使用三维场景绘制技术模拟雷达图像

针对航海雷达回波图像模拟特点,提出一种使用三维场景绘制技术的实时模拟方法。通过在雷达天线处设置一个虚拟相机,建立视坐标系,根据雷达参数设置视见体,将光源也设置在雷达天线处。绘制当前场景,读取场景颜色缓存和深度缓存中的数据,将其转换成雷达回波数据。随着虚拟相机的旋转,实时模拟雷达的回波图像。仿真结果表明,该方法能够在3s内实时模拟具有105个三角形场景的雷达回波图像,且回波图像质量较现有雷达模拟器有显著提高。     

天基雷达地面回波的多普勒频率特性

研究地球自转对天基雷达地面回波的多普勒频率的影响,通过分析卫星雷达与地面回波点的相对速度,推导了天基雷达地面回波的多普勒频率计算公式. 由公式可知,当卫星雷达轨道高度一定时,地球自转对地面回波多普勒频率的影响只与卫星的轨道倾角和星下点纬度有关,其偏航幅度接近于1,最大偏航角约为4°,与地面反射点的位置无关.     

基于天底点的散射回波信号处理算法

针对基于速度选通雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作的问题,在深入分析纯散射地面回波信号模型及回波功率分布特征的基础上,提出了基于天底点的散射回波信号处理算法.该算法通过检测天底点附近回波中的多普勒和相位信息,进行相应补偿后获取回波中的二相编码信息,对所得二相编码信号进行相关处理后通过检测其峰值实现高度测量.仿真结果表明,该算法能够有效解决雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作问题.     

PRC_CW雷达地杂波空间相关特性仿真分析

在分析典型地物杂波的空间分布特性的基础上,针对ＰＲＣ＿ＣＷ（伪码调相连续波）雷达的特性,即雷达在低俯视角情形时地面回波信号展宽,利用对码元回波复信号进行空间矢量叠加以得到ＰＲＣ＿ＣＷ雷达实际接收的回波信号。通过计算机模拟得到伪码调相连续波雷达回波信号后,对其空间相关特性进行了分析。     

定西地区冰雹云和雷雨云雷达回波的统计分析

产生冰雹 ,雷雨的云体都为对流云 ,其出现的天气背景有相同点 ,也有不同点 ,而且有着明显的地区特点。天气雷达可探测到许多对流云降水的雷达回波。但如何在实际工作中迅速识别出冰雹云和雷雨云的回波性质 ,对造成强烈灾害的强对流天气及时做好预报服务工作 ,确有着重要意义。因而 ,我们对华家岭天气雷达在 1991- 1996年六年中所探测到的回波资料进行了统计分析 ,按地面记录的天气现象和降水资料来判别分类。共选取冰雹云回波得 70次 ,雷雨云回波 91次 (一个回波系统生消的过程算一次 ) ,从中得出了一些规律性的结论。1　影响对流云降水回波…     

基于小波变换的多普勒雷达目标识别

提出应用小波变换技术 ,以辨识不同目标回波之间的细微差异 ,并对连续波多普勒体制雷达的回波信号进行分析的方法 .采用本方法在雷达的一个距离波门内得到了地面目标的数量信息     

PRC_CW 雷达地杂波空间相关特性仿真分析

在分析典型地物杂波的空间分布特性的基础上,针对ＰＲＣ－ＣＷ（伪码调相连续波）雷达的特性,即雷达在低俯视角情形时地面回波信号展宽,利用对码元回波复信号进行空间矢量叠加以得到ＰＲＣ－ＣＷ雷达实际接收的回波信号．通过计算机模拟得到伪码调相连续波雷达回波信号后,对其空间相关特性进行了分析．     

基于小波变换的多普勒雷达目标识别

提出应用小波变换技术,以辨识不同目标回波之间的细微差异,并对连续波多普勒体制雷达的回波信号进行分析的方法。采用本方法在雷达的一个距离波门内得到了地面目标的数量信息。     

基于GIS的内蒙古中部地区多源雷达回波拼图

 为了做到内蒙古中部地区天气的实时监测,研究了该地区新一代天气雷达基本反射率产品和713雷达平显回波等多源雷达回波数据的拼合方法。首先阐述了两类回波数据的存储结构和格式,然后设计了两类径向数据向二维矩阵数据转换的算法,研究了该类数据转为栅格类型存储的直角坐标绘制模式,并采用ArcGIS Engine二次开发组件进行了实现。最后基于GIS技术研究了两种回波图像进行区域拼图的方法,并设计了回波图像拼合平台,其能够根据用户的选择条件实时对该地区4部雷达的回波图像进行拼合。在包头市气象局的测试应用表明,该平台可实现内蒙古中部地区天气的实时监测,同时为气象预报员制作气象预警预报提供辅助决策。     

雷达高度表回波信号采集器中的回波捕捉

针对提高雷达回波信号捕获率的要求,对雷达高度表视频回波信号高速采集系统提出了改进方案．对采集系统在实际工作中可能会受到的持续强干扰的情形,通过动态调整门限的方法实现捕捉中的恒虚警概率,并根据回波自身的特点提出多帧近似的模糊处理方法,从而提高了捕获率．     

雷达高度表回波信号采集器中的回波捕捉

针对提高雷达回波信号捕获率的要求，对雷达高度表视频回波信号高速采集系统提出了改进方案。对采集系统在实际工作中可能会受到的持续强干扰的情形，通过动态调整门限的方法实现捕捉中的恒虚警概率，并根据回波自身的特点提出多帧近似的模糊处理方法，从而提高了捕获率。     

吉安一次雷暴大风的中小尺度特征

利用常规气象观测资料、地面自动加密站资料、探空资料、雷达资料及闪电定位资料等对2020年3月22日吉安雷暴大风天气的中小尺度系统演变特征进行分析.结果表明:1)强的位势不稳定层结,中低层(0～6 km、0～3 km)强的环境风垂直切变(≥20 m/s)以及中层干冷、低层暖湿的环境场特性有利于强风暴发生发展;2)边界层、地面中尺度辐合线和弱冷锋是此次强风暴天气的主要触发机制;3)较强的下沉对流有效位能(DCAPE)对强风暴出现的预测具有较强指示意义,短时阵性大风发生前后20 min内地面气象要素场变化具有明显的中小尺度系统特征;4)飑线回波整体移动迅速,强风暴天气发生于飑线前部中尺度对流系统中,大风发生在"弓形"回波前部凸起对流不稳定区;5)此次雷暴大风过程以负地闪为主,正地闪不明显,且负地闪频数在阵性大风出现前呈爆发性增长,大风则出现在负地闪频数最大时刻,该时刻较地面阵性大风出现提前20 min左右,负地闪开始下降时刻与地面强降水开始时刻对应.     

雷达高度表回波捕获技术研究

为了对雷达高度表回波信号进行采集以确定回波前沿形状与地貌的关系,建立雷达高度表的测高模型,从而提高其测高精度,需要对回波信号进行准确定位．根据雷达高度表的工作原理及工作条件,特别是回波与杂波共存的条件,给出了一种回波的捕获算法及其实现电路,并进行了性能分析．     

2017年抚州市一次飑线天气诊断分析

基于常规天气图、地面自动站和多普勒雷达等资料,对2017年6月5日抚州市一次飑线过程的地面气象要素、环流形势以及天气尺度、不稳定能量、雷达回波演变特征等进行分析。分析表明:此次过程在中高纬度“两槽一脊”的环流形势下,中低层西南急流的形成促成了大气对流不稳定,地面辐合线是强对流天气发生的触发机制。飑线过境时温、压、湿等气象要素发生了剧烈变化。飑线形成之前,低层增温、增湿为强对流天气发生累积的不稳定能量起到促进的作用。快速东移的弓形回波带、在回波所经之地易出现雷暴大风天气;径向速度图上大片负的速度区前沿出现速度模糊,表明地面雷暴大风即将出现,这种速度场特征对抚州雷暴大风预警预报有指示作用。     

武汉市城区暴雨的卫星云图和雷达回波研究及其概念模型

使用武汉数字化雷达回波、ＧＭＳ卫星云图、武汉市城区自动雨量站和湖北省地面中尺度观测资料,分析了武汉市１９８７￣１９９６年５￣８月发生的所有暴雨过程,概括了武汉市城区暴雨的卫星云图和雷达回波特征以及中尺度系统活动等,建立了武汉城区暴雨短时预报的概念模型。     

多模式下高转速船用导航雷达回波显示

由于船用导航雷达海上导航的特殊性,显控终端有不同的运动显示模式。根据实际情况,在不同运动模式间切换具有重要的现实意义。提出并构建了二维坐标变换数据表,对船用导航雷达的不同运动模式建立统一模型,实现了高转速雷达回波的实时显示。当运动模式发生变化和偏心时,均无需动态更新数据表。此方法降低了雷达实时回波显示对计算机性能的要求,具有很好的实用性。实验证明本方法在雷达转速高达48 r/min情况下,具有很好的实时性,满足工程上的需要。     

扩频雷达探测一阶海洋回波

利用扩频通信良好的抗干扰性和低功率谱密度下工作的特点，本把扩频技术引入高频海洋探测雷达来探测海洋一阶回波，研究结果表明，该技术对回波质量无不良影响，同时可降低雷达发射功率，增加雷达探测距离。     

一种高实时性电磁波绕射仿真模型及其应用

电磁波传输中遇到障碍物将在其后形成阴影区,在实时雷达模拟中需要计算阴影区以形成逼真的雷达回波图象。基于电磁波绕射理论建立的数学模型可用于简化遮挡阴影区的计算,适当的简化可大大降低仿真计算的复杂度,保证精度的同时提高了模拟的实时性。     

2022年4月25日江西暴雨强对流过程分析

利用常规天气图、雨量、大风等气象观测资料、江西WebGIS雷达拼图等平台资料,对2022年4月25日江西中北部大范围的强对流天气过程进行了分析,结果如下：短时强降水、雷暴大风、强雷电、146站次的8级以上大风(极大风速达29.6 m/s)是此次强对流过程主要的天气实况;“上干下湿”、低层辐合线、高空低槽、高层辐散、强盛的低空西南急流、超低空西南急流、地面气旋是此次强对流天气过程的主要影响系统;45～55 dBz带状强回波主要造成短时强降水,强回波带的走向与回波单体的移动方向较为一致,回波强度达55 dBz,并持续,是导致50 mm/h以上的极端强降水的主要回波特征;在环境条件、地理条件优越时,45 dBz以上的带状强回波所经之处,容易导致雷暴大风,而组合STI移动信息对于带状强回波未来1 h的移动趋势有明显指示意义。     

雷达高度表回波捕获技术研究

为了对雷达高度表回波信号进行采集以确定回波前沿形状与地貌的关系，建立雷达高度表的测高模型，从而提高其测高精度，需要对回波信号进行准确定位，根据雷达高度表的工作原理及工作条件，特别是回波与杂波共存的条件，给出了一种回波的捕获算法及其实现电路，并进行了性能分析。