天气雷达天线座水平度4方位检测法.pdf

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1、第31卷第3期气象与环境学报Vo1．31NO．32015年6月J0URNAL0FMETEOROLOGYANDENVIRONMENTJune2015张维全，张岳，李洋，等．天气雷达天线座水平度4方位检测法[J]．气象与环境学报，2015，31(3)：109—112．ZHANGWei-quan，ZHANGYue，LIYang，eta1．4-azimuthmeasuringmethodtohofizontalityofantennapedestalsforweatherradar[J]．JournalofMet

2、eorologyandEnv~onmem，2015，31(3)：109—112．天气雷达天线座水平度4方位检测法张维全张岳'李洋赵姝慧袁健张晋广万绪江(1．辽宁省人工影响天气办公室，辽宁沈阳110166；2．沈阳中心气象台，辽宁沈阳110166；3．南京信息工程大学大气物理学院，江苏南京210044)摘要：经过严格的数学推演，推导出仅需4个方位的天线座水平度检测数据即可通过数学处理获取准确的天线座水平度的数学理论模型。运用建立的数学模型处理4个方位的检测数据，可以计算天线座水平度倾斜角、天线方位旋转轴倾斜

3、方位及可供仰角读数校准的仰角读数“真值”。与目前普遍采用的天线座水平度检测过程及数据处理方法相比，4方位检测法显著减少检测人员在天线罩内天线平台上的工作量及室内人工手动处理的工作量，而需要计算机软件自动完成的工作量明显增加。关键词：数学推演；天线座；水平度；4方位检测法中图分类号：TN959文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1673-503X．2015．03．017天气雷达站进行天线座水平度检测时，同时具备上述3个必要条件的可能性较小，因此在基层天气雷引言达站对天线座水平度进行检测时，检

4、测结果的随机天气雷达天线座的水平度直接影响天气雷达对性较大，准确度较低。针对上述问题，张维全等气象目标探测定位的准确程度。中国气象局下发的提出了天线座水平度检测的改进方法，改进后虽然新一代天气雷达观测规范把天气雷达天线座水平度在检测步骤和数学处理方法等方面均有较多合理的的检测明确列为“月维护”的项目之一，以保证天线改进，对天线座水平度检测的准确度有所提高，但由座的水平误差保持在6O”的允许范围内。显然，天线于涉及的读数方位较多，数学处理方面需使用“拟座水平度的检测方法与数学处理过程满足“科学合合”的方法确

5、定天线座水平度及其倾斜方位，数学理理、简便实用、结果精确”的要求是十分必要的。目论模型不够严谨，检测处理过程比较繁琐，处理结果前，中国天气雷达站对天线座水平度的检测主要使不理想，准确度还需进一步的提高。因此有必要对用气泡合像式水平仪(气泡水平仪分为“合像式”和天气雷达天线座水平度的检测方法进行进一步的改“条式”两种，后者精度较差，国内雷达站已不常用；进，本文以严格的数学分析为基础，提出仅使用4方而“数字式电子水平仪”在国内各天气雷达站尚未普位检测读数即可精确计算天气雷达天线座水平度的遍配备和使用)作为检测

6、工具，采用“8方位读数”方新方法。法进行天线座水平度的实际检测J。采用“筛选式直读检测法”时，为了保证检测结14方位检测法的理论依据果的可信度，检测时要求具备3个必要条件：确保水张维全等运用矢量分析法进行严格的数学推平仪近期经过检定，以保证读数准确无误；在检测读导(具体推导过程见文献[4])，获取天线座水平度数前，必须将雷达天线的机械轴方向准确调节到与△仰角“理想读数真值”(待求变量，指的是天线机方位旋转轴线垂直的位置，以保证测试平台基准面与天线水平转台基准面平行，使安装在测试平台基械轴方向与方位旋转轴方

7、向夹角的余角，除非仰角准面上的水平仪底板的仰角与天线转台同方向的仰读数已正确标校完毕，否则B的实际数值与雷达终角数值相等；天线罩内的环境温度与水平仪检定的端显示的仰角读数不一定相等)、方位读数A和天线环境温度基本相等。这是由于气泡合像式水平仪的座倾斜方位读数等(方位读数A和倾斜方位读数水平信息感应部分对温度的变化较敏感，因此读数A。允许包含待修正的“系统偏差”，对△。的计算结受环境温度的影响较大，易引起读数的偏差。基层果无影响)4个变量与对应的仰角的约束方程为：收稿日期：2014—01—23；修订日期：2

8、014—07—30。资助项目：2011年辽宁省第一批次科学技术计划项目“辽宁暖云人工增雨催化技术研究”(2011210001)资助。作者简介：张维全，男，1956年生，高级工程师，E—mail：Vwq0003xx@126．tom。通信作者：万绪江，E—mail：443473298@qq．com。110气象与环境学报第31卷s=sinBcosAo—sil0cosBcos(A—A0)(1)(A。，：。)和(A，卢)是4对“方位读数