[发明专利]用于标定仪的校准装置及天气雷达回波强度真值标定方法

说明书

本发明提供了用于标定仪的校准装置及天气雷达回波强度真值标定方法，涉及天气雷达校准技术领域，该校准装置包括主机，所述主机上并排设置有极化发射天线、垂直极化接收天线以及水平极化接收天线，其中，极化发射天线的极化方向相对于水平面呈45°角设置。本发明实施例基于上述校准装置，提供了天气雷达回波强度真值标定依靠标定仪模拟目标真值进行标定，标定仪模拟目标真值基准依靠校准装置标定，校准装置利用金属球和角反射体的客观反射真值特性，以及依靠校准装置对空间辐射信号的功率密度高精度测量性能，对标定仪模拟目标发射功率及其回波强度真值基准进行校准，进而对天气雷达回波强度真值进行标定的思路，其特点是客观、准确。

技术领域

本发明涉及天气雷达校准技术领域，具体涉及用于标定仪的校准装置及天气雷达回波强度真值标定方法。

背景技术

新一代天气雷达(CINRAD)全国联网在线的数量有230多部，在全国精细化天气预报业务和灾害性天气监测预警中发挥了不可或缺的作用。组网雷达数据的准确性和一致性直接影响雷达应用和效益发挥，尤其是数字预报模式的发展对组网雷达数据同化提出了更高要求。而提高天气雷达探测数据的准确性和可靠性，确保全国组网天气雷达观测数据质量，其关键是建立起完善的天气雷达标定业务，以及为标定业务提供支撑的技术规范和平台。

雷达强度测量、速度测量、坐标测量(距离、方位角、俯仰角)、谱宽测量、差分反射率测量、差分相移测量是天气雷达主要系统参数，是衡量雷达质量的主要标志。雷达天线增益、发射功率、接收灵敏度、接收动态、杂波抑制比、相位噪声等分系统指标是系统指标的基础保障。

由于雷达产品缺少可方便实施的系统参数测量手段，军用雷达在产品定型时通过靶场试验对雷达系统参数和分系统参数测量和鉴定，定型后以分系统参数测试代替系统参数测试对生产使用阶段雷达性能进行评估，在部队使用中不断发现系统参数超标问题。天气雷达没有靶场试验环节，以成熟型号经验确定分系统指标和部分系统指标间接测试替代方法，因此，运行维护中同样会存在系统指标超标问题，标定仪承担双偏振天气雷达系统指标及分系统指标标定任务。但标定仪自身也需要每年定期校准，以保证对天气雷达的标定校准效果。

天气雷达回波强度真值标定是天气雷达数据质量控制的核心，在天气雷达回波强度真值标定过程中，目前标定仪向天气雷达所发射的模拟目标信号没有校准手段，仅能保证雷达与雷达之间测量一致性标定，不能保证测量结果的准确性。

发明内容

本发明实施例提供一种用于标定仪的校准装置及天气雷达回波强度真值标定方法，校准装置可以对标定仪接收通道、发射通道的性能进行校准，以及构建距离-反射率系数-模拟目标发射功率参数表，以使标定仪依据该参数表对天气雷达回波强度真值进行标定，进而解决天气雷达回波强度真值标定准确度的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种用于标定仪的校准装置，包括：

主机，与所述主机分别连接的极化发射天线和极化接收天线，所述极化发射天线和所述极化接收天线的喇叭口均位于同一水平面；

所述极化接收天线包括垂直极化接收天线以及水平极化接收天线；

所述极化发射天线设置于主机上，所述极化发射天线的极化方向相对于水平面呈45°角设置；

所述垂直极化接收天线设置于主机上，所述垂直极化接收天线的极化方向垂直于水平面设置；

所述水平极化接收天线设置于主机上，所述水平极化接收天线的极化方向平行于水平面设置。

在本发明一实施例中，所述主机包括：

发射机、H接收机、V接收机、频综、H信号处理模块、V信号处理模块、数据处理模块以及显控终端；

所述发射机与所述频综和所述极化发射天线分别连接；

所述H接收机与所述频综、所述垂直极化接收天线以及所述H信号处理模块分别连接；