文档介绍：浅谈地物对气象雷达探测的影响及处理方法
摘 要:氣象雷达站预期探测范围内的地面物体对探测的影响主要有两个方面:一方面是有一定高度的建筑物或山地对雷达波束的阻挡作用;另一方面是当雷达波束的主波瓣或旁瓣照射到地面物体时产生的回波引浅谈地物对气象雷达探测的影响及处理方法
摘 要:氣象雷达站预期探测范围内的地面物体对探测的影响主要有两个方面:一方面是有一定高度的建筑物或山地对雷达波束的阻挡作用;另一方面是当雷达波束的主波瓣或旁瓣照射到地面物体时产生的回波引起对气象目标探测的干扰。从气象探测角度,这种回波称为地物杂波。本文分别叙述了它们的影响及处理方法,重点介绍了地物杂波的影响及处理方法。
关键词:地物;气象雷达;探测;影响及处理
气象雷达站预期探测范围内的地面物体对探测的影响主要有两个方面:一方面是有一定高度的建筑物或山地对雷达波束的阻挡作用;另一方面是当雷达波束的主波瓣或旁瓣照射到地面物体时产生的回波引起对气象目标探测的干扰。从气象探测角度,这种回波称为地物杂波。
一、地物阻挡的影响及处理方法
当雷达周围存在一定高度的山地或高大建筑物时,波束将受到阻挡,既会出现地物杂波又会影响阻挡方向的有效探测。为此,雷达站阵地选址、天线架设时需要充分考虑到净空条件,特别是危险天气来向的净空条件十分重要。即使这样,限于复杂的客观条件,往往只能满足部分要求。因此,建站以后,必须对雷达的有效探测范围内可能阻挡雷达波束的各种地面物体进行勘测,绘制成地物阻挡图和等射束高度图,作为分析雷达探测资料的参考依据。
二、地物杂波的影响及处理方法
(一)利用地物回波图像处理
当雷达波束主瓣或旁瓣的能量射向地面物体时,就会有反射能量被雷达接收而作为回波显示在相应的位置上,形成地物杂波。如果雷达的分辨力比较低,则在PPI显示的中心附近杂波表现为一大片亮区。如果雷达具有很高的距离分辨力,则有可能清楚地显示出地物的结构。地物杂波与气象目标回波同时显示的结果,必然干扰对气象目标的辨认。需要对气象目标如降水等进行定量测量时,掺杂了地物杂波将会严重影响测量的精度。尽管气象目标回波本身对于探测飞机、火箭等目标的军用雷达是一种杂波,但是气象雷达的使用者从一开始就面临着排除非气象的杂波问题。
抑制地物杂波影响的一个简单方法是雷达建站以后,在晴空无云的天气条件下探测并存储各个不同仰角情况下的地物回波图像,作为区分气象目标和地物杂波的依据。实际探测时,在地物杂波比较多的方向辨认气象目标比较困难时,还可以抬高天线仰角到这个方向的地物阻挡角以上,这时显示的就完全是气象目标回波了。当然,应用这种方法排除地物杂波的影响,精度并不是很高。因为大气折射指数的分布式经常在变的,波束射向地面的程度也因时而异,地物回波的范围、强度也就发生相应变化。建站时探测的地物回波图像只能作为大致的参考。很显然,出现超折射时,地物回波大大增加,原有地物回波图像的可参考性就更小了。
(二)利用高通滤波器处理
随着气象雷达普遍多普勒化和信号处理技术的发展,消除地物杂波有了新的进展。由地物杂波的谱分析表明,地物杂波的多普勒谱线集中零频附近。采用一种高通滤波器对雷达接收分系统送到信号处理分系统的线性I、Q信号先进行滤波,滤去其中属于地物杂波的低多