文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
新一代天气雷达数据分析系统设计与实现
姓名:孙剑
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:刘椿年;陆雅萍
20090501
摘要自我国新一代天气雷达系统建设投入业务运行以来,多普勒天气雷达在对天过程,雷达难免会出现各种问题而造成雷达资料获取准确性的偏差,以致影响天气预报的准确性。这就需要对雷达系统进行检测与维护,保证其运行的稳定。本课题设计并实现了一种多普勒天气雷达数据分析系统,通过对雷达数据资料的分析,用软件方式在一些重要方面实现对雷达系统的检测,简单易用,并且分析、速度分析、谱宽分析、雷达组网分析、体积扫描周期分析、最小探测信号分析、天线运行稳定性分析的多种功能,满足不同波段雷达产品自适应分类显示。系统在实际应用中,取得了很好的效果。另外,本文提出一种基于数据拼图的雷达天线方位角定位分析方法,用于在雷达无法做太阳法时的天线方位定标检测,一般雷达软件系统的构建都伴随着使用过程中的不断扩展完善,这样就要求其具备强大且灵活的可扩展性与可维护性。因此新一代天气雷达数据分析系统采用先进成熟的软件技术,立足现有雷达软件基础,采用模块化、组件化的设计原则,应用迭代开发过程进行开发,提高软件开发的可行性。系统采用面向对象的软件设计,保证软件结构的合理,运行的高效性与稳定性。通过对雷达数据不同方式的分析研究,实现了对雷达多种性能指标的检测。系统改变原有雷达软件的在现有研究基础上,融入并开发了雷达组网分析模块,实现雷达基本产品的拼图显示与组网分析功能。整个系统采用图形化的人机交互界面设计,操作简单方便,气监测和重要天气预警中已经发挥了重要作用。但实际运行中经历长时间的作业可随时对雷达系统状况进行检测跟踪。系统最终调试成功并完成包括雷达反射率并在实际应用中得到了验证。产品请求接收模式,提供了基本产品的快捷显示功能,便于产品的对比分析,并输出结果亦采用图像方式,使分析结果显示更直观。关键词图形用户界面;数据分析;新一代天气雷达
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日期:兰哩:厂日期:生望:独创性声明关于论文使用授权的说明究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
第绪论多普勒天气雷达系统概述本文从实际应用出发,设计并实现了新一代天气雷达数据分析系统。本系统处理主要基于国内新一代天气雷达系统的基数据资料。对新一代天气雷达进行本章节对多普勒天气雷达系统进行了概述,阐明了课题研究的学术背景及其理论与实际意义,介绍了课题的主要研究内容,并对相关领域的研究进展及成果等方面进行了说明。雷达恰拔尴叩缣讲庥攵ㄎ弧钡挠⑽乃跣慈Α@状锏幕救挝袷翘测感兴趣的目标,测定有关目标的距离、方位、速度等状态参数。第二次世界大水、监测强对流天气的雷达现在已成为雷达技术中的一个重要分支。目前有部以上的天气雷达布设在世界各地,用于监测强对流天气、定量估计降水,是气多普勒天气雷达以多普勒效应为理论基础。多普勒效应是澳大利亚物理学家瓺年首先从运动着的发声源中发现的现象。在雷达应用上具体表现为:当降水粒子相对雷达发射波束运动时,可以测定接收信号与发射信号的高频对于雷达的速度,在一定条件下反演出大气风场∞⑵鞔怪彼俣鹊姆植家约巴流情况等。这对研究降水的形成,分析中小尺度天气系统,警戒强对流天气等具有重要意义№’。多普勒天气雷达的主要应用领域包括强对流天气的探测和预警我国从年开始布网新一代多普勒天气雷达系统。,,,等多种型号的雷达共同组成了我国的气象雷达网络。新一代天气雷达的应用不仅大大增强了我国气象对台风、暴雨、飑线、冰雹、龙卷等灾害性天气的监测、预警能性能检测和故障定位,从产生数据特征角度提供分析应用。战后雷达技术开始引用到气象领域,至今已有多年的历史。用于探测云雨降象部门的重要探测和监测手段。频率之间存在的差异,从而得出所需的信息。运用这种原理,可以测定散射体相А⒋蠓段Ы邓募嗍雍陀炅康亩抗兰啤⒎绯√卣鞯呐卸弦约案叻直媛适堤气预报模式初值场的形成等。第滦髀
,在水文和防汛抗洪中也发挥了重大作用。目前,我国的新一代