文档介绍：该【雷达介绍资料汇总 】是由【zhangkuan1439】上传分享，文档一共【22】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【雷达介绍资料汇总 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。概述
介绍
RockwwellColllionssWXRR-21000型多扫扫描气象雷雷达在气象象信息的处处理和提炼炼方法上有有革命性的的突破,多多扫描气象象雷达是一一种全自动动雷达,它它可以在不不需要飞行行员输入扫扫描角度和和进行增益益设置的情情况下,不不管在什么么时候,不不管飞机的的姿态如何何,对所有有范围内重重要的气象象信息进行行无杂波的的显示。当当多扫描气气象雷达工工作在自动动模式的时时候,每个个飞行员将将会获得一一般只有有有经验的雷雷达操作员员才能获得得的气象信信息,而飞飞行员只需需进行简单单的标准化化航空公司司飞行员培培训。多扫扫描气象雷雷达有效的的减少了飞飞行员的工工作负担,并并增强了天天气的探测测能力,增增加了机组组及旅客的的安全性。
多扫描雷达达工作的关关键在于雷雷达对雷雨雨底部反射射部分的探探测,然后后通过先进进的数字信信号处理技技术对地面面杂波进行行抑制。为为了对短、中中、长距离离范围内的的气象进行行更好的探探测,多扫扫描气象雷雷达也集成成了多雷达达扫描功能能,对扫描描角度进行行预设。因因此,在不不同的飞行行阶段,不不同的探测测距离,它它的气象探探测结果都都十分出色色。真3220海里探探测和QvverfllighttProotecttion功功能是多扫扫描气象雷雷达众多新新特征中的的两个。多多扫描气象象雷达因为为使用先进进的运算法法则来消除除地面杂波波,这使它它能够跨越越雷达视野野的限制,为为飞行员提提供真正意意义上的3320海里里气象资料料。OveerfliightProttectiion功能使使机组人员员能够躲开开雷雨顶部部渗透,这这是如今导导致飞机颠颠簸的主要要原因之一一。OveerfliightProttectiion功能能将那些对对飞机造成成威胁的任任何雷雨信信息保持在在雷达显示示屏上,直直到它不在在对飞机造造成威胁为为止。
系统描述
重要的运行行特点
全自动工作作:多扫描描气象雷达达设计工作作在全自动动模式,飞飞行员只需需输入探测测范围,而而不需要输输入扫描角角度和进行行增益设置置。
理想的无杂杂波显示::RockkwelllColllionns第三代代地面杂波波抑制算法法能减少约约98%的的地面杂波波,这使它它能理想的的无杂波显显示有威胁胁的气象信信息。
在不同探测测范围和飞飞行高度情情况下良好好的气象探探测能力::多扫描气气象雷达将将从不同扫扫描角度获获得的气象象数据储存存在存储器器中,当飞飞行员选择择了所要求求的显示范范围,不同同角度的扫扫描信息将将会从存储储器中取出出并一起显显示。通过过多角度的的扫描,
可可以获得近近距离和远远距离的气气象信息,这这使得不管管飞机的姿姿态如何,不不管何种探探测范围,显显示屏上所所呈现的都都是一幅最最优化的气气象图。
决策气象::多扫描气气象雷达能能够提供真真正意义上上的3200海里决策策气象信息息。
GainPluss:GaiinPllus包括括以下功能能:
传统的加减减增益控制制:多扫描描气象雷达达允许机组组人员在人人工或自动动工作模式式的时候进进行增加或或减小增益益。
基于温度的的增益控制制:在高海海拔的巡航航高度,由由于低的雷雷雨雷达反反射率,将将会基于温温度对雷雨雨增益进行行补偿。
路径衰减补补偿和警报报(PACCAleert)::对距飞机机80海里里范围内的的干扰性气气象造成的的衰减进行行补偿,当当补偿超过过限制,一一个黄色的的PACAlerrt杆将显显示以提醒醒飞行员注注意雷达阴阴影区。
OverfflighhtPrrotecctionn:OveerfliightProttectiion功能能减少了在在高海拔巡巡航高度时时疏漏雷雨雨顶部渗漏漏的可能性性。多扫描描气象雷达达向下扫描描波束的信信息和它的的信息存储储能力将发发挥作用,可可以防止在在飞机完全全穿越有威威胁的雷雨雨区之前,雷雷雨区图象象在显示屏屏上消失。
海洋气候反反射率补偿偿:多扫描描气象雷达达能对海洋洋雷雨反射射率的减小小进行增益益补偿,以以便在飞机机飞越海洋洋时提供更更精准的气气象信息。
全面的低高高度气象::在低高度度时,多角角度扫描的的应用使雷雷达能够通通过对飞机机飞行路径径的扫描来来防止闯入入拱形雷雨雨紊流区,能能探测出飞飞机下方正正在行成的的雷雨,并并能看到更更大范围内内的气象情情况。
风切变探测测:在起飞飞和着陆阶阶段,自动动的风切变变探测能力力将起作用用。
地图:地图图模式能够够探测出主主要的地理理特征,如如城市,湖湖面,海岸岸线等。
全范围全模模式下的同同步显示更更新:在自自动模式下下,机长和和副驾驶的的显示更新新是同步进进行的,即即使他们选选择了不同同的显示距距离和不同同的工作模模式。
工作原理
雷雨的反射射率
了解多扫描描气象雷达达如何工作作的关键在在于了解雷雷雨的反射射率。一般般来说,雷雷雨的反射射率被划分分成三个部部分(见图图3—1)。
图3—1雷雨反射射级别
雷雨的下三三分之一由由于温度在在冰点之上上,所以全全部由小雨雨滴组成,这这部分是雷雷雨中对雷雷达波能量量反射最强强的部分。中中间部分由由过度冷却却的水和冰冰晶组成,由由于冰晶是是不良的雷雷达波反射射体,所以以这部分的的反射率开开始减小了了。雷雨的的上部完全全由冰晶组组成,所以以在雷达上上几乎不可可见。另外外,正在形形成的雷雨雨在其上部部可能会形形成拱形的的紊流波。
图3—2显显示的是一一个真实的的雷雨。图图3—3显示的的是随着扫扫描俯仰角角度的增加加相应得到到它的一些雷雷达图。在在实际的人人工操作中中,通常是是在能观察察到最多的的雷雨反射射回波的角角度和接收收到最少地地面杂波的的角度之间间选择一个个折衷的扫扫描角度。
图3—2雷雨
图3—3雷雨和在在不同扫描描俯仰角度度时它相应应的雷达图图
理想的雷达达波束
了解了雷雨雨的反射率率和扫描角角度对它的的影响,我我们可以设设想一下探探测天气的的理想雷
达达波束的特特性。理想想的雷达波波束能够直直接探测到到飞机下方方区域,探探测出正在在形成的雷雷雨,并且且波束能沿沿地球表面面的曲率延延伸到雷达达波传播的的最远距离离(图3——4)。这这样,理想想的雷达波波束能在任任何时候显显示出飞机机到3200海里外所所有的重要要气象信息息。
图3—4理想的雷雷达波束
多扫描对理理想雷达波波的仿效
多扫描雷达达通过获取取来自不同同扫描角度度的信息并并将其合并并进整个气气象图中来来仿效出理理想的雷达达波束。RRockwwellColllionss的专利——地面杂波波抑制算法法被用来消消除地面杂杂波,这使使得飞行机机组人员能能看到0——320海海里范围内内所有的重重要气象目目标,而不不受地面杂杂波的干扰扰(图3——5)。
图3—5多扫描雷雷达对理想想波束的模模拟
多扫描雷达达的工作程程序
图3—6显显示多扫描描雷达的工工作程序。两两个不同扫扫描角度的的扫描数据据被采集,并并对飞机
前前方不同区区域的回波波信息进行行优化。一一般来说,多多扫描气象象雷达通过过自动调整整波束的扫扫描角度和和增益,上上部扫描波波束探测的的是中间区区域的气象象信息,而而下部波束束探测的是是较近和较较远距离的的气象信息息(图3——7)。这这些信息被被存在一个个临时的数数据库中,当当机长或副副驾驶选择择了一个距距离,计算算机就回取取出相应部部分的数据据信息,并并对其进行行合并和杂杂波抑制。这这样没,不不管机组选选择了哪个个距离,都都能得到最最优的气象象图。
图3—6多扫描雷雷达工作程程序
图3—7多扫描雷雷达上下波波束的扫描描
更新速度
除风切变模模式外,多多扫描气象象雷达在其其它所以模模式下完整整的进行一一次数据处处理的总时时间是8秒,而在在风切变模模式下,多多扫描和风风切变总的的处理周期期为11..2秒。因因此,在一一个数据处处理周期内内,所观察察到的天气气情况不会会发生明显显的改变,改改变的只是是天气和飞飞机的相对对位置关系系。为此,多多扫描气象象雷达通过过调整(图图3—8)和旋旋转(图33—9)所存存储的数据据图片来补补偿飞机的的运动。
这样,Coollioons多扫扫描气象雷雷达在除风风切变以外外的所以工工作模式下下每4秒对对雷达显示示进行一次次更新,。这种种工作方式式的一个值值得注意的的地方在于于雷达天线线的扫描不不再与显示示器的扫描描相关联,这这使得它
可可以在不妨妨碍对飞行行员进行气气象显示的的情况下,让让天线自由由地完成多多扫描功能能。
图3—8多扫描雷雷达对飞机机运动进行行的图像更更新
图3—9多扫描雷雷达对航向向改变进行行的图像更更新
自动增益
多扫描气象象雷达工作作在自动模模式时,它它能根据大大气温度曲曲线使用不不同的增益益,以此来来对不同时时间,地理理位置,海海拔高度的的影响进行行补偿,从从而在所有有飞行阶段段都能得到到最优化的的气象目标标回波图。增增益的调整整适应了飞飞机的飞行行环境,并并在多数
情情况下提供供了最优化化的气象图图。
总结
因为多扫描描气象雷达达通过角度度的设置对对飞机前方方的气象目目标进行探探测,并能能在有地面面杂波的扫扫描角度所所得的回波波信息中筛筛选出重要要的气象信信息,所以以它能基本本无杂波的的显示0——320海海里范围内内对飞机有有影响的所所有气象信信息(图33—10)。而且它它的整个工工作过程是是全自动的的,这使得得飞行员只只需关注对对恶劣天气气的躲避,而而不用操心心气象目标标的探测和和分析。
多扫描气象象雷达用产产生大量地地面杂波的的扫描角度度来探测雷雷雨的反射射部分,图图3—10显示示在地面杂杂波抑制关关闭状态下下的雷达图图,气象目目标都被大大量的地面面杂波所遮遮蔽了。
图3—100多扫描描雷达在地地面杂波抑抑制(GCCS)功能能关闭时的的显示
图3—111演示的是是在地面杂杂波抑制功功能起作用用时的雷达达图(从00到1600海里范围围)。完全全无地面杂杂波的干扰扰,只有那那些重要的的气象目标标是可见的的。值得注注意的是雷雷达的扫描描角度不在在需要在减减小地面回回波的角度度和能观察察到最好气气象目标回回波的角度度中折衷了了。
图3—111多扫描雷雷达在地面面杂波抑制制(GCSS)功能打打开时的显显示
多扫描气象象雷达的控控制面板
空客的多扫扫描气象雷雷达的控制制面板是一一个双系统统、单功能能的控制面面板。“双系统”是由于雷雷达系统可可能包含有有一套或两两套发射//接收机,这这是由飞机机的构型决决定的。“单功能”意味着在在模式、增增益及扫描描角度设置置方面,机机长和副驾驾驶都是相相同的。
图4—1空客飞机机的双系统统、单功能能的控制面面板
显示指示
空客的显示示指示
自动工作是是空客飞机机的标准工工作模式,因因此,当自自动多扫描描功能被选选择后,EEFIS上上是没有指指示的。在在人工模式式下,MAAN将在EEFIS上上显示在扫扫描俯仰角角度代码的的旁边。
图4—5上上面一幅图图显示在自自动模式下下工作的状状态。。MMANGGAIN的的显示是由由于它的增增益是某个个位置的增增益,而不不是CALL(经过
校校准的)增增益。下面面那幅图显显示在人工工模式下工工作的状态态,因为MMAN显示示在正2度度俯仰角度度代码的前前方。CAAL(经过过校准的)增增益被选择择了,因为为MANGAINN指示没有有出现。
注意:
当气象雷达达在AUTTO(自动动)模式出出现故障时时,显示扫扫描俯仰角角度的区域域会显示AA-15、AA-15..5或者AA-16的的指示,并并伴随有相相应的故障障信息显示示(如:WWXRSSYS或或AUTTOTILLTFAAIL)。将将雷达转换换到MANN(人工)模模式并按照照雷达的标标准操作程程序进行操操作。
图4—5空客自动动和人工工工作模式指指示