[发明专利]全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统及雷达测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及天气雷达测量领域，具体涉及一种全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统及进行雷达测量的方法。

背景技术

原有的天气雷达系统采用单频率工作，不同频率的天气雷达通常用于探测不同的气象目标，如Ku频段、X频段、C频段天气雷达主要用于降雨的探测，对于云、雾等气象目标的探测灵敏度差；Ka频段、W频段主要用于云、雾、弱降雨等气象目标的探测，对强降雨的探测结果不准确。因此，单一频段的天气雷达系统无法完整准确地记录整个降雨过程的云水变化情况。既便用两个单一频段的天气雷达联合观测降雨过程，也存在探测目标同一性难以保证、强度定标结果不一致的问题，导致数据质量降低，不利于对天气过程的分析、预报。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统及进行雷达测量的方法，解决了目前单一频段天气雷达无法完整准确地记录整个降雨过程的云雨变化情况的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统，包括控制计算机、伺服、天线座、Ku频段子系统以及Ka频段子系统；所述控制计算机分别与伺服和天线座连接，所述伺服与天线座连接，所述天线座与Ku频段子系统连接，所述Ku频段子系统与所述Ka频段子系统连接。

所述控制计算机，用于向所述Ku频段子系统发送控制命令；还用于接收Ku频段子系统输入的Ku频段探测数据和Ka频段子系统输出的Ka频段探测数据，并对所述Ku频段探测数据和Ka频段探测数据进行融合处理，反演生成融合数据产品；

所述Ku频段子系统，用于当接收到控制命令后，产生水平极化或垂直极化的第一射频信号，向空间中的气象目标辐射，并接收返回的第一散射回波，对第一散射回波进行处理，向控制计算机输入Ku频段探测数据，所述Ku频段探测数据至少包括回波强度、径向速度、速度谱宽以及极化信息；还用于将接收到的控制命令转发给Ka频段子系统；

所述Ka频段子系统，用于当接收到控制命令时，产生水平极化或垂直极化的第二射频信号，向空间中的气象目标辐射，并接收返回的第二散射回波，对第二散射回波进行处理，向控制计算机输入Ka频段探测数据，所述Ka频段探测数据至少包括回波强度、径向速度、速度谱宽以及极化信息。

另一方面，本发明提供了一种采用全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统进行雷达测量的方法，包括：

控制计算机向Ku频段子系统发送控制命令；

当Ku频段子系统接收到控制命令后，产生水平极化或垂直极化的第一射频信号，向空间中的气象目标辐射，并接收返回的第一散射回波，对第一散射回波进行处理，向控制计算机输出Ku频段探测数据，其中，所述Ku频段探测数据至少包括回波强度、径向速度、速度谱宽以及极化信息；以及Ku频段子系统将接收到的控制命令转发给Ka频段子系统；

当Ka频段子系统接收到控制命令时，产生水平极化或垂直极化的第二射频信号，向空间中的气象目标辐射，并接收返回的第二散射回波，对第二散射回波进行处理，向控制计算机输出Ka频段探测数据，所述Ka频段探测数据至少包括回波强度、径向速度、速度谱宽以及极化信息；

控制计算机接收Ku频段子系统输出的Ku频段探测数据和Ka频段子系统输出的Ka频段探测数据，并对所述Ku频段探测数据和Ka频段探测数据进行融合处理，反演生成融合数据产品。

本发明提供的一种全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统及进行雷达测量的方法，结合Ka频段、Ku频段各自特点，控制计算机分别控制Ku频段子系统和Ka频段子系统的加电状态和工作状态，实现对天空中云、雨、雪、雾等气象目标的探测，获取气象目标的高度、回波强度、径向速度、速度谱宽以及线性退极化比、差分反射率、差分传播相位移、差分传播相位移率、相关系数等极化信息，为云、雨、雪、雾等气象目标的联合探测提供了全新的手段，实现对整个降雨过程云雨变化情况的完整准确记录，保证了雷达探测的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统示意图；

图2为本发明实施例2的一种采用全固态双频段双偏振多普勒天气雷达系统进行雷达测量的方法流程图。

附图中，各部件的标号如下：