航空雷达讲义.ppt

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1、飞机结构与系统(AV专业)机务工程部人事培训处气象雷达系统(WXR)概述：机载气象雷达系统（WXR)用于实时地探测飞机前方航路上的危险气象区域，也可探测飞机前下方的地形情况，并将所探测目标的轮廓、雷雨区的强度、方位和距离等显示在导航显示器上。供驾驶员避让，保障飞行的舒适和安全。现在的(WXR)都具有预测风切变功能。气象雷达系统(WXR)气象雷达的组成：气象雷达系统(WXR)柯林斯WXR-2100MultiScan雷达为天气信息的处理和提炼提供了一种革命性的方法。MultiScan是一种完全自动化的雷达，可以在所有时间

2、、所有飞机高度显示所有距离内全部的重要天气，不需飞行员进行俯仰或增益设定，同时还不会显示杂波。当MultiScan雷达工作在自动模式时，每位飞行员都能掌握目前只有最具经验的雷达操作员才能掌握的天气信息，这样飞行员的培训要求就可进行简化和标准化。MultiScan雷达大大减轻了飞行员的工作负荷，同时增强了天气的探测能力，提高了乘客和机组的安全。气象雷达系统(WXR)气象雷达系统(WXR)MultiScan雷达工作的关键是该雷达的下视能力，它可以透过地面杂波，直视雷暴底部的反射区，用先进的数字式信号处理技术消除杂波。它还

3、能以预设的俯仰进行多重雷达扫描，以便探测远、中、短各种距离的天气，实现了在各个飞行阶段探测各种距离天气的超卓能力。真正的320海里天气探测及OverFlightTM保护是MultiScan雷达多种独特功能中重要的两个功能。MultiScan雷达运用先进的地面杂波消除算法，可以侦测到雷达地平线，为飞行员提供320海里外的大局天气情况。OverFlightTM保护可使机组避免不小心穿越雷暴顶，当前遭遇颠簸气流大部分都是这种情况。OverFlightTM保护功能保证了威胁飞机的任何雷暴都被显示在雷达屏幕上，直至其不再构成对

4、乘客和机组的威胁为止。其先进功能包括：-全自动化操作：MultiScan具有全自动工作模式。飞行员只需选择所希望的距离，不需设定俯仰和增益。-基本无杂波显示：柯林斯的第三代地面杂波抑制算法可以消除大约98%的地面杂波，使得对威胁天气的显示基本上摆脱了地面杂波的干扰。-全距离全高度优化天气探测：以变化的各种俯仰进行多重扫描后获得的天气信息被储存起来，当机组选择一定距离时，各种扫描所获得的信息就从存储器中提取出来显示在显示器上。由于运用多俯仰技术获得了远距离和近距离的天气信息，无论飞机高度如何，选择何种距离范围，显示器都

5、会给出优化的天气图像。大局天气：MultiScan雷达能够提供320海里外的大局天气信息。气象雷达系统(WXR)Multiscan雷达概述拥有下列功能：按常规方式进行增益控制：MultiScan使机组能够在人工和自动工作模式下提高或降低增益根据温度改变增益：根据温度改变增益可以在高高度巡航时对雷暴的低反射率进行补偿。路径衰减补偿及警告(PAC警告)：在距离飞机80海里的范围内，可以对由于天气干扰造成的衰减进行补偿。当超出补偿极限时，会显示一个黄色的PAC警告条，以提醒机组处在雷达阴影区内。+OverFlightTM保

6、护：OverFlight保护功能降低了在高高度巡航时不小心穿越雷暴顶的可能性。MultiScan的低角度波束信息及记忆功能可保证对飞机构成威胁的雷暴在飞机飞过以前在雷达屏幕不消失。Multiscan雷达概述海洋雷暴相关性：MultiScan能够对海洋雷暴反射率的降低自动进行补偿，在飞机跨海飞行时提供更加精确的气象显示-综合低高度天气：在低高度上运用多俯仰可使雷达沿着飞行航迹扫描，避免雷暴穹隆区的威胁，而且能对飞机下面发展中的雷暴进行扫描，并观察更大范围内的天气。-风切变探测：在起飞和着陆阶段具有风切变自动前视探测功能

7、。-地图：地图模式可以探测重要的地理特性，如城市、湖泊及海岸线等。-功能分区控制（波音飞机)：该功能使机长和副驾驶能对距离、增益及工作模式独立进行控制。在人工模式时，还能实现独立的俯仰控制。-所有距离/模式组合中同时显示更新：即使机长和副驾驶选择了不同的距离和模式，但是在自动工作模式时，两个显示器仍同时刷新。Multiscan雷达概述1.2雷暴对雷达波的反射性理解雷暴的反射特性是理解MultiScan雷达工作原理的关键。一般来讲，雷暴按其对雷达波的反射率高低可分为三个部分(图1.1)。结冰高度以下全部由水组成，是雷暴

8、中能最有效地反射雷达能量的部分。雷暴中间部分由过冷的水和冰晶组成。由于冰晶是不良的雷达能量反射体，所以这部分对雷达波的反射率开始减小。雷暴的顶部全部由冰晶组成，雷达几乎探测不到。此外，发展中的雷暴在其可见部分以上还有一个颠簸弧形波。Multiscan雷达概述图所示的是一个实际的雷暴及在雷达天线不同俯仰时的图像。在实际操作中，如果雷达在人工模式下