品采用分布式全固态TR组件设计,固态发射机不需要预热,使用寿命几乎是无限的。工作电压低,具有高可靠性。而且标准化、模块化、通用化的功率放大组件、接收组件,具有很大的灵活性和很好的互换性。
c);;;;;数字中频接收技术
该雷达产品接收系统采用数字式中频技术,由于数字中频接收为宽带系统,信号通过数字化接收通道失真小,经过信号数字化处理,能使回波信号波形具有更好的适应性;数字中频和传统的模拟中频相比,具有线性动态范围宽、IQ;正交性好,镜频抑制比高,信号传输过程中质量无影响,一致性好等优点。
3.应用领域
a);;;;;边界层及对流层大气结构研究;
b);;;;中小尺度天气分析与预报;
c);;;;;风场垂直切变及湍流探测及研究;
d);;;;大气污染及扩散监测及研究;
e);;;;;全球性气候变化研究;
f);;;;;;城市气象建模;
g);;;;;人工影响天气;
h);;;;应急响应;
i);;;;;;;航空、航天、军事活动气象保障等;
j);;;;;;;为靶场试验等任务提供有关的气象数据;
k);;;;机场空域气流监测;
l);;;;;;;局地环境气体污染扩散过程观测;
m);;灾害性气象服务等。
4.主要技术指标
表1 CFL-16;雷达主要技术指标
序号
指标项
本系统主要技术指标
1.1
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雷达体制
; ;
全相参脉冲多普勒体制
; ;
1.2
; ;
采用技术
; ;
采用相控阵天线技术、全固态发射技术、数字接收机技术
; ;
1.3
; ;
工作频率
; ;
在440MHz~450MHz 范围内选择工作频点
; ;
1.4
; ;
最大探测高度
; ;
≥12 Km
; ;
1.5
; ;
最小探测高度
; ;
≤150m
; ;
1.6
; ;
测量范围
; ;
风速测量范围:0~80m/s;
风向测量范围:0~360°;
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1.7
; ;
测量误差(均方根偏差)
; ;
风速测量误差:≤1.0m/s;
风向测量误差:≤10°;
; ;
1.8
; ;
分辨率
; ;
风速分辨率:0.1m/s;
风向分辨率:0.5°。
高度分辨率:低模式为120m,高模式为240/480m(采用脉冲压缩技术);
时间分辨率:3波束工作时为3 min,5波束工作时为6 min。
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1.9
; ;
机动性
; ;
符合公路运输条件
; ;
1.10
; ;
相干性
; ;
系统相位噪声≤0.1°
; ;
1.11
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输出产品
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功率谱和谱的零、一、二阶矩;
回波信噪比;
水平风速、风向;
垂直气流速度和方向;
大气折射率结构指数。
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1.12
; ;
数据格式
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遵照中国气象局发布的《风廓线雷达通用数据格式(V1.2)》
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1.13
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可靠性/可维性
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MTBF≥2500小时;
MTTR≤25分钟;
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1.14
; ;
电源
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采用交流电源380/220V±10%、50Hz±5%,
功耗≤ 15kW。
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1.15
; ;
校时
; ;
具备基于全球定位系统的校时功能
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1.16
; ;
环境适用性
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适应温度:室外为-40~50℃,室内为-10~40℃;
适应湿度:室外为≤100%,室内为≤95%;
抗风能力:能经受不大于50m/s的阵风风速(或不大于30m/s的平稳风速),在上述情况下,天线和电磁屏蔽网不产生永久性变形或破坏;
其它环境适应性:防盐雾、防霉、防沙尘和防雷击能力;绝缘电阻≥10MΩ,接地电阻≤4Ω;
电磁兼容性:应具有静电屏蔽、电磁屏蔽设计,设备地线中模拟地线(Ga)与数字地线(Gd)和安全地线(Gp)要严格分开,以增强设备的抗干扰能力。
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