新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)功能規(guī)格需求書(shū)

1、新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)功能規(guī)格需求書(shū)（C 波段）中國(guó)氣象局二一年八月修訂說(shuō)明為指導(dǎo)和規(guī)范新一代天氣雷達(dá)建設(shè)和技術(shù)升級(jí)工作，統(tǒng)一組網(wǎng)新一代天氣雷達(dá)技術(shù)狀態(tài)， 進(jìn)一步提高雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行保障能力， 更好地滿足氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用和發(fā)展需求， 根據(jù)天氣雷達(dá)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r， 中國(guó)氣象局組織對(duì) 1997 年發(fā)布的新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)功能規(guī)格需求書(shū)進(jìn)行了修訂完善。主要修訂了新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的部分性能參數(shù)，增加了雷達(dá)保障和培訓(xùn)方面的內(nèi)容，同時(shí)對(duì)雷達(dá)的自動(dòng)在線標(biāo)定、易維護(hù)性、保障維護(hù)時(shí)效、故障定位診斷、隨機(jī)文件和儀表、機(jī)內(nèi)狀態(tài)監(jiān)控、廠家的保障培訓(xùn)職責(zé)等提出了明確要求。修訂工作由中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司組織，中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心牽

2、頭承擔(dān)，高玉春、潘新民、黃曉、柴秀梅、陳大任、周紅根、高克偉、陳玉寶、蔣小平、徐俊領(lǐng)、雷茂生等同志參加了修訂，張培昌、葛潤(rùn)生、張沛源、王順生、李柏、李建明、蘇德斌、李建國(guó)、張建云、蔣斌、陳曉輝、陸建兵等專(zhuān)家進(jìn)行了指導(dǎo)。I目錄1. 前言2. 新一代天氣雷達(dá)（ C 波段）系統(tǒng)總體性能規(guī)格需求3. 雷達(dá)子系統(tǒng)功能規(guī)格需求4. 雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)功能規(guī)格需求5. 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)功能規(guī)格需求6. 雷達(dá)輸出產(chǎn)品功能規(guī)格需求7. 系統(tǒng)檢測(cè)、標(biāo)校功能規(guī)格需求8. 系統(tǒng)與外部通信聯(lián)接的性能規(guī)格需求9. 保障性需求10. 培訓(xùn)需求11. 系統(tǒng)性能評(píng)估II1 前言1.1 氣象事業(yè)發(fā)展綱要（ 1991 2020 年

3、）明確指出，“2000 年前將大力發(fā)展新一代天氣雷達(dá)， 加速多普勒天氣雷達(dá)軟硬件和應(yīng)用技術(shù)的研究， 建立新一代天氣雷達(dá)的業(yè)務(wù)試驗(yàn)基地； 2020 年前將進(jìn)一步加強(qiáng)新一代天氣雷達(dá)、多參數(shù)天氣雷達(dá)和激光雷達(dá)等的研制， 發(fā)展具有通信功能的氣象衛(wèi)星、 新一代天氣雷達(dá)及其他地基遙測(cè)遙感手段，進(jìn)一步發(fā)展、完善中尺度氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)和氣候監(jiān)測(cè)網(wǎng)” 。發(fā)展新一代天氣雷達(dá)，并投入氣象業(yè)務(wù)使用，是氣象事業(yè)發(fā)展的需要。1.2 我國(guó)新一代天氣雷達(dá)發(fā)展規(guī)劃（19942010）明確指出，“新一代天氣雷達(dá)應(yīng)該是一個(gè)能夠定量估算回波強(qiáng)度、 徑向速度、譜寬和降水物相態(tài)等信息的全相干系統(tǒng)。主要選用 S 和 C 兩種波段，選取全相干體制

4、。新一代天氣雷達(dá)的主要定量探測(cè)和測(cè)量對(duì)象， 包括降水、熱帶氣旋、雷暴、中尺度氣旋、 湍流、龍卷、冰雹、凍雨、凍結(jié)層、融化層等，并具備一定的晴空回波的探測(cè)能力” 。1.3 按照新一代天氣雷達(dá)建設(shè)增補(bǔ)站點(diǎn)布局方案對(duì)建立培訓(xùn)、研發(fā)和保障體系的要求，根據(jù)氣象事業(yè)發(fā)展綱要 (19912020 年 )、我國(guó)新一代天氣雷達(dá)發(fā)展規(guī)劃、新一代天氣雷達(dá)建設(shè)增補(bǔ)站點(diǎn)布局方案 ，對(duì)中國(guó)新一代天氣雷達(dá)(CINRAD) 性能要求進(jìn)行了修訂，它對(duì)新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)、各子系統(tǒng)的性能等提出了要求。1.4 為保證新一代天氣雷達(dá)性能進(jìn)一步滿足氣象業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，更好地在災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)警中發(fā)揮作用， 修訂了新一代天氣雷達(dá)

5、系統(tǒng)功能規(guī)格需求書(shū) 。修訂后的新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)功能規(guī)格需求書(shū)分 S 波段、C 波段兩種，分別作為 S 波段和 C 波段新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)、考核、驗(yàn)收的基本依據(jù)。2 新一代天氣雷達(dá)（ C 波段）系統(tǒng)總體性能規(guī)格需求2.1 對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、颮線、冰雹、龍卷等災(zāi)害性天氣的有效監(jiān)測(cè)和預(yù)警是新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的重要任務(wù)。 上述災(zāi)害性天氣的空間尺度分布跨度較大，從臺(tái)風(fēng)的1幾百千米到龍卷的幾百米， 這就要求新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)不同尺度天氣進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)的距離范圍應(yīng)有一定差異， 對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等大范圍強(qiáng)降水天氣的監(jiān)測(cè)距離應(yīng)不小于 400 千米，而對(duì)雹云、龍卷氣旋等小尺度強(qiáng)天氣現(xiàn)象的有效監(jiān)測(cè)和識(shí)別的距離應(yīng)不

6、小于 150 千米。受降水對(duì)電磁波衰減的影響和制約， 新一代天氣雷達(dá)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)是中小尺度災(zāi)害性天氣， 針對(duì)災(zāi)害性天氣有效監(jiān)測(cè)的需求， 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的總體性能應(yīng)具有足夠強(qiáng)的探測(cè)能力。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)能力由發(fā)射功率、天線增益、 接收機(jī)靈敏度等雷達(dá)參數(shù)綜合確定， 新一代天氣雷達(dá)在 200 千米處的最小反射率因子應(yīng)不大于 7dBZ。應(yīng)具有良好的角分辨力和距離分辨力，可以在距離雷達(dá) 150 千米處識(shí)別雹云中尺度為 23 千米的核區(qū)，或判別尺度為 10 千米左右的龍卷氣旋。同時(shí)該系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)具有低脈沖重復(fù)頻率的遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)模式，避免在監(jiān)測(cè)中出現(xiàn)二次回波現(xiàn)象，干擾對(duì)強(qiáng)天氣的監(jiān)測(cè)。2.2 定量測(cè)

7、量大范圍降水是新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的主要功能之一，該系統(tǒng)結(jié)合少量地面雨量站網(wǎng)，應(yīng)能對(duì) 200 千米半徑范圍內(nèi)的降水量分布和區(qū)域降水量進(jìn)行較準(zhǔn)確的估測(cè)，在水文和防汛抗洪中發(fā)揮重大作用。為適應(yīng)這一氣象業(yè)務(wù)需求，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有相當(dāng)穩(wěn)定的發(fā)射、接收系統(tǒng)，接收機(jī)應(yīng)具有 95dB 左右的寬動(dòng)態(tài)范圍， 適應(yīng)對(duì)降水回波功率進(jìn)行較準(zhǔn)確的測(cè)量。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)還應(yīng)具有對(duì)雷達(dá)主要性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和標(biāo)校的裝置， 具有優(yōu)良的地物消除處理裝置，對(duì)降水回波強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)精確估測(cè)， 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力， 及時(shí)對(duì)回波數(shù)據(jù)處理，提供大范圍的降水量分布。2.3 強(qiáng)天氣造成的災(zāi)害中有相當(dāng)大一部分是風(fēng)害，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)采

8、用相干發(fā)射、接收體制， 具有獲取降水區(qū)中風(fēng)場(chǎng)信息的能力，監(jiān)測(cè)惡劣天氣帶來(lái)的風(fēng)害也是對(duì)新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)需求之一。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)降水區(qū)內(nèi)風(fēng)場(chǎng)信息的獲取距離應(yīng)不小于200 千米，對(duì)造成風(fēng)害的強(qiáng)天氣監(jiān)測(cè)和識(shí)別的距離應(yīng)不小于150 千米。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有頻率穩(wěn)定度相當(dāng)高的相干發(fā)射、接收機(jī)和精度較高的多普勒信號(hào)處理器及高速的數(shù)據(jù)處理能力，可以準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供較準(zhǔn)確的徑向速度分布數(shù)據(jù)，盡早識(shí)別臺(tái)風(fēng)、颮線、龍卷、下?lián)舯┝鞯仍斐娠L(fēng)害的災(zāi)害性天氣。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)發(fā)對(duì)以上災(zāi)害性天氣的自動(dòng)識(shí)別功能，并將徑向速度分布反演為較直觀的二維或三維風(fēng)場(chǎng)分布圖像提供給用戶使2用?？紤]到災(zāi)害性天氣帶

9、來(lái)的風(fēng)速常超過(guò) 30 米/秒，要求新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)徑向風(fēng)速測(cè)量的范圍應(yīng)不小于 36 米/秒。受脈沖重復(fù)頻率的限制， 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)需采用速度退模糊技術(shù)， 擴(kuò)大對(duì)徑向風(fēng)速測(cè)量不模糊的區(qū)間， 以滿足上述測(cè)距和測(cè)速區(qū)間的要求。 由于新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)能力強(qiáng)， 在監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)強(qiáng)度信息時(shí)，可采用低脈沖重復(fù)頻率的探測(cè)模式， 減少二次回波出現(xiàn)的機(jī)率；在測(cè)量風(fēng)場(chǎng)分布時(shí)，須選用較高脈沖重復(fù)頻率， 減少速度模糊現(xiàn)象， 但這時(shí)會(huì)出現(xiàn)二次回波的干擾，應(yīng)當(dāng)采用新技術(shù)消除徑向速度分布中出現(xiàn)的二次回波干擾。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)充分注意選擇合適的脈沖重復(fù)頻率及速度退模糊方法， 以滿足測(cè)距范圍和測(cè)速區(qū)間的雙重要

10、求。2.4 強(qiáng)天氣出現(xiàn)前對(duì)環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)有助于對(duì)強(qiáng)天氣發(fā)生、發(fā)展的預(yù)測(cè)。新一代天氣雷達(dá)應(yīng)具有一定的晴空探測(cè)能力， 獲取風(fēng)暴前環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的信息， 經(jīng)過(guò)處理得出晴空時(shí)邊界層風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)和中低高度的垂直風(fēng)廓線， 預(yù)測(cè)未來(lái)天氣的演變。 折射指數(shù)漲落對(duì)電磁波的衍射形成了晴空回波， 夏季濕潤(rùn)季節(jié)強(qiáng)天氣臨近時(shí)， 晴空回波信號(hào)增強(qiáng)很多， 可以從其返回信號(hào)中獲取風(fēng)場(chǎng)信息。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)在濕潤(rùn)季節(jié)特別是風(fēng)暴臨近時(shí)，用低仰角掃描應(yīng)能探測(cè)到超過(guò) 80 千米距離范圍的晴空回波，獲取環(huán)境風(fēng)場(chǎng)分布信息。 進(jìn)行 VAD 觀測(cè)時(shí)應(yīng)能獲取高達(dá) 34 千米的垂直風(fēng)廓線結(jié)構(gòu)。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)需要有強(qiáng)的探測(cè)能力， 穩(wěn)定度很高的相干

11、系統(tǒng)和優(yōu)良的多普勒信號(hào)處理器，以滿足這一要求。2.5 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)是功能強(qiáng)的智能型多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)除應(yīng)實(shí)時(shí)地提供各類(lèi)降水天氣的回波圖像分布信息外， 還應(yīng)具備準(zhǔn)實(shí)時(shí)地對(duì)各類(lèi)災(zāi)害性天氣進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、追蹤的能力，對(duì)冰雹、龍卷氣旋、颮線、強(qiáng)風(fēng)切變、下?lián)舯┝鞯葠毫犹鞖馓峁┒喾N監(jiān)測(cè)、 預(yù)警產(chǎn)品。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)除應(yīng)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力外， 還應(yīng)具備豐富的應(yīng)用軟件支撐， 所提供的智能型應(yīng)用軟件應(yīng)適合國(guó)內(nèi)天氣特點(diǎn)， 并應(yīng)具有開(kāi)放型的結(jié)構(gòu)， 用戶可根據(jù)當(dāng)?shù)貜?qiáng)天氣的特點(diǎn)對(duì)軟件做適當(dāng)修改，使其產(chǎn)品能符合當(dāng)?shù)厥褂谩?新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有可升級(jí)和可開(kāi)發(fā)能力， 可以根據(jù)軟硬件發(fā)展而升級(jí)或

12、不斷地充實(shí)和接納最新的科研成果，以完善其功能。32.6 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是氣象業(yè)務(wù)布網(wǎng)使用的設(shè)備，應(yīng)具有較高的可靠性、穩(wěn)定性、可維護(hù)性和全天候的連續(xù)工作能力。 特別是在惡劣天氣環(huán)境下要保證工作，提供災(zāi)害性天氣的信息。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)國(guó)內(nèi)環(huán)境、 供電和安裝等具體條件，嚴(yán)格地制定各項(xiàng)技術(shù)要求。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的分機(jī)、 整機(jī)在組裝過(guò)程中要嚴(yán)格進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)性能指標(biāo)測(cè)試和各種例行試驗(yàn)， 嚴(yán)格執(zhí)行出廠驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收、 業(yè)務(wù)驗(yàn)收等各項(xiàng)程序， 保證新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)順利地投入業(yè)務(wù)使用。2.7 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是氣象業(yè)務(wù)運(yùn)行的重要設(shè)備之一，在新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中必須充分注意到與氣

13、象業(yè)務(wù)運(yùn)行的其他設(shè)備系統(tǒng)的協(xié)調(diào)， 在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、 及各種圖形圖像產(chǎn)品規(guī)格規(guī)范上取得協(xié)調(diào)和銜接。 尤其是在監(jiān)測(cè)的氣象產(chǎn)品通信、傳輸上充分應(yīng)用其他氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能。2.8 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是 21 世紀(jì)初期氣象部門(mén)天氣雷達(dá)站網(wǎng)的主要設(shè)備，在充分引用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)， 應(yīng)充分注意到元器件的國(guó)產(chǎn)化， 要按照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)購(gòu)置系統(tǒng)所需的元器件。 專(zhuān)用件自行制作時(shí)也要按照國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 保證新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)元器件的供給， 尤其是主要消耗性器件要國(guó)產(chǎn)化， 確保新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)在氣象業(yè)務(wù)中長(zhǎng)期地使用。2.9 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)主要由雷達(dá)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、伺服系統(tǒng)、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理與顯

14、示等子系統(tǒng)組成， 各子系統(tǒng)之間有機(jī)的聯(lián)系構(gòu)成一整體。 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有自檢、標(biāo)校能力，及運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障告警和自保的能力。2.10 新一代天氣雷達(dá)可采用由單部雷達(dá)、多部雷達(dá)及全國(guó)雷達(dá)組網(wǎng)進(jìn)行觀測(cè)的工作方式，提供的雷達(dá)產(chǎn)品不僅是單部雷達(dá)的產(chǎn)品， 還包括多部和全部雷達(dá)產(chǎn)品組網(wǎng)生成的產(chǎn)品， 因此必須保障全網(wǎng)運(yùn)行雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量， 做好全網(wǎng)雷達(dá)的統(tǒng)一標(biāo)校工作，包括時(shí)間、回波強(qiáng)度、定位指向等。3 雷達(dá)子系統(tǒng)功能規(guī)格需求43.1 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)為全相干體制的天氣雷達(dá)系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包含天線、天線罩、伺服裝置、相干發(fā)射 /接收機(jī)等分機(jī)。雷達(dá)發(fā)射機(jī)應(yīng)采用全固態(tài)調(diào)制速調(diào)管放大鏈方式，發(fā)射功率應(yīng)不小于 2

15、50kw，具有兩種發(fā)射脈沖寬度，以使雷達(dá)具有較高的距離分辨力和較強(qiáng)的探測(cè)能力。 雷達(dá)脈沖發(fā)射重復(fù)頻率可采用參差重復(fù)頻率發(fā)射方式，以擴(kuò)大測(cè)速不模糊區(qū)間。 雷達(dá)接收機(jī)采用中頻數(shù)字化技術(shù)， 以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 雷達(dá)天線采用旋轉(zhuǎn)拋物面的反射體和中心饋電方式， 具有高增益、低旁瓣的主波束，波束寬度不大于 1°。天線罩采用剛性結(jié)構(gòu)，具有良好的防水、防風(fēng)、抗腐蝕的能力和對(duì)電磁波低損耗的性能。 天線伺服裝置宜采用可編程全數(shù)字化閉環(huán)控制形式，具有操作員優(yōu)先權(quán)控制和維護(hù)狀態(tài)時(shí)手動(dòng)控制功能；并具有參數(shù)測(cè)量和故障自檢、自保裝置，提供對(duì)系統(tǒng)的自檢、保護(hù)和標(biāo)校。3.2 雷達(dá)子系統(tǒng)總體性能要求雷達(dá)監(jiān)測(cè)的空間范圍

16、強(qiáng)度監(jiān)測(cè)距離強(qiáng)度測(cè)量距離速度監(jiān)測(cè)距離速度測(cè)量距離方位角掃描范圍仰角掃描范圍雷達(dá)測(cè)量性能分辨力和精度：400km200km200km150km0360-2 +90內(nèi)容分辨力精度*距離150m50m方位角0.1o0.2o仰角0.1o0.2o測(cè)高100m200m(100km)300m(100200km)* 精度用均方誤差表示。5參數(shù)測(cè)量范圍、分辨力和精度：內(nèi)容范 圍分 辨力精 度 *-10+70dBZ強(qiáng)度（降水模式）0.5dB1dB-28+28dBZ（晴空模式）速度36m/s0.2m/s1m/s譜寬16m/s0.2m/s1m/s* 精度用均方誤差表示。綜合雷達(dá)的各項(xiàng)參數(shù)，在200 千米處雷達(dá)探測(cè)的最

17、小反射率因子應(yīng)不大于7dBZ。為適應(yīng)雷達(dá)測(cè)速不模糊區(qū)間 （ VN ）為 36 米 /秒、測(cè)速距離為 200 千米的需求，雷達(dá)應(yīng)采用參差重復(fù)頻率發(fā)射方式， 來(lái)擴(kuò)大測(cè)速不模糊區(qū)間， 其參差重復(fù)頻率的比值應(yīng)不大于 3/4，盡量減少誤差。為保證新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的地物對(duì)消能力達(dá)到46dB 以上，除了要求雷達(dá)信號(hào)處理器中采用高階的濾波器外， 雷達(dá)整機(jī)的相位穩(wěn)定度 （用相位噪聲衡量）應(yīng)不大于 0.3°。雷達(dá)系統(tǒng)可采用相位編碼等技術(shù)，以消除二次回波， 提高雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。雷達(dá)系統(tǒng)的工作頻率為 53005500MHz，具體頻點(diǎn)與當(dāng)?shù)責(zé)o線電管理機(jī)構(gòu)協(xié)商。3.3 雷達(dá)各分機(jī)性能指標(biāo)天線罩射頻損失（雙程）

18、0.3dB(5400MHz)引入波束偏差0.03°引入波束展寬0.03°直徑5.5 m抗風(fēng)能力 (陣風(fēng) )60m/s 能工作80m/s 天線不受損壞6天線反射體直徑4.5 m增益43dB(5400MHz)波束寬度1.0°第一旁瓣電平-29dB遠(yuǎn)端付瓣 (10°以外 )-40dB極化方式線性水平饋線損耗1.5dB3.3.3 天線伺服裝置天線掃描方式PPI、RHI 、體掃、任意指向PPI 0360o 連續(xù)掃描，速度為0 36o/s 可調(diào)天線掃描范圍、速度RHI -230o 往返掃描，速度為012o/s 可調(diào)體積掃描 由一組 PPI 掃描構(gòu)成，最多可到 30個(gè)

19、 PPI，仰角可預(yù)置a、預(yù)置全自動(dòng)天線控制方式b、人工干預(yù)自動(dòng)c、本地手動(dòng)控制天線定位精度方位、仰角均應(yīng)0.2°天線控制精度方位、仰角均應(yīng)0.1°天線控制字長(zhǎng)14 位角碼數(shù)據(jù)字長(zhǎng)14 位3.3.4 發(fā)射機(jī)脈沖峰值功率250kw發(fā)射窄脈沖寬度0.8 或 1s發(fā)射寬脈沖寬度2 或 2.5s脈沖重復(fù)頻率3001300Hz(窄脈沖 )300450Hz(寬脈沖 )參差重復(fù)頻率比2/3、 3/47發(fā)射占空比速調(diào)管壽命發(fā)射機(jī)輸出端極限改善因子發(fā)射機(jī)頻譜特性接收機(jī) (含數(shù)字中頻）頻綜短期 (1ms)頻率穩(wěn)定度ADC 速率動(dòng)態(tài)范圍噪聲系數(shù)最小可測(cè)靈敏度相位編碼接收機(jī)輸出系統(tǒng)相位噪聲0.3&#

20、176;。接收系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍85dB0.0025000 小時(shí)優(yōu)于 49dB符合相關(guān)規(guī)定中對(duì)所占頻譜的要求10-1148MHz95dB4dB-107dBm(1s)-110dBm(2s)頻綜具有相位編碼受控功能I、Q3.4 雷達(dá)整機(jī)應(yīng)能全天24 小時(shí)不間斷地連續(xù)工作。系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間（ MTBF ）應(yīng)不小于 600 小時(shí)，平均故障修復(fù)時(shí)間（ MTTR ）應(yīng)不大于 0.5 小時(shí)。具體連續(xù)工作時(shí)間見(jiàn)新一代天氣雷達(dá)觀測(cè)及維護(hù)的相關(guān)規(guī)定。3.5 雷達(dá)工作環(huán)境要求雷達(dá)工作環(huán)境要求按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。雷達(dá)各分機(jī)進(jìn)行例行環(huán)境實(shí)驗(yàn)時(shí)其溫度、濕度要求如下：高 溫低 溫濕度室外裝置+50-409598%(30時(shí)

21、 )室內(nèi)裝置+4009096%(30時(shí) )計(jì)算機(jī)終端設(shè)備+30+1080%8雷達(dá)系統(tǒng)在海拔3000 米以下的高度上應(yīng)能正常工作。雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)盡量使用市電工作，電源電壓三相380V（或單相 220V ），在電源電壓變化10%，頻率變化5%的情況下，雷達(dá)能正常工作。雷達(dá)設(shè)備應(yīng)具有防水、防霉、防鹽霧、防風(fēng)沙的性能，適應(yīng)在海拔3000 米下的高山以及沿海地區(qū)和島嶼工作。雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的防雷擊能力，天線罩設(shè)有避雷器，保護(hù)系統(tǒng)安全，應(yīng)符合新一代天氣雷達(dá)防雷規(guī)范。雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)具有市電濾波和防電磁干擾、無(wú)線電頻率干擾的能力， 符合電磁容性 (EMC) ，電磁干擾 (EMI) ，無(wú)線電頻率干擾 (RFI)的國(guó)際

22、標(biāo)準(zhǔn)。4 雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)功能規(guī)格需求4.1 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)處理器應(yīng)是高集成芯片的智能型信號(hào)處理器。它接收到雷達(dá)子系統(tǒng)輸出的I 、Q 信號(hào)后，進(jìn)行脈沖對(duì)處理(PPP)和傅里葉譜分析(FFT)，再將得到的回波功率進(jìn)行距離訂正后得到回波強(qiáng)度（Z）、平均徑向速度(V) 、速度譜寬 (W) 的估算值。同時(shí)信號(hào)處理器也向雷達(dá)子系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，同步整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行， 并向數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)提供數(shù)字化的方位角、 仰角、Z、V 、 W 數(shù)據(jù)和時(shí)鐘數(shù)據(jù)。信號(hào)處理系統(tǒng)應(yīng)按照要求， 可輸出 PPP處理方式的數(shù)據(jù)和FFT 處理的數(shù)據(jù)。具有相位編碼和解碼處理能力。4.2 雷達(dá)信號(hào)處理器輸出的Z、V 、W 應(yīng)具

23、有較好的空間分辨力和較高的精度。庫(kù)長(zhǎng)庫(kù)數(shù)探測(cè)距離logZ125m、150m對(duì)應(yīng)最大距離 3600、 3000450kmI、150m對(duì)應(yīng)最大探測(cè)距離、1700250km125m2000Q125m、150m對(duì)應(yīng)最大探測(cè)距離2000、1700250km4.3 信號(hào)處理器對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的估算，距離上采用分庫(kù)累積平均，每一個(gè)距離庫(kù)進(jìn)行 4 次以上的取樣信號(hào)累加， 方位角上采用滑動(dòng)累積平均，綜合距離平均和方位9角平均，其有效平均次數(shù)超過(guò) 32 次，對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的估算精度不低于 1dB，當(dāng)天線掃描速度不大于 3 周 /分時(shí)，數(shù)據(jù)分辨率不低于 1 度。信號(hào)處理應(yīng)具有距離訂正和標(biāo)校功能。信號(hào)強(qiáng)度估算值經(jīng)過(guò)處理后， 輸

24、出數(shù)字化的回波強(qiáng)度估算值 (dBZ) 或數(shù)字化的信號(hào)強(qiáng)度估算值 (dBm)。4.4 信號(hào)處理器對(duì)徑向速度、速度譜寬的估算采用脈沖對(duì)處理算法，對(duì)數(shù)字化的I 、Q 信號(hào)，首先分別在距離庫(kù)內(nèi)進(jìn)行算術(shù)平均，平均次數(shù)不小于4 次，以減少漲落，然后對(duì)相同距離上距離庫(kù)平均的I、 Q 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理脈沖對(duì)數(shù)應(yīng)不小于 32 對(duì)，以保證真實(shí)譜寬為4 米/秒的情況下估算徑向速度不低于1 米 /秒。當(dāng)天線掃描速度不大于3 周 /分時(shí)， V 數(shù)據(jù)分辨率不低于1 度。4.5 信號(hào)處理器對(duì)徑向速度、速度譜寬的估算應(yīng)具有適應(yīng)參差重復(fù)頻率發(fā)射時(shí)進(jìn)行處理的能力。4.6 信號(hào)處理器對(duì) I、Q 信號(hào)的處理，應(yīng)具有全程進(jìn)行快速傅里

25、葉變換(FFT)處理能力，產(chǎn)生強(qiáng)度、速度和譜寬數(shù)據(jù)，并能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)相干情況、地物對(duì)消能力進(jìn)行檢測(cè)。4.7 信號(hào)處理器應(yīng)具有對(duì)回波信號(hào)中地物雜波進(jìn)行對(duì)消處理的能力，地物對(duì)消處理的方式可以在時(shí)域中進(jìn)行， 也可在頻域中進(jìn)行。 信號(hào)處理器對(duì)地物對(duì)消的能力應(yīng)達(dá)到 46dB 以上，對(duì)消處理在 Z、V 、W 估算之前進(jìn)行， 帶阻槽口半寬度為 0 0.2V N，槽口功率抑制深度 3050dB，分 4 6 級(jí)可選。5 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)功能規(guī)格需求5.1 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)是新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)直接面向用戶的窗口，它承擔(dān)了對(duì)雷達(dá)獲取的Z、V 、W 數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及數(shù)據(jù)預(yù)處理、二次產(chǎn)品生成和顯示

26、及原始數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。同時(shí)，還承擔(dān)了對(duì)整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)工作參數(shù)的預(yù)置、觀測(cè)方式選擇等功能。為實(shí)現(xiàn)以上功能， 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)可由商用工作站與微機(jī)構(gòu)成的局域網(wǎng)承擔(dān)，也可由高檔微機(jī)組成的局域10網(wǎng)承擔(dān)，大體可由產(chǎn)品生成、服務(wù)器、顯示終端、用戶終端等幾部分組成，局域網(wǎng)應(yīng)當(dāng)和現(xiàn)代業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)接。5.2 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)工作參數(shù)預(yù)置功能，控制雷達(dá)的工作狀態(tài)、掃描方式、 信號(hào)處理流程、 產(chǎn)品生成的種類(lèi)及數(shù)據(jù)存檔方式等，它應(yīng)設(shè)置的工作參數(shù)大體如下：脈沖重復(fù)頻率、參差重復(fù)頻率、脈沖寬度、天線掃描速率、庫(kù)長(zhǎng)、累積次數(shù)、地物抑制通道選擇、噪聲電平、 SQI 閾值、掃描方式（

27、 PPI、 RHI 、立體掃描等）。5.3 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)方式應(yīng)由數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)進(jìn)行選擇和控制，進(jìn)行 PPI 掃描探測(cè)時(shí)，可進(jìn)行探測(cè)仰角及顯示距離范圍的選擇；進(jìn)行 RHI 探測(cè)時(shí)，則可選擇探測(cè)的方位角，顯示距離和高度范圍；進(jìn)行體積掃描時(shí)，可選擇合適的掃描模式（如晴空、大面積降水、對(duì)流性降水等） 。除系統(tǒng)本身帶有缺省的掃描模式外， 應(yīng)當(dāng)設(shè)立至少兩種用戶可定義的掃描模式。 掃描的仰角設(shè)定最大為 30 個(gè)，仰角的范圍為 -0.5° 90°。5.4 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)的主要功能之一是對(duì)雷達(dá)探測(cè)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，形成原始數(shù)據(jù)文件， 同時(shí)實(shí)時(shí)顯示回波圖像， 提供給觀

28、測(cè)人員分析使用和對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)原始數(shù)據(jù)以極坐標(biāo)的形式從雷達(dá)信號(hào)處理器中進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，包括強(qiáng)度、徑向速度、速度譜寬、仰角、方位、時(shí)間以及各種參數(shù)數(shù)據(jù)。強(qiáng)度數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)過(guò)噪聲閾值、 距離訂正、標(biāo)校等處理，以回波強(qiáng)度 (dBZ)數(shù)據(jù)存檔，數(shù)據(jù)分辨力應(yīng)不大于 0.5dBZ，徑向速度數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò) SQI 控制、退模糊、去二次回波等預(yù)處理后存檔， 數(shù)據(jù)取值的最大范圍應(yīng)與 VN 值相一致，速度譜寬數(shù)據(jù)的最大取值范圍應(yīng)與 1 VN 值相一致。2原始數(shù)據(jù)應(yīng)有四種類(lèi)型， 單強(qiáng)度 PPI、三要素 PPI、三要素 RHI 、體積掃描。不同類(lèi)型原始數(shù)據(jù)的文件名， 應(yīng)由文件命名格式中的最后

29、一個(gè)字符區(qū)別。 原始數(shù)據(jù)文件格式應(yīng)由文件頭和記錄組成，文件頭中應(yīng)包括雷達(dá)站名稱、代碼、地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔高度、開(kāi)始觀測(cè)時(shí)間及雷達(dá)各項(xiàng)參數(shù)；記錄頭中應(yīng)包括時(shí)間、仰角11和方位角；記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)按距離庫(kù)的順序依次排列。每一個(gè)庫(kù)中的數(shù)據(jù)應(yīng)包括強(qiáng)度、速度、譜寬等參數(shù)， 同時(shí)應(yīng)當(dāng)有雷達(dá)數(shù)據(jù)觀測(cè)時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)和標(biāo)定的結(jié)果。實(shí)時(shí)顯示應(yīng)以極坐標(biāo)方式進(jìn)行，顯示與天線轉(zhuǎn)動(dòng)同步。顯示方式有兩種，PPI 和 RHI 。進(jìn)行三要素觀測(cè)時(shí)，應(yīng)同時(shí)顯示強(qiáng)度、徑向速度、速度譜寬的分布圖像。以偽彩色編碼方式表示強(qiáng)度、速度、譜寬的大小，回波強(qiáng)度應(yīng)采用16 種彩色和色調(diào)表示，徑向速度顯示則應(yīng)用15 種彩色和色調(diào)，其中要設(shè)一種彩色表

30、示零速度區(qū)，朝向雷達(dá)、離開(kāi)雷達(dá)各用7 種等級(jí)。速度譜寬顯示可采用12 個(gè)等級(jí)編碼，也可采用 16 個(gè)等級(jí)編碼。5.5 經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制和預(yù)處理后的原始數(shù)據(jù)，按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求經(jīng)過(guò)處理形成多種二次產(chǎn)品，提供給各類(lèi)用戶調(diào)用，是對(duì)數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)的主要功能要求。在雷達(dá)數(shù)據(jù)處理部分， 從信號(hào)處理器輸出后形成的原始數(shù)據(jù)， 應(yīng)采取徑向數(shù)據(jù)流傳輸方式，向第三方編制的應(yīng)用程序發(fā)送數(shù)據(jù)，其中含有狀態(tài)信息和標(biāo)定結(jié)果，便于快速的產(chǎn)品處理，提高產(chǎn)品顯示的時(shí)效。二次產(chǎn)品按數(shù)據(jù)形式來(lái)劃分可分為數(shù)據(jù)產(chǎn)品和圖像產(chǎn)品兩類(lèi)。數(shù)據(jù)產(chǎn)品以數(shù)據(jù)方式存儲(chǔ)和傳輸， 根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)選擇數(shù)據(jù)排列方式和數(shù)據(jù)格式。 圖像產(chǎn)品以圖像形式存儲(chǔ)和傳輸，可

31、使用通用圖像數(shù)據(jù)排列方式和格式。二次產(chǎn)品的生成應(yīng)有兩種工作方式，全自動(dòng)方式和人機(jī)交互方式。全自動(dòng)方式時(shí)，數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)根據(jù)觀測(cè)流程和產(chǎn)品生成表， 自動(dòng)生成所有基本產(chǎn)品和選項(xiàng)產(chǎn)品， 生成圖像產(chǎn)品文件和數(shù)據(jù)產(chǎn)品文件并存檔， 同時(shí)按產(chǎn)品分發(fā)表向用戶傳輸。人機(jī)交互方式時(shí)， 由用戶查閱所有原始數(shù)據(jù)文件、 產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件和圖像數(shù)據(jù)文件，選擇調(diào)用。二次產(chǎn)品的顯示應(yīng)建立在Windows、Linux 操作平臺(tái)上，其數(shù)據(jù)產(chǎn)品和圖像產(chǎn)品的顯示規(guī)范應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)產(chǎn)品、圖像產(chǎn)品將以文件的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，原始數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)格式參見(jiàn)。數(shù)據(jù)產(chǎn)品和圖像產(chǎn)品的文件格式可自行設(shè)計(jì)，但其顯示應(yīng)適

32、應(yīng)氣象業(yè)務(wù)平臺(tái)的規(guī)范要求。5.6 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)具有靈活性，可由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)完12成，也可根據(jù)任務(wù)和其它原因選擇。 單機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)的要求較高， 所用計(jì)算機(jī)應(yīng)采用國(guó)內(nèi)較通用型號(hào)的計(jì)算機(jī)，以提高硬件設(shè)備的通用性，便于維修和更新。計(jì)算機(jī)中應(yīng)配有相應(yīng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境， 以便使數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)具有可開(kāi)發(fā)的條件，應(yīng)具有與操作系統(tǒng)相適應(yīng)的 C 語(yǔ)言或 Fortran 編程器及各種需要的庫(kù)。5.7 數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件應(yīng)以C 語(yǔ)言或 Fortran 語(yǔ)言編寫(xiě)。系統(tǒng)便于二次開(kāi)發(fā)， 可增添功能和刪改不需要的部分，提高系統(tǒng)的時(shí)效。各種參數(shù)和流程應(yīng)該以制表的形式出現(xiàn)， 可以根據(jù)需要重新

33、設(shè)置和改變， 增強(qiáng)系統(tǒng)的可開(kāi)放性。6 雷達(dá)輸出產(chǎn)品功能規(guī)格需求6.1 應(yīng)用雷達(dá)探測(cè)到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理、變換、計(jì)算等步驟，產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)和圖像稱為產(chǎn)品。根據(jù)某種需求， 安排計(jì)算處理得出的產(chǎn)品有著一定的氣象意義。 根據(jù)產(chǎn)品的計(jì)算處理和氣象上的意義，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)具有以下幾類(lèi)：基本數(shù)據(jù)產(chǎn)品、 物理量產(chǎn)品、風(fēng)場(chǎng)反演產(chǎn)品、 強(qiáng)天氣識(shí)別產(chǎn)品、 預(yù)報(bào)產(chǎn)品等。隨著新一代天氣雷達(dá)在氣象業(yè)務(wù)中的廣泛深入使用，產(chǎn)品將不斷地豐富。6.2 基本數(shù)據(jù)產(chǎn)品是新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的基本產(chǎn)品，它主要將雷達(dá)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，不變化其數(shù)據(jù)的屬性， 在多種不同的坐標(biāo)中表現(xiàn)出來(lái)， 應(yīng)有 PPI、RHI 、CAPPI、VCS 等產(chǎn)品

34、。6.2.1平面位置顯示（ PPI）6.2.2距離高度顯示 (RHI)6.2.3等高平面位置顯示 (CAPPI)6.2.4任意垂直剖面顯示 (VCS)6.2.5局部多層 CAPPI 顯示6.2.6垂直最大回波強(qiáng)度顯示 (CR)6.2.7為方便用戶使用，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有將6.2.1-6.2.6 等各種產(chǎn)品的圖像轉(zhuǎn)換成等值線顯示的功能。等值線要求平滑、連續(xù)，符合氣象上常用等值線繪制原理。136.3 物理量產(chǎn)品是指由雷達(dá)獲取的回波強(qiáng)度、徑向速度、速度譜寬，經(jīng)過(guò)一定的處理，轉(zhuǎn)化為氣象上常用物理量，進(jìn)而導(dǎo)出的圖像和圖形產(chǎn)品?；夭敻唢@示 (ETPPI)是運(yùn)用不同彩色和色調(diào)表征某一回波強(qiáng)度(dBZ

35、) 、回波頂高分布的圖像。 應(yīng)用體積掃描獲取的回波強(qiáng)度三維分布數(shù)據(jù)制作，圖面標(biāo)注中應(yīng)給出雷達(dá)體積掃描的區(qū)間及能獲取回波頂高度的限制。雨強(qiáng)顯示 (RZ) 是由回波強(qiáng)度 (Z) 經(jīng)過(guò) ZR 關(guān)系轉(zhuǎn)化為雨強(qiáng) (R)，給出雨強(qiáng)分布的圖像產(chǎn)品。 Z R 關(guān)系通常采用 Z=AR b 表示， A 、b 兩系數(shù)可由用戶設(shè)置，缺省時(shí) A=200，b=1.6。用戶可根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓形⑽锢硖匦源_定 A 、b 系數(shù)。用戶可以運(yùn)用當(dāng)?shù)赜炅空举Y料對(duì)此產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比、 驗(yàn)證，作出更符合當(dāng)?shù)厥褂玫男薷?。垂直累積液態(tài)含水量顯示(VIL)是反映降水云體中垂直液態(tài)含水總量分布圖像的產(chǎn)品。在一定的滴譜分布條件下， 云體中液態(tài)含水量 (M

36、) 和回波強(qiáng)度（Z）有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 在雷達(dá)獲得三維回波強(qiáng)度分布后， 可直接轉(zhuǎn)換成液態(tài)含水量分布，對(duì)液態(tài)含水量從地面到云頂進(jìn)行累積， 進(jìn)而得到垂直累積液態(tài)含水量的分布，它有助于對(duì)強(qiáng)降水和強(qiáng)對(duì)流天氣的判別。雨量累積顯示 (PA) 是在 RZ 產(chǎn)品上擴(kuò)展的另一種產(chǎn)品， 對(duì)雨強(qiáng)隨時(shí)間的累積可得出累積時(shí)間間隔內(nèi)的雨量， 進(jìn)而給出雨量分布的圖像。 雨強(qiáng)累積成雨量的時(shí)間間隔應(yīng)不大于 12 分鐘，雨量累積計(jì)算方法應(yīng)符合氣象資料處理原則。河流流域降水總量是根據(jù) 得出的雨量累積分布 (PA)，對(duì)各個(gè)河流流域的雨量進(jìn)行累加得到的。 由于河流流域的降水分布有時(shí)會(huì)超過(guò)單部雷達(dá)監(jiān)測(cè)范圍，需要組網(wǎng)雷達(dá)數(shù)據(jù)來(lái)估算； 同樣

37、應(yīng)設(shè)有使用地面雨量站資料對(duì)此產(chǎn)品進(jìn)行校正的功能。6.4 自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品由于新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)能獲取回波強(qiáng)度、徑向速度、速度譜寬三類(lèi)數(shù)據(jù)分布及其變化， 可以根據(jù)各類(lèi)中小尺度災(zāi)害性天氣結(jié)構(gòu)的模型， 設(shè)計(jì)制作多類(lèi)災(zāi)害性天氣的自動(dòng)識(shí)別軟件。 自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品的制作關(guān)鍵是模型的設(shè)計(jì)算法、設(shè)計(jì)和實(shí)例的檢驗(yàn)。 同時(shí)中小尺度災(zāi)害性天氣局地性較強(qiáng)， 產(chǎn)品的普適性較差，使用此類(lèi)產(chǎn)品易造成較大的虛警或漏報(bào)。設(shè)計(jì)此類(lèi)產(chǎn)品需提交模型設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)報(bào)告， 經(jīng)中國(guó)氣象局主管部門(mén)批準(zhǔn)后投入使用。 可以開(kāi)發(fā)的自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品有以下數(shù)種：中尺度氣旋自動(dòng)識(shí)別、 龍卷渦旋自動(dòng)識(shí)別、 風(fēng)暴路徑自動(dòng)識(shí)別、雹云自動(dòng)識(shí)別、暴雨自動(dòng)識(shí)別、下?lián)舯┝?/p>

38、自動(dòng)識(shí)別。146.5 風(fēng)場(chǎng)反演產(chǎn)品新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)獲取的徑向速度分布數(shù)據(jù)，在某些假定條件下，通過(guò)反演可以獲取垂直風(fēng)廓線(VAD) 、二維水平風(fēng)場(chǎng) (TVF) 、垂直剖面二維風(fēng)場(chǎng) (VVF) 及三維風(fēng)場(chǎng)等。系統(tǒng)可提供此類(lèi)產(chǎn)品供用戶試用，但必須提供算式、軟件設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)報(bào)告。7 系統(tǒng)檢測(cè)、標(biāo)校功能規(guī)格需求7.1 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是大型的機(jī)電一體化設(shè)備，為保證其運(yùn)行正?？煽浚⒕哂休^好的可維修性，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置較多的檢測(cè)裝置。在雷達(dá)子系統(tǒng)的各分機(jī)、信號(hào)處理子系統(tǒng)等處應(yīng)設(shè)有內(nèi)設(shè)檢測(cè)設(shè)備BITE(Built-in Test Equipment) ，以監(jiān)測(cè)各分機(jī)的工作狀況和工作參數(shù)，并能在數(shù)據(jù)處理和顯示子系

39、統(tǒng)中顯示監(jiān)測(cè)信息，系統(tǒng)工作不正常時(shí)報(bào)警， 必要時(shí)能對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行記錄。在雷達(dá)子系統(tǒng)的重要部位應(yīng)設(shè)有自保裝置， 當(dāng)出現(xiàn)工作不正常時(shí)， 自保裝置啟動(dòng)，保護(hù)系統(tǒng)的安全。雷達(dá)子系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有BITE ，一方面對(duì)各分機(jī)工作環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，如溫度、濕度、通風(fēng)量等，特別對(duì)是發(fā)射機(jī)內(nèi)的調(diào)制器、速調(diào)管的強(qiáng)迫冷卻狀況進(jìn)行檢測(cè)；另一方面對(duì)雷達(dá)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，如天線掃描方式、掃描速度、發(fā)射機(jī)的重復(fù)頻率、脈沖寬度、各分機(jī)供電的電壓、電流等。并將檢測(cè)到的信息傳送給數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)。信號(hào)處理器內(nèi)也應(yīng)設(shè)有BITE ，除了檢測(cè)各路電壓、電流外，還可監(jiān)測(cè)其工作狀態(tài)，如距離庫(kù)長(zhǎng)的選擇、濾波通道的選擇、 SQI 門(mén)限的選擇等，同

40、時(shí)將檢測(cè)的信息傳送給數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理與顯示子系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的接口裝置，以采集各分機(jī)送來(lái)的檢測(cè)信息；并應(yīng)設(shè)有專(zhuān)門(mén)顯示終端， 以顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)， 檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，方便系統(tǒng)檢修，縮短維修時(shí)間。7.2 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)作為一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，用于對(duì)降水天氣進(jìn)行測(cè)量。系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的機(jī)內(nèi)儀表和附屬儀表，用于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)校， 保證新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)提供進(jìn)行天線方位角、仰角標(biāo)校的裝置和操作方法，保證系統(tǒng)空間定位準(zhǔn)確。15發(fā)射 /接收分機(jī)應(yīng)設(shè)有機(jī)內(nèi)穩(wěn)定的信號(hào)源，用于對(duì)接收系統(tǒng)的特性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)回波強(qiáng)度測(cè)量支路進(jìn)行準(zhǔn)確定標(biāo)。信號(hào)源也應(yīng)提供可調(diào)初相位

41、的穩(wěn)定相干信號(hào)，對(duì)測(cè)速支路進(jìn)行定標(biāo)。整個(gè)系統(tǒng)檢測(cè)可自動(dòng)進(jìn)行，方便經(jīng)常性的檢驗(yàn)。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)配備較準(zhǔn)確的附屬測(cè)量?jī)x表，如功率計(jì)、信號(hào)源、頻率計(jì)、雷達(dá)綜合測(cè)試儀等，以便對(duì)系統(tǒng)的發(fā)射頻率、發(fā)射功率、接收機(jī)最小可測(cè)靈敏度、噪聲系數(shù)、 脈沖寬度等主要參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)而對(duì)回波強(qiáng)度測(cè)量定標(biāo)。同時(shí)系統(tǒng)也應(yīng)配備高壓測(cè)量、示波器等維護(hù)設(shè)備必須的儀表。信號(hào)處理器對(duì)回波強(qiáng)度、徑向速度等量的估算正確與否，直接影響到系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確性和精度，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)模擬檢測(cè)設(shè)備和模擬檢測(cè)方案，對(duì)信號(hào)處理器的估算進(jìn)行檢驗(yàn)。系統(tǒng)相干的優(yōu)劣直接影響到測(cè)速精度和地物對(duì)消能力，新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)系統(tǒng)相干進(jìn)行檢測(cè)的方

42、法，提供發(fā)射脈沖延遲信號(hào)， 對(duì)收發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試。該方法應(yīng)易于系統(tǒng)的日常檢驗(yàn)。8 系統(tǒng)與外部通信聯(lián)接的性能規(guī)格需求8.1 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的災(zāi)害性天氣信息、降水信息及各類(lèi)生成產(chǎn)品，應(yīng)能夠及時(shí)地傳送到各級(jí)用戶，在防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮作用。 文件名符合相關(guān)傳輸系統(tǒng)的要求。徑向數(shù)據(jù)流的傳輸協(xié)議符合TCP/IP 協(xié)議。8.2 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品應(yīng)能采用多種途徑，傳送給當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)等局地用戶。新一代天氣雷達(dá)應(yīng)有能滿足雷達(dá)信號(hào)處理器輸出的原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)母咚偻ㄐ趴凇．?dāng)雷達(dá)產(chǎn)品生成單元設(shè)置在當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)，而雷達(dá)站遠(yuǎn)離氣象臺(tái)時(shí)，雷達(dá)站應(yīng)能將雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)輸出的原始數(shù)據(jù)高速地傳送給氣象臺(tái)，傳輸速

43、率不低于 1.6Mb/s。局地用戶一般應(yīng)通過(guò)當(dāng)?shù)鼐钟蚓W(wǎng)獲取雷達(dá)產(chǎn)品，特殊情況下也可從雷達(dá)產(chǎn)品生成單元獲取雷達(dá)產(chǎn)品。數(shù)據(jù)傳輸線路要有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)備份，當(dāng)有線數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，保證數(shù)據(jù)的及時(shí)上傳。168.3 需要在全國(guó)共享的新一代天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品通過(guò)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)傳輸。8.4 雷達(dá)產(chǎn)品生成單元提供的通信協(xié)議應(yīng)與現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)網(wǎng)傳輸方式相一致8.5 雷達(dá)圖像傳輸系統(tǒng)的工作與雷達(dá)系統(tǒng)的工作應(yīng)是相互獨(dú)立的，可以同時(shí)運(yùn)行，也可獨(dú)立工作。9 保障性需求9.1 組件組件為雷達(dá)設(shè)備的可更換單元（LRU) ，在大型組件中應(yīng)劃分出最小可更換單元，并對(duì)最小可更換單元進(jìn)行劃分。9.2 現(xiàn)場(chǎng)更換要求現(xiàn)

44、場(chǎng)更換一般情況下為組件一級(jí)，對(duì)于大型組件，應(yīng)提供最小可更換單元。9.3 診斷程序應(yīng)提供可現(xiàn)場(chǎng) /遠(yuǎn)程控制的診斷程序，程序應(yīng)可以判斷 95%的組件故障和檢測(cè) 99%的組件性能?？赏ㄟ^(guò)有關(guān)接口，如 LAN ，電話線進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。9.4 信號(hào)流圖應(yīng)提供系統(tǒng)每個(gè)組件及其內(nèi)部最小可更換單元的信號(hào)輸入/ 輸出波形和參數(shù)，以及其他重要部件的參數(shù)。9.5 新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)隨機(jī)文件中應(yīng)提供細(xì)致的說(shuō)明書(shū)、使用手冊(cè)、系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)、標(biāo)校手冊(cè)等，為系統(tǒng)的日常標(biāo)校提供支持。提供的電路原理圖，應(yīng)當(dāng)?shù)皆患?jí)，便于系統(tǒng)的檢修。以上隨機(jī)文件提供紙質(zhì)和電子版。9.6 備件應(yīng)對(duì)系統(tǒng)備件采用條形碼管理方式，每個(gè)部件都應(yīng)具有唯一的部件號(hào)和流水號(hào)。當(dāng)備件中的個(gè)別元件采用新型號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)備件的輸入/輸出關(guān)系無(wú)任17何影響。9.7 機(jī)內(nèi)狀態(tài)監(jiān)控機(jī)內(nèi)應(yīng)提供每個(gè)組件的狀態(tài)信息， 以表明該組件是否處在正常工作狀態(tài)， 該狀態(tài)信息應(yīng)可經(jīng)過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)傳送至計(jì)算機(jī)。 狀態(tài)信息應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化方式。 在線監(jiān)測(cè)