三、低空风切变的探测设备—机载气象雷达

姓名:刘志鑫      

学号:20021110077     

学院: 电子工程学院

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嵌牛导读:机载气象雷达是探测低空风切变的重要设备。

嵌牛鼻子:低空风切变   机载气象雷达   探测与预警

嵌牛提问:低空风切变的探测与预警流程是什么?

嵌牛正文:

        目前已安装的机载相控阵气象雷达普遍采用单极化机械扫描天线,获得的目标散射特性单一,扫描速度慢,扫描方式不灵活。近些年,关于新体制机载气象雷达研究主要集中于多极化相控阵体制[1][2],其可以获得多种极化方式、快速的扫描速度和多波束工作状态。将相控阵体制应用至机载气象雷达,增添空间处理维度,可以大幅提升滤除杂波的性能。

       从上世纪40年代人们采用军用雷达探测气象目标以来,气象雷达的发展已经有了近80年的历史,直到1995年,民航客机开始安装单脉冲气象雷达,其仅具有简单的雷雨检测能力,20世纪80年代,机载气象雷达逐渐引入相参脉冲多普勒体制,使其具有了湍流检测的本领,20世纪90年代,机载气象雷达在大气探测领域进一步发展, 拥有了风切变检测的功能。如今,机载商用气象雷达的关键技术主要掌握在霍尼韦尔(Honeywell)公司和罗克韦尔-柯林斯(Rockwell-Collins)公司手中。

图1 气象雷达探测示意图

        我国在商用机载气象雷达领域研究发展时间较短,而且在研制方面主要依托于国外公司机构开展共同合作,共同研究。2007年中航工业607所与柯林斯公司达成合作,生产该公司WXR-700型雷达。目前国产大飞机C919中装载的气象雷达是由607所与罗克韦尔-柯林斯公司共同研制的。

        NASA的科学家Bowles则针对低空风切变的危险判决评估给出了“F因子”的衡量标椎[3]。NASA和美国联邦航空局(FAA)联合提出利用机载气象雷达探测低空风切变的一整套流程[4],检测流程如图2。


图2  机载气象雷达低空风切变检测流程图

参考文献

【1】Eric L, WenC L, Jothiram V. An airborne phased array radar concept for atmosphericresearch[C]. 33rd Conference on Radar Meteor, Australia, 2007

【2】Loew E,Salazar J, Tsai P. Tsai, et al.. Architecture overview and system performanceof the airborne phased array radar (APAR) for atmospheric research[R]. Reportof National Center for Atmospheric Research, Colorado: NCAR, 2013.

【3】Lewis M S,Robinson P A ,Hinton D A,et al. The relationship of an integral windshearhazard to aircraft performance limitations[R]. NASA Technical Memorandum,00857992, 1994. 1-16.

【4】RTCA/DO-220.Minimum operational performance standards for airborne weather radar withforward-looking windshear capability[S]. Washington D.C: RTCA Inc, 2016.

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