论探地雷达现状与发展

探地雷达在水文、工程、环境等领域已得到广泛的应用,且其应用范围还在不断扩大.探地雷达的现状和未来目前是一个备受关注的问题.本文简要回顾了探地雷达技术发展的历史和当前的现状,分析了其研究与应用状况,主要有探地雷达资料处理方法和理论正演计算研究,着重分析了现行单发单收探地雷达存在的一些问题,并提出了相控阵探地雷达的思想,其基本思路是将目前军事上成熟的相控阵技术应用于探地雷达,以此来克服现行雷达存在的不足.文章指出,相控阵探地雷达可能是一种很有发展前景的技术.     

用WFFT替代某雷达MTI时的窗函数优化分析

将WFFT替代某雷达(M雷达)中的MTI方法以抑制杂波.对各种窗用于M雷达时的窗函数及通道数优化选择作了分析,并对其抑制杂波效果作了比较,得到了相关结论,为提高M雷达的杂波抑制性能提供了理论依据.     

雷达抗距离欺骗干扰的计算机仿真模式

雷达在具体应用过程中会受到各项因素的影响,其在具体应用过程中,容易受到距离欺骗干扰.通过分析不难发现,如果雷达遭受到距离欺骗干扰,将会导致目标丢失,造成雷达的作用失效.     

基于模糊集理论的某雷达发射机故障诊断与实现

将模糊集合理论应用到雷达发射机的故障诊断中,通过分析归类其典型故障建立距离型隶属函数,对雷达发射机的故障进行模糊模式识别,有效地解决一些不确定因素对故障诊断产生的影响.对某型雷达发射机模糊故障诊断的实践表明,基于模糊模式识别的诊断法是雷达发射机故障诊断的一种有效方法.     

分布式MIMO雷达的低截获特性分析

针对距离因子不适用于分析组网雷达低截获特性的问题,提出了能够定量衡量双基地雷达低截获特性的参数,并将其推广到组网雷达的情况．通过绘制参数的等值线图对分布式MIMO雷达的低截获特性进行了分析,给出了在不同空间分布下的MIMO雷达系统的“静寂”探测范围．仿真结果表明,相对于单基地雷达,分布式MIMO雷达系统的低截获特性不仅与雷达参数有关,还与系统中发射机与接收机的空间分布有关．分析表明,提高空间分集增益是实现低截获MIMO雷达的关键．     

改进雷达装备课程内容 培养新型雷达装备人才

根据雷达装备技术水平和雷达装备结构不断更新的变化,提出改进雷达装备课程内容,加强雷达装备操作环节,弱化雷达装备维修过程,培养学员具有将雷达装备的状态与使用场合最佳匹配、将雷达装备的性能发挥到极致的能力．     

适于雷达信号压缩的DCTGA研究

对雷达回波信号进行压缩,可有效减少其传输带宽和节省其存储空间.应用贪婪算法思想,提出了基于离散余弦变换（DCT）的贪婪算法（DCTGA）,并将其应用于雷达回波信号压缩.通过仿真,分析了线性DCT压缩与非线性DCTGA压缩的优缺点,并对DCTGA与DFTGA压缩性能进行了比较.结果表明,与其他压缩方法相比,DCTGA更适于雷达回波信号压缩.     

单片机在电离层探测雷达中的应用

将单片机应用于电离层探测雷达中,软化了雷达编码器的时序.基于单片机具有可编程控制这一特性,可通过改变输入单片机的参数,来选择不同的探测模式,也可对特定模式的时序进行必要的调整,使其比传统的电离层探测雷达具有更好的开放性和灵活性.     

一种面向任务的天波雷达作战效能动态评估方法

为充分考虑探测任务对天波超视距雷达作战效能的影响,基于改进的ADC模型,将任务因素纳入天波超视距雷达作战效能评估体系,给出了其指标的定量计算方法.实例应用表明,引入任务因素的评估方法能对不同探测任务的作战效能实现有效的评估,提高了天波超视距雷达作战效能的时效性.     

蒸发波导环境下雷达超视距性能评估方法

蒸发波导是海洋大气环境中一种常见的自然现象,受其影响,雷达常常出现如超视距探测等异常特征。该文主要针对如何准确评估蒸发波导环境下雷达的探测能力问题,利用电磁波传播的数值方程并结合雷达接收机理论,构建了雷达探测定量评估的模型和方法。将该方法应用于2003年08月在大连海域的试验数据的分析中,理论分析的结果与雷达实际探测吻合较好,验证了该方法的正确性和实用性。     

基于深度学习的高时空分辨率降水临近预报方法

降水临近预报在强对流天气监测预警中具有重要地位,对于防灾减灾至关重要。在气象业务中,主要采用雷达回波外推方法解决高时空分辨率的临近预报问题。针对传统雷达回波外推方法中普遍存在的资料信息利用率不足和预报准确率低的问题,利用上海地区多年的高时空分辨率天气雷达探测资料,基于数据驱动的深度学习方法进行雷达回波外推,提出了一种新的降水临近预报模型——SwinAt-UNet模型。该预报模型通过融合UNet模型和Swin Transformer结构捕捉历史天气雷达探测资料中的短期和长期动态变化特征,可以自适应地学习潜在的雷达回波生消演变规律。此外,为提高模型的泛化能力和预报准确率,引入深度可分离卷积和卷积块注意力模块。结果表明:在不同基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型的预报准确率均高于UNet、SmaAt-UNet、TransUNet和AA-TransUNet模型; 在45 dBZ的基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型临界成功指数提高了13%,同时在预报时效上具有一定的优越性; SwinAt-UNet模型外推图像具有更加清晰的边缘和细节性纹理,对降水范围、移动方向和强度变化的预测更为准确。     

多普勒天气雷达数据质量控制方法探讨

多普勒天气雷达是中小尺度灾害性天气的颓型监测工具,其数据质量直接影响定量气象业务应用的精度。从广州多普勒雷达历史数据的反演分析中发现雷达回波存在明显的数据短缺、异常点、晴空回波等数据质量问题,对此提出了数据短缺插补延长方法、异常点回波处理方法和格网点基础回波处理法。应用GIS实现了流域格网化,通过软件开发实现了流溪河流域雷暴过程的监视。     

利用多线程技术实现雷达数据实时接收

为了解决密集目标或杂波环境中雷达数据接收对实时性要求高的问题，提出了一种利用多线程技术实现雷达数据实时接收的新方法．在雷达终端情报录取中进行了仿真，结果证明可提高雷达数据接收的实时性和准确性．     

应用于气象雷达的快速太阳法标定软件设计

针对气象雷达天线电轴的标定问题,在研究以太阳为参照物标定雷达天线指向方法的基础上,以L inux平台设计实现了太阳法标定软件.软件设计主要从两方面缩短标定时间：利用雷达天线的高精度定位特性,通过预设天线的扫描区域以缩小扫描范围,从而缩短雷达搜索太阳位置耗费的时间;通过socket网络编程接口开发实现软件与雷达前端系统的数据传输,利用多线程机制以及UDP通信协议提高数据收发的实时性.运行结果表明该软件能够快速准确的完成对气象雷达天线的标定,并且在搜索太阳信号的过程中不需要人工干预,实现全自动搜索.     

Method for hydrometeor classification based on MC-DTSVMs

In order to solve the problem of precipitation particle classification in the case of random missing of polarization parameter data of two-polarization meteorological radar, a method based on matrix completion(MC) and decision tree support vector machine multi-classifier(DTSVMs) is proposed. First, the polarization parameter data with random miss is reconstructed according to the matrix completion algorithm, and then the training data are used to learn the DTSVMs, and finally the precipitation particle classification of the reconstructed data is realized by using the DTSVMs with good learning. By processing the measured data and analyzing the results, it is proven that this method can effectively solve the precipitation particle classification problem in the case of random missing of polarization parameter data.     

雷达估算降雨的同化方法对比

雷达在定量测量降水在时间和空间上具有很大的优势,但在精度方面仍存在着很大的误差,如何利用雨量站的降雨信息与雷达信息进行降水数据的同化是提高雷达估算降雨精度的主要方向之一.分别利用平均校准法、卡尔曼滤波校准法、最优插值法、变分校准法和统计权重集成法对由分组Z-I关系估算的雷达降雨资料进行同化,并将同化后的雷达降雨与雨量站实测降雨进行了对比分析.分析结果表明,同化方法估测的面平均降水量与雨量计场比较吻合,估测精度比Z-I关系法有了明显的提高.统计权重集成法、最优插值法和变分校准法的同化效果总体较好,其次是卡尔曼滤波校准法,平均校准法效果较差.     

降水预报-观测概率匹配动态订正法在江西降水集中期的应用与检验

为提高数值预报降水预报的准确率,本文利用欧洲中期天气预报中心的高分辨率数值预报(ECMWF)降水预报资料和江西省国家级气象观测站实况降水资料进行概率匹配,选取Gamma累积概率分布函数用于拟合预报与观测的降水累积概率,通过在2017年江西省一次降水集中期的应用试验,得到以下结论:基于ECMWF的降水预报-观测概率匹配动...     

基于数字高程模型数据的机载认知雷达地杂波建模方法研究

针对机载认知雷达信号处理的特点,设计了一种基于数字高程模型数据的地杂波建模方法。该方法首先从数字高程模型数据中提取对杂波功率谱有影响的地形因子,然后结合地理地貌学理论和地形因子对数字高程模型提供的真实地貌类型进行量化分类;设计动态数据库来存储量化后的地貌信息,以提高杂波建模过程的实时性;最后基于地貌信息和后向散射系数模型构建地杂波。仿真结果表明,采用该方法构建的地杂波模型符合机载雷达所处的地貌实际情形,用作机载认知雷达的先验信息时具有真实、稳定和可靠的优势,可有效地辅助机载认知雷达提高工作性能和生存力。     

基于ＧＩＳ的雷达回波提取及人工降雨作业点确定方法研究

结合713型雷达数据,探讨了基于GIS技术和雷达数据的人工降雨预警方法．通过雷达数据分析云系中的含水量、云系强度,通过多幅天气雷达数据判断云的走向和速度,并制定跟踪路线,结合地面炮点位置确定人工降雨作业的最佳时机和用弹量．以MapX作为GIS2次开发工具,实现了可以实时判断人工降雨条件的平台,实施效果良好．     

数据处理方法在雨量中的应用及面雨量形成

基于中尺度雨量站资料,将SQL Select语句、bcp数据处理方法应用到实时雨量的计算中,利用GIS技术得到精细的子流域的栅格点雨量,形成子流域的面雨量值.结果表明:1)采用SQL Server的数据查询技术与bcp数据处理技术可以获取每天实时雨量;2)利用GIS的拼接、转换和抽样处理技术,可以形成5 km空间分辨率的坡度和高程数据;3)根据雨量与高度和坡度的关系得到雨量的计算公式,获得精细化的雨量资料,通过算术平均法的求算形成更准确的面雨量值.