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应用太阳法实现CTL-713C型天气雷达天线波束指向自动定标

2021-02-24陈士英王尔申张平贵王志伟王箫鹏

科学技术与工程 2021年1期

陈士英,王尔申,张平贵,王志伟,闫 平,王箫鹏

(1.内蒙古自治区大气探测技术保障中心,呼和浩特 010051;2.沈阳航空航天大学电子信息工程学院,沈阳 110136;3.中国气象局气象探测中心,北京 100081)

内蒙古地区目前共布设7部CTL-713C型中频相参多普勒天气雷达,约占到中国同型号雷达数量的1/5,未来雷达布设密度还将不断增加。雷达天线波束指向应与其对应方向的显示数据之间严格保持一致,才能保证雷达对气象目标进行准确的空间定位[1]。然而该型号雷达在天线波束指向定标功能方面存在着设计上的不足,雷达站初建时,可利用经纬仪和磁偏角进行天线方位角零度的标定,并采用重锤法标定天线俯仰角零度,当雷达天线罩安装后,便无法再对方位角零度进行准确标定。传统的标定方法存在技术落后、操作烦琐、自动化水平低、人为误差大等问题,导致雷达在观测中不能精准定位降水目标位置,无法有效保证人工影响天气作业的准确性,从而降低作业质量。

目前,太阳法是气象雷达天线波束指向定标方法中操作最简便且精度较高的方法。中外天文学家们提出的诸多太阳位置算法中,Reda的太阳方位角和高度角算法、Bourges的赤纬角算法、Lamm的时差算法精度最高,更接近于实际[2]。在利用太阳法开展雷达标校的应用研究方面,曹俊武等[3]深入研究了太阳辐射校准天气雷达方位和仰角的可行性及方法,并利用业务雷达开展了校准试验,取得了较好的应用效果;……

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