[发明专利]风电场附近航路二次雷达选址方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷达选址方法,特别是涉及一种风电场附近航路二次雷达选址方法。

背景技术

风能作为一种清洁能源，目前已受到全世界高度关注，因此近十多年来全世界风电的装机容量呈指数增长。然而，研究表明风电场对于航管监视雷达、气象雷达、无线电导航设备等民航电子设备可能产生严重影响。

航管监视雷达中的二次雷达是目前使用最广泛的民航飞机监视手段，主要用于对民航飞机的中高空航路飞行过程进行监视。风电场对二次雷达可能产生的影响包括应答信息错误、应答概率下降、目标位置错误、产生虚假目标等。

对于风电场附近二次雷达的选址问题,目前可参考的技术有欧洲航行安全组织(Eurocontrol)提出的建议文件《如何评估风轮机对监视传感器的潜在影响》，该文件给出了一系列用于评估风电场对航管一次、二次雷达是否可能产生显著影响的评估方法，但主要是针对风轮机和雷达位置给定时进行影响评估，并没有给出风电场附近雷达如何选址的方法，而且对于二次雷达的影响评估方面考虑的因素也有限。另外，虽然给出了雷达与风轮机的安全距离，但安全距离较大，不利于雷达更有效的选址。

随着全世界风电行业的飞速发展，无论在全世界范围内还是在中国范围内，希望在风电场附近建设二次雷达的案例正不断增多。因此针对在风电场附近建设二次雷达时如何选址，以及如何做到既避免风电场对二次雷达可能产生的干扰，又尽可能放宽选址限制的问题，已成为摆在本领域技术人员面前的重要课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种风电场附近航路二次雷达的选址方法。

为了达到上述目的，本发明提供的风电场附近航路二次雷达选址方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤一：首先选取待分析风电场中任意一台风轮机进行分析，建立一个以二次雷达拟监视航路的航路中心线为y轴，并使待分析风轮机位于x轴正半轴上的直角坐标系；

步骤二：以上述待分析风轮机为中心，沿某一特定的方向，从以下三个方面计算待分析风轮机不影响二次雷达观测性能时所允许的二次雷达到风轮机的距离：不影响二次雷达应答机发出的应答信号时所允许的二次雷达到风轮机的距离、不影响二次雷达询问信号产生应答概率下降的允许距离以及不影响二次雷达产生虚假目标的允许距离；

步骤三：重复步骤二，计算待分析风轮机所有方向上不影响二次雷达观测性能时所允许的二次雷达到风轮机的距离；

步骤四：重复步骤二和步骤三，计算出对应于所有风轮机的不宜设置二次雷达的位置范围并绘图；

步骤五：在上述分析得到的不宜设置二次雷达的位置范围外选址。

在步骤二中，所述的计算待分析风轮机不影响二次雷达应答信号时所允许的二次雷达到风轮机的距离的方法为：对于机载二次雷达应答机发出的应答信号，根据风轮机散射多径信号与直达信号时延不小于应答信号时间长度，计算不影响雷达性能的雷达到风轮机的距离区间[d₁,d₂]，根据风轮机散射多径信号与直达信号的信干比不小于指定阈值，计算不影响二次雷达性能的二次雷达到风轮机的距离区间[d₃,d₄]，取两距离区间的并集为不影响二次雷达应答信号时所允许的二次雷达到风轮机的距离区间。

在步骤二中，所述的计算待分析风轮机不影响二次雷达询问信号产生应答概率下降的允许距离的方法为：对于二次雷达发出的询问信号，根据风轮机散射多径信号与直达信号时延不使多径信号的P1脉冲和直达信号的P2脉冲重叠，计算不影响二次雷达询问信号时所允许的二次雷达到风轮机的距离区间。

在步骤二中，所述的不影响二次雷达产生虚假目标的允许距离的方法为：对于二次雷达发出的询问信号，根据风轮机散射多径信号与直达信号时延不大于询问旁瓣抑制技术抑制应答的时间长度，计算不影响二次雷达性能的二次雷达到风轮机的距离区间[d₁,d₂]，根据风轮机散射的询问信号的强度不大于机载二次雷达应答机的灵敏度，计算不影响二次雷达性能的二次雷达到风轮机的距离区间[d₃,d₄]，取两距离区间的并集为不影响二次雷达产生虚假目标时所允许的二次雷达到风轮机的距离区间。

本发明提供的风电场附近航路二次雷达的选址方法细致分析了风电场可能对二次雷达产生的各种影响，计算得到允许的选址范围。该方法对于降低二次雷达选址要求，有效避免风电场对二次雷达的干扰，保障民航飞行安全具有重要意义。

附图说明