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2022年6月19日广东佛山龙卷的双极化相控阵雷达特征
1
作者 植江玲 白兰强 +4 位作者 黄先香 蔡康龙 张晶晶 李兆明 黄舒婷 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期297-312,共16页
利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有... 利用X波段双极化相控阵雷达等多源观测资料,分析了2022年6月19日早晨广东佛山超级单体龙卷的环境条件和对流风暴的结构及演变特征。龙卷母体风暴是在强西南季风天气背景下的一条东北-西南向飑线南端发展起来的。环境条件具备较大对流有效位能、低抬升凝结高度和强垂直风切变等有利于超级单体龙卷发生发展的热力和动力条件;低空风暴相对螺旋度、超级单体复合指数和强龙卷指数的显著增强对超级单体龙卷的发生有较好指示意义。具有高时空分辨率的佛山南海X波段双极化相控阵雷达探测到了龙卷母体微型超级单体的发展过程和龙卷涡旋的演变特征:对流单体在前侧低层入流的加强下逐渐形成钩状回波和反射率弱回波空洞;中气旋首先在2.5 km附近高度形成后向低层伸展,随着后侧下沉气流的加强,低层涡旋旋转增强,当低层中气旋旋转速度超过22 m·s^(-1)(强中气旋)且直径紧缩至1.5 km以内时,龙卷即将触地,龙卷涡旋特征(TVS)和龙卷碎片特征(TDS)出现是龙卷触地的主要特征,龙卷发生在反射率弱回波空洞、TVS和TDS附近。 展开更多
关键词 X波段双极化相控阵雷达 超级单体龙卷 龙卷涡旋特征 龙卷碎片特征 反射率弱回波空洞
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极化相控阵雷达技术研究综述 被引量：9
2
作者 王雪松 王占领 +1 位作者 庞晨 李永祯 《雷达科学与技术》 北大核心 2021年第4期349-370,共22页
具有极化测量能力的相控阵雷达是世界强国用于导弹防御、空间监视等战略领域的尖端精密雷达,是军用雷达技术竞争的战略制高点。近年来,在精确制导、微波遥感和气象观测等领域也越来越多地出现了极化相控阵雷达,部分雷达系统已成为行业... 具有极化测量能力的相控阵雷达是世界强国用于导弹防御、空间监视等战略领域的尖端精密雷达,是军用雷达技术竞争的战略制高点。近年来,在精确制导、微波遥感和气象观测等领域也越来越多地出现了极化相控阵雷达,部分雷达系统已成为行业标杆。该文梳理了极化相控阵雷达在各领域的发展历程和系统研制情况,综述了极化测量误差校正、天线方向图重构、极化方向图综合等关乎极化信息精确获取的核心关键技术的研究现状,最后对极化相控阵雷达技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 极化相控阵雷达 误差校正 方向图重构 方向图综合 极化精密测量
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极化相控阵雷达单脉冲技术研究 被引量：1
3
作者 徐振海 黄坦 +1 位作者 熊子源 肖顺平 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第11期11-13,17,共4页
针对极化相控阵雷达研究了单脉冲技术,提出了极化融合单脉冲算法和极化匹配单脉冲算法,可以同时测量目标角度与回波极化状态。通过仿真研究了两种算法的测角性能以及极化矢量估计性能。研究表明:两者测角性能和极化矢量估计性能几乎完... 针对极化相控阵雷达研究了单脉冲技术,提出了极化融合单脉冲算法和极化匹配单脉冲算法,可以同时测量目标角度与回波极化状态。通过仿真研究了两种算法的测角性能以及极化矢量估计性能。研究表明:两者测角性能和极化矢量估计性能几乎完全相同,测角性能与回波的极化状态无关,并且均优于单极化相控阵雷达。 展开更多
关键词 极化相控阵雷达 单脉冲 极化融合 极化匹配
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全极化相控阵雷达波束扫描对目标观测极化散射矩阵的影响
4
作者 李棉全 施龙飞 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2016年第2期200-207,共8页
全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束... 全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束指向下对固定姿态目标观测得到的极化散射矩阵不同;另一方面,天线的交叉极化会随着波束扫描角度增大而增大,导致相控阵雷达观测的目标极化散射矩阵元素之间会相互串扰。该文重点分析上述两个方面对目标观测极化散射矩阵的影响,以建立更精确的观测方程,为相控阵雷达极化精密测量提供数学依据。 展开更多
关键词 极化散射矩阵 全极化相控阵雷达 波束扫描
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台风山竹(1822)龙卷的双极化相控阵雷达特征 被引量：34
5
作者 傅佩玲 胡东明 +2 位作者 黄浩 张羽 田聪聪 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期706-718,共13页
2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达... 2018年9月17日台风山竹(1822)外围螺旋雨带中发生EF2级龙卷。在高湿度、高不稳定、强垂直风切变的环流背景下,龙卷在台风外围雨带上微型超级单体右后侧钩状回波顶端的弱回波区中发展起来。具有高时空分辨率的广州X波段双极化相控阵雷达,不仅观测到超级单体的发展过程,还呈现出龙卷涡旋演变特征:单体风暴尾端在右后方入流加强作用下,逐渐形成钩状回波形态,此时对流层中低层2~3km高度附近的中气旋强度率先达到最大,随着旋转强度进一步加强和旋转中心高度逐步下降,低层强旋转特征越来越明显,当低层旋转速度达到峰值(超过21m·s^-1),旋转直径收缩到1km范围,地面出现EF2级以上龙卷,旋转速度对区域出现清晰的弱回波龙卷眼区特征。X波段双极化相控阵雷达在龙卷观测中优势显著,弥补了多普勒天气雷达观测的不足。 展开更多
关键词 X波段双极化相控阵雷达 台风山竹龙卷 龙卷涡旋特征 旋转直径 龙卷弱回波眼区
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相控阵天气雷达监测预警龙卷风的过程剖析
6
作者 吕雪芹 霍亚 曾瑛 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期33-39,共7页
天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借... 天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借助雷达智能预警软件,利用X波段双极化相控阵天气雷达的双偏振量和超高时空分辨率数据,实时反演三维风场和分析龙卷碎片(TVS)特征,能够显著提高龙卷风监测预警水平。实例表明,本次成功地提前18分钟预警龙卷,进一步说明了X波段双极化相控阵天气雷达在强对流天气探测方面具有较强的生命力。 展开更多
关键词 X波段 双极化相控阵天气雷达 龙卷风监测
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一种提高全极化相控阵雷达极化测量精度的方法 被引量：2
7
作者 王占领 殷加鹏 +2 位作者 庞晨 李永祯 王雪松 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第7期1183-1198,共16页
天线交叉极化隔离度与全极化相控阵雷达极化信息精确获取密切相关.为提高交叉极化隔离度,基于三馈点微带贴片天线阵元提出了一种全极化相控阵极化状态配置方法.不同于传统的固定极化状态,如线极化和圆极化,该方法可根据波束指向动态调... 天线交叉极化隔离度与全极化相控阵雷达极化信息精确获取密切相关.为提高交叉极化隔离度,基于三馈点微带贴片天线阵元提出了一种全极化相控阵极化状态配置方法.不同于传统的固定极化状态,如线极化和圆极化,该方法可根据波束指向动态调整辐射信号的极化状态.将交叉极化隔离度提高问题建模成一个多变量带约束非线性最优化问题,从而实现全极化阵元激励幅度和相位的最佳配置.同时,为实现全极化相控阵在极化散射特性测量中的统一化表示,推导了任意极化状态下标准散射体的固有和后向散射矩阵的通用表达式.利用全极化相控阵天线验证了所提极化状态配置方法的有效性和可行性.通过仿真分析,结果表明该方法能够获得更高的交叉极化隔离度,并且能够适应相控阵天线波束宽角扫描特性.经过极化状态配置后的隔离度参数可以显著提高全极化相控阵雷达极化测量精度. 展开更多
关键词 交叉极化隔离度 全极化相控阵雷达 极化测量 极化状态配置 三馈点微带贴片天线
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X波段双极化相控阵天气雷达的防雷设计 被引量：6
8
作者 陈景荣 李文飞 黄春生 《气象水文海洋仪器》 2020年第4期50-54,共5页
文章基于X波段双极化相控阵天气雷达的结构和安装特点进行防雷设计,在总结了气象探测设备特别是新一代天气雷达以及风廓线雷达的防雷实践经验基础上,参考国家相关防雷规范,对X波段双极化相控阵天气雷达的防雷进行设计和应用。实践证明,... 文章基于X波段双极化相控阵天气雷达的结构和安装特点进行防雷设计,在总结了气象探测设备特别是新一代天气雷达以及风廓线雷达的防雷实践经验基础上,参考国家相关防雷规范,对X波段双极化相控阵天气雷达的防雷进行设计和应用。实践证明,设计方法可行,能够通过测试考验。 展开更多
关键词 X波段天气雷达 雷达防雷设计 双极化相控阵雷达
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X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术 被引量：4
9
作者 雷卫延 路永平 +2 位作者 王明辉 周嘉健 甘泉 《广东气象》 2021年第6期68-71,共4页
利用无人机悬挂金属球实现对X波段双极化相控阵天气雷达双通道强度一致性定标,根据雷达特点设计无人机飞行轨迹,通过对广州4部雷达开展金属球定标试验,经过反复测试发现:当不受外界干扰时,差分反射率Zdr标准方差小于0.1 dB,多次平均值... 利用无人机悬挂金属球实现对X波段双极化相控阵天气雷达双通道强度一致性定标,根据雷达特点设计无人机飞行轨迹,通过对广州4部雷达开展金属球定标试验,经过反复测试发现:当不受外界干扰时,差分反射率Zdr标准方差小于0.1 dB,多次平均值波动范围小于0.2 dB,通过修正使Zdr误差小于0.2 dB,满足业务技术指标要求;当受到外界干扰开展金属球定标时,同一仰角多次试验的数据波动范围均超过0.2 dB,标准方差均大于0.15 dB,表明金属球定标受遮挡角、风速等外界因素干扰较大,不能满足业务定标要求,在开展金属球定标时应避免遮挡区域。 展开更多
关键词 大气探测与仪器 X波段双极化相控阵天气雷达 定标技术 金属球
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