风廓线雷达在民用航空机场中的联合应用
2021-04-18杨迪
科技研究·理论版 2021年18期
关键词:融合

摘要:本文由风廓线雷达的概念、工作原理和特点出发,论述其在民用航空领域应用中的优势,和机场单一布局风廓线雷达的局限性,进而结合以往的使用经验,探讨风廓线雷达与其他气象探测设备相互融合,和风廓线雷达多点布局在民用航空机场中的联合应用场景。
关键词:风廓线雷达;机场;融合;多点布局
一、風廓线雷达探测的基本原理
风廓线雷达发射的电磁波,在大气传播过程中,因大气折射率的不均匀分布而产生散射,其中,后向散射能量能够被风廓线雷达所接收,根据多普勒效应,当目标物相对雷达波束方向存在相对运动时,接收信号和发射信号的频率会产生偏差(即多普勒频移),根据多普勒频移,再经过一定的信号与数据处理,即可得到大气的风场信息。
另外,雷达发射的是脉冲波,根据回波信号返回的时间可以确定回波的位置。
因此,结合多普勒测速和无线电测距原理,风廓线雷达即可得到不同高度上的风场信息,从而获取大气的风廓线资料。
二、风廓线雷达的基本功能及其在民用航空领域中的应用优势
根据探测高度的不同,风廓线雷达可分为边界层风廓线雷达、对流层风廓线雷达及中间层-平流层-对流层雷达(MST)。边界层风廓线雷达的探测高度通常在3km左右,对流层风廓线雷达的探测高度通常在12-16km,MST雷达的探测高度甚至可达中间层(自平流层顶至85千米之间的大气层)。其中,边界层风廓线雷达主要用于边界层探测,相对来说,其探测资料较适合中小尺度大气科学研究、中小尺度短时预报、航空安全保障和空气质量预报等社会服务领域,因此国内民用机场配置的风廓线雷达,大都是L波段的边界层风廓线雷达。……
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