《電子技術(shù)應(yīng)用》
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SC型天气雷达实时回波显示设计与分析
电子技术应用 2023年7期
郑鹏斌1，2，李昭春1，2，杨旻3，张日晶4，王平5
（1.海南省气象探测中心，海南 海口 570203；2.海南省南海气象防灾减灾重点实验室，海南 海口 570203； 3.成都中电锦江信息产业有限公司，四川 成都610500；4.三亚市气象局，海南 三亚 572026； 5.海南省琼中黎族苗族自治县气象局，海南 琼中 572923）
摘要： 为解决SC型天气雷达需要在体扫结束后才生成产品的问题，设计了SC型天气雷达实时回波显示的方案，并在三亚雷达站开展了试验。在三种方案中选择了FTP同时分发逐仰角文件和标准格式基数据的方案，并对原RDA软件和FTP传输软件进行了再次开发，使其具备同时生成以及传输逐仰角文件和标准格式基数据的功能。对SA型标准基数据、SC型逐仰角文件、SC型标准基数据所生成的19、20、37、38、61、110号产品的生成时间进行了对比，结果表明：（1）采用SC型逐仰角文件生成产品的时间与SA型雷达相当；（2）采用SC型逐仰角文件生成典型PPI产品比采用SC型基数据生成同类产品大幅度缩减了生成时间；（3）采用SC型逐仰角文件生成衍生产品与采用SC型基数据生成同类产品的时间相当。此设计方案具有通用性，可推广至全国其他型号的天气雷达使用，以缩短部分产品的生成时间，提高短时强降水、风暴的预报时效。
中圖分類號(hào)：TN95
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223572
中文引用格式： 鄭鵬斌，李昭春，楊旻，等. SC型天氣雷達(dá)實(shí)時(shí)回波顯示設(shè)計(jì)與分析*[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(7)：134-140.
英文引用格式： Zheng Pengbin，Li Zhaochun，Yang Min，et al. Design and analysis of real-time echo display of SC weather radar[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(7)：134-140.
Design and analysis of real-time echo display of SC weather radar
Zheng Pengbin1，2，Li Zhaochun1，2，Yang Min3，Zhang Rijing4，Wang Ping 5
(1.Hainan Province Meteorological Detecting Center，Haikou 570203，China； 2.Key Laboratory of South China Sea Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Hainan Province，Haikou 570203，China； 3.Chengdu Zhongdian Jinjiang Information Industry Limited Company，Chengdu 610500，China； 4.Sanya Meteorological Bureau，Sanya 572026，China； 5.Hainan Qiongzhong Li and Miao Autonomous County Meteorological Bureau，Qiongzhong 572923，China)
Abstract： In order to solve the problem that SC weather radar needs to generate products after volume scanning, a real-time echo display scheme for SC weather radar is designed and tested at Sanya radar station. In the three schemes, the scheme that FTP simultaneously distributes elevation by elevation files and standard format base data is selected, and the original RDA software and FTP transmission software are redeveloped to enable it to generate and transmit elevation by elevation files and standard format base data at the same time. The generation time of products No. 19, 20, 37, 38, 61 and 110 generated by SA standard base data, SC elevation file and SC standard base data are compared. The results show that: (1) The generation time of products using SC elevation file is equivalent to that of SA radar; (2) The generation time of typical PPI products using SC elevation file is greatly reduced compared with similar products using SC base data; (3) The time of generating derivative products by using SC elevation file is equivalent to that of generating similar products by using SC base data. This design scheme is universal and can be extended to other types of weather radars in China to shorten the generation time of some products and improve the forecasting time of short-time heavy rainfall and storm.
Key words : SC weather radar；ROSE2.0；elevation file；base data

0　引言

新一代天氣雷達(dá)(以下簡稱“天氣雷達(dá)”)是探測降水的主要手段，是對強(qiáng)對流天氣(冰雹、大風(fēng)、龍卷和暴洪)進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警的主要工具之一[1]。我國天氣雷達(dá)已建成二百多部，在防災(zāi)、減災(zāi)方面有著不可替代的作用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。為更充分發(fā)揮天氣雷達(dá)的價(jià)值，高金兵等[2-11]在如何利用和管理雷達(dá)基數(shù)據(jù)方面進(jìn)行了研究；為保證雷達(dá)數(shù)據(jù)的及時(shí)性和可靠性，李容等[12-17]在雷達(dá)數(shù)據(jù)的傳輸方式以及傳輸監(jiān)控等方面進(jìn)行了研究。但是，由于我國生產(chǎn)天氣雷達(dá)的廠家眾多，目前正在業(yè)務(wù)運(yùn)行的天氣雷達(dá)有SA、SB、SC、CA、CB、CC、CD等型號(hào)，每種型號(hào)雷達(dá)之間存在一定的技術(shù)壁壘，在雷達(dá)拼圖等綜合應(yīng)用方面存在一定的障礙。為解決此類困難，中國氣象局組織開發(fā)了新一代天氣雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件(簡稱“ROSE2.0”)。目前，全國組網(wǎng)天氣雷達(dá)已正式運(yùn)行ROSE2.0系統(tǒng)，在強(qiáng)對流天氣自動(dòng)報(bào)警、定量估測降水方面有著顯著的成效。

海南省三亞SC型天氣雷達(dá)參與了ROSE2.0的試點(diǎn)運(yùn)行。通過一個(gè)多月的試運(yùn)行，ROSE2.0在實(shí)際業(yè)務(wù)環(huán)境中的可用性、穩(wěn)定性和業(yè)務(wù)支撐能力表現(xiàn)良好，滿足了業(yè)務(wù)需求。但是，SC型雷達(dá)還需等待雷達(dá)體掃完成，即生成基數(shù)據(jù)后才能處理分發(fā)產(chǎn)品，未能像北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司(以下簡稱“敏視達(dá)”)所生產(chǎn)的雷達(dá)型號(hào)(SA、CA)一樣實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回波顯示，即還存在著困擾多年的非敏視達(dá)雷達(dá)實(shí)時(shí)顯示回波的“最后6分鐘”難題。隨著ROSE2.0系統(tǒng)的成功升級(jí)部署，為破解“最后6分鐘”的難題提供了技術(shù)可能。以三亞雷達(dá)為試驗(yàn)對象，設(shè)計(jì)了SC型天氣雷達(dá)ROSE2.0的實(shí)時(shí)回波顯示的方案，并對結(jié)果進(jìn)行了分析，為其他型號(hào)的天氣雷達(dá)提供借鑒。




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作者信息：

鄭鵬斌1，2，李昭春1，2，楊旻3，張日晶4，王平5

（1.海南省氣象探測中心，海南 海口 570203；2.海南省南海氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570203；3.成都中電錦江信息產(chǎn)業(yè)有限公司，四川 成都610500；4.三亞市氣象局，海南 三亞 572026；5.海南省瓊中黎族苗族自治縣氣象局，海南 瓊中 572923）


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