青岛风廓线雷达测风与气球测风资料对比分析

风廓线雷达探测资料在气象上应该广泛,对其数据资料的分析十分重要。该研究通过对青岛2013年4月和2013年7月的风廓线雷达探测资料与气球测风资料进行对比分析,得出了风廓线雷达和气球测风变化趋势具有很好的一致性,其中2000米到4000米之间吻合性最好的对比结果,说明风廓线雷达资料的可用性。     

风廓线雷达测风和气球测风资料对比分析

在简述风廓线雷达及气球测风原理的基础上,把风廓线雷达探测资料与当地探空资料进行对比分析,发现风速风向一致性较好.利用大理风廓线资料与云南5部探空雷达资料对比发现,风廓线资料与丽江探空雷达资料最为接近,利用风廓线与丽江探空逐日U风、V风资料对比分析发现在700 hPa以上基本一致,说明风廓线雷达资料是可信的.     

风廓线雷达测风资料对比分析及问题探讨——以翔安风廓线雷达为例

由于风廓线雷达和L波段探空雷达的测风原理和数据格式不同,在二者风场对比前进行数据预处理是必要的,该文采用了时空匹配方法进行两种雷达风场误差的对比分析,总结出风廓线雷达测风资料的影响主要有以下两个方面:一方面,风廓线雷达自身探测能力的影响,晴空下风廓线雷达在低空和高空风场的误差较大,其主要原因是低空地物杂波干扰和高空湍流回波信号较弱,特别是风速比较小的情况下,其误差特性尤其明显;另一方面,风廓线雷达自身探测机制的影响,雷达探测空间风场违背局地均匀各向同性的原则都会产生较大的风场误差,尤其在强降雨或者对流性降雨过程,其误差特性尤其明显。因此,在应用风廓线雷达风场资料时,应根据以上存在的问题进行质量控制,为改进风廓线雷达资料质量和业务应用提供重要的参考价值。     

基于遥感技术的测风雷达

研究风廓线雷达的探测威力和我国对流层大气湍流常数(C2n)随季节的变化规律.结合目前对流层风廓线雷达的研制经验以及我国北方地区的试验数据进行分析与探讨,介绍了风廓线雷达的组成原理,推导了风廓线雷达方程和最大探测距离估算公式.各地区C2n的变化是造成目前风廓线雷达探测距离估算误差的主要原因,试验数据表明,我国北方地区对流层-C2n(均值)随季节的起伏小于边界层-C2n随季节的起伏幅度.此外,信号处理损耗也是风廓线雷达威力估算时一个不可忽视的因素.     

基于风廓线雷达的降水云分类方法在海南地区的应用

将风廓线雷达用于热带降水云体进行垂直探测,可以实时对热带地区降水云体进行较准确分类.通过对海口地区降水云系特征(2017年1月～12月)进行统计分析,提出一套基于风廓线雷达探测数据(回波强度、垂直速度和速度谱宽)的热带降水云体分类方法.以该方法为基础,结合天气雷达等观测资料,对2017年发生在海口地区的两次降水过程展开详细分析.结果表明:风廓线雷达具备较好体现降水云体垂直结构的能力,相比于天气雷达,风廓线雷达探测数据可以更精细地描述降水云系的变化趋势;相比于传统降水分类方案,采用以风廓线雷达探测数据为基础的分类方案可以提高对复杂降水类型识别的正确率;风廓线雷达可以更好地描述快速过境的高空微弱对流系统.     

气象风廓线雷达的装备指挥车的设计与应用

该文围绕着一款气象风廓线雷达,进行该装备指挥车的设计与应用.根据某气象部门的实际要求,分析了该风廓线雷达的探测特点后,利用某中型客车底盘,进行指挥车的结构布局与安装,并对该风廓线雷达的抗风载能力进行了计算,并得出计算结果.风廓线雷达的装备指挥车,在气象部门的广泛应用,将极大地提高气象部门的移动应急能力,有效地保障气象部门的雷达探测任务.     

基于R语言的风廓线雷达产品数据简单处理

风廓线雷达产品数据在气象上应用广泛,对其产品数据资料的分析、处理和可视化十分重要.本文利用免费的开源软件R语言,对雷达资料产品数据进行批量读取、计算和绘图.展示了R语言在处理风廓线雷达资料的特点：简洁、易学.     

用香港风廓线雷达资料看中尺度数值模式MM5的模拟能力

利用1998年华南暴雨科学实验期间香港风廓线雷达的高时空分辨率资料考察了中尺度数值模式MM5对6月8日到9日香港特大暴雨个例的风场模拟结果。研究表明MM5模式输出的风廓线和风廓线雷达的观测结果有很好的相似性，进一步确认了利用模式输出研究中尺度对流系统结构和机理的合理性。     

基于NIOS II实现的船载雷达监控系统设计

文章研究了船载相控阵风廓线雷达监控系统的关键技术,并提出了最新解决方案.利用Altera公司开发的基于SOPC技术的NiosII嵌入式处理器设计,实现了船载相控阵风廓线雷达天线波束在大地坐标系、甲板坐标系和天线坐标系之间的方位角及俯仰角的坐标变换,并利用NIOS II完成船载相控阵风廓线雷达电子波束的预测修正补偿算法,实现船载相控阵风廓线雷达对于空中方位目标的实时而准确的跟踪测量.仿真结果表明,坐标变换一次所需的时间约为7 ms,标量卡尔曼预测算法一次预测所需时间不足1 ms.     

初教机保障对风廓线雷达的需求分析

由于初级教练机飞行安全对风的高要求、高标准,对训练安全中存在的空中风难以准确掌握和提前预报,机场保障部门对风廓线雷达有急切的需求。风廓线雷达对改善机场现有的探测高空风手段有很大的意义和帮助作用,对气象预报也能提供准确的气象基础数据,为提前做出预警、预报能有很大的指导作用,对保障初级教练机飞行安全有很大的必要性。     

多普勒雷达VAD技术扩展的误差分析

从理论上给出了扩展VAD相对于VAD的误差解析表达式,证明谐波分析方法可从半圆资料中精确地求出一阶富氏系数,因此半圆VAD方法计算出的大尺度风向风速和VAD方法有相同的精度。用1/3圆资料拟合简谐曲线所计算出的风向风速相对于VAD方法存在误差,其大小和简谐曲线的初位相有关,风向误差为0～27°、风速相对误差为0～0.4。理想简谐分布离散数据的模拟实验表明,TVAD的风向平均误差为16°、风速为0.27,与常规测风的误差相近。实际多普勒速度廓线的拟合实验说明半圆VAD技术和TVAD技术所拟合出的简谐曲线可以反映其所代表区域的风场大尺度特征。     

基于通用模型的中期风特性模型仿真研究

用通用模型对风电场风速数据进行模拟,用最小误差逼近法计算通用模型参数,并对利用通用模型估算出的风特征数据和利用实测风力数据计算出的风特征数据做了对比分析。分析得出,通用模型对风电场实测风力数据的拟合效果良好,具有实用性。     

风向分辨率及零位误差对船舶真风解算误差影响研究

航行中船舶直观给出的传感器实测相对风，需结合航速航向等运用矢量运算法则才能计算出真风。本文通过定量分析风速风向传感器零位安装误差对真风解算的影响，建立了传感器风向分辨率与零位安装误差对真风解算的误差传递模型。研究结果表明，风速风向传感器的零位安装精度5°以内的风向分辨率对真风计算的结果影响不大，但叠加传感器的零位安装误差后，尤其是正向误差（安装误差在11°以上），在高航速高真风的情况下，能达到30%以上的误差。要提高真风解算的准确性，还须严格控制传感器的零位安装精度。     

小型户用风光互补发电系统匹配的计算机辅助设计

提出了一种对小型户风光互补发电系统匹配设计的计算方法,考虑了影响风力发电机和太阳电池组合板发电量的各种因素,给出了更符合实验的计算风力发电机和太阳电池组合板各月发电量的数学公式,利用用户所在地区的风频分布、太阳辐射等气象资料,计算风力发电机和太阳电池 各月发电量,以全年各月能量供需平衡进行系统的计算,避免了人为插补或离散数据引入的误差,编制了户用风光互补发电系统的匹配计算程序,它可根据用户所在地区     

高原机场中断起飞决断速度计算与分析

针对现有的飞行理论对中断起飞决断速度计算研究不足并且计算方法单一的问题,利用Matlab/Simulink仿真平台构建了中断起飞距离计算模型,通过计算不同飞行条件下不同故障速度的中断起飞距离,得到大量的训练样本。建立三层神经网络模型,以飞行条件和中断起飞需用长度为输入量,故障速度为目标量,对神经网络模型进行训练,直到均方差达到要求。将神经网络运算结果、仿真平台运算结果、手册数据进行对比,证明了提出的利用神经网络计算起飞决断速度的方法是有效的。利用神经网络,对海拔高度、飞行质量、温度、风速、跑道可用长度变化对中断起飞决断速度的影响进行了分析,给出了相关曲线。本文使用的神经网络方法精度较高,计算也比较便捷,可以应用到其它机型在不同条件下的中断起飞决断速度计算中,具有一定的实用价值。     

风电场功率曲线异常数据的清洗与建模

风电场风速功率数据中通常包含大量异常数据,难以反映风机的真实工作情况,影响风电功率预测的准确性,进而造成一定的经济损失.针对该问题,分析异常数据的特征,提出滑差-四分位异常数据剔除方法,并利用高次多项式和Logistic函数对剔除后的数据进行风速-功率曲线建模,最后用和方差、均方根误差和确定系数验证该方法的适用性和有效性.实例分析表明,该方法简单高效、通用性强,可显著提高风电机组功率特性分析的准确度.     

基于多变量阶跃响应的风洞系统辨识

2.4 m×2.4 m风洞为多变量耦合系统,根据运行数据无法直接获得单个操纵变量对输出的影响.因此,提出采用多变量阶跃响应方法辨识风洞系统两输入-两输出耦合参数模型,采用三次样条插值法对阶跃响应数据进行滤波处理,再计算出单个通道的阶跃响应数据,在此基础上使用面积法获得各个通道的传递函数模型,并通过对不同阶次模型输出的均方根误差的比较,实现最佳模型阶次的选择.仿真及风洞现场测试结果验证了本文方法的有效性.     

不稳定平台OTT-Parsivel雨滴谱仪测量速度订正

针对高架环境中OTT-Parsivel雨滴谱仪测量结果受环境气流影响易出现误差的问题, 开展不稳定平台的OTT-Parsivel激光雨滴谱仪探测试验, 提出在不同水平风速环境下的质量控制方法, 给出测量速度订正模型, 并对其进行仿真实验和误差分析。基于 2020年北京夏季降水过程, 利用280 m高处OTT-Parsivel激光雨滴谱仪、三维超声风温仪和动态倾角传感器的测量数据, 对多次降水个例进行分析。结果表明, 提出的模型对雨滴的垂直下落速度有良好的订正效果, 各尺度通道速度分布更趋于正态分布, 有效粒子数可提高6%。在缺少倾角测量的情形下, 利用超声风温仪风速数据估计缺失的倾角数据, 估算的倾角值与实测值的一致率可达96.43%。在水平风速超过8 m/s的大风情况下, OTT-Parsivel雨滴谱仪测量数据的可用性得到提高。     

基于花朵授粉算法的组合式风速预测

针对风速的波动性导致风电功率不稳定,严重影响电力系统的安全、稳定运行等问题,提出一种基于风速数据分解的组合式模型,该模型首先利用集合经验模态分解法将风速序列分解为频率不同的若干个分量,降低了风速序列的非平稳性。然后利用花朵授粉算法优化BP(back propagation)神经网络构建预测模型,预测各个分量的变化趋势。最后将各个分量的预测值进行叠加组合得出最终的风速预测值。仿真结果表明,所提出的组合式模型平均绝对误差控制在0.2 m·s~(-1)以内,在风速预测方面有较高的预测精度,具有广阔的实际应用前景。     

运输机升阻特性仿真与风洞试验相关性方法

以M3飞机配装某型发动机三维模型为研究对象,采用CFD方法对整机流场进行数值计算。对于带动力短舱模型,利用分区拼接网格技术对发动机内流场和飞机外流场进行网格划分和拼接;在此基础上采用雷诺平均N-S方程,基于S-A湍流模型,开展了不同发动机状态、马赫数及攻角的仿真计算。以FNPR=1.61时,试验获得的升阻系数作为基准,在不同攻角下,获得CFD计算结果的修正因子,结果表明：修正后的数值计算结果与风洞试验获取的升力特性曲线,贴合程度好,在攻角小于14°内误差小于3%;修正后的阻力特性曲线整体趋势与风洞试验一致,误差小于10%,阻力系数都是随攻角的增大而增大,且在攻角大于10°后快速增大。