技术领域
[0001] 本发明涉及雷达测试,尤其涉及移动观测相控阵天气雷达。
相关背景技术
[0002] 相控阵雷达是相位控制电子扫描阵列雷达,其利用大量个别控制的小型天 线元件排列成天线阵面,每个天线单元都由独立的开关控制,基于惠更斯原理 通过控制各天线元件发射的时间差,就能合成不同相位(指向)的主波束,而 且在两个轴向上均可进行相位变化;相控阵雷达广泛应用于气象的观测。
[0003] 但是现有的相控阵天气雷达一般只能在静止状态下观测,而面对一些具有 快速移动特征的天气,如龙卷风、沙尘暴等,现有的相控阵天气雷达就不适宜 用于观测,影响观测的准确性和及时性。
具体实施方式
[0030] 下面结合具体实施例和附图对,本发明的移动观测相控阵天气雷达进行 详细说明。
[0031] 在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的 构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本发明实施方式及本发明范围 的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要 求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包 括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0032] 本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部 分的形状及其相互关系。请注意,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各 部件的结构,相同的参考标记用于表示相同的部分。
[0033] 图1是本申请所述一种移动观测相控阵天气雷达的结构示意图,其设置在 观测车1上,其包括固定平台2、旋转平台3、相控阵雷达4及发电机5;固定 平台2由金属材料构成并设置在观测车1的车厢上,旋转平台3设置在固定平 台2的顶部,相控阵雷达4通过电动支撑杆8与旋转平台3固定连接;发电机 5与相控阵雷达4连接,其为相控阵雷达4提供电源;移动观测相控阵天气雷 达还包括姿态传感器6,方位传感器7及GPS模块;所述姿态传感器6设置在 旋转平台3上,检测旋转平台3的俯仰角及横滚角的数值;所述方位传感器7 设置在固定平台2上,检测固定平台2的方向;所述GPS模块设置在观测车1 上,检测观测车1的位置及速度数据。
[0034] 在图1所示中,将姿态传感器6的仰角数据B度,传给相控阵雷达4,相 控阵雷达4的信号处理器控制垂直波束波位控制器,将发射波束仰角减小B度, 同时将接收波束形成仰角参数减小B度。旋转平台3可以360°旋转,使得雷 达天线进行360°方位扫描。电动支撑杆8按照控制命令完成雷达(天线)支 撑,其与旋转平台3平面形成45°仰角;图3是所述移动观测相控阵天气雷达 闭合状态的示意图。
[0035] 本申请还公开了另一种移动观测相控阵天气雷达,如图2所示,设置在观 测车1上,其包括姿态稳定平台9、旋转平台3、相控阵雷达4及发电机5;姿 态稳定平台9设置在观测车1的车厢上,旋转平台3设置在姿态稳定平台9的 顶部,相控阵雷达4通过电动支撑杆8与旋转平台3固定连接;发电机5与相 控阵雷达4连接,其为相控阵雷达4提供电源;移动观测相控阵天气雷达还包 括方位传感器7及GPS模块;所述方位传感器7设置在姿态稳定平台9上, 检测姿态稳定平台9的方向;所述GPS模块设置在观测车1上,检测观测车1 的位置及速度数据。
[0036] 图2所示的实施例中,所述姿态稳定平台9包括姿态传感器、俯仰伺服机 构、横滚伺服机构和构架。
[0037] 所述探测资料的空间位置为:
[0038] X=X0+R*sinα*cosβ
[0039] Y=Y0+R*cosα*cosβ
[0040] Z=Z0+R*sinβ
[0041] 其中,X0、Y0、Z0是观测车1的位置,R是资料位置点距离相控阵雷达 4的长度,β是仰角,α=α1-α2,α1为方位码盘的数据,α2为方位传感器7 测得的角度。
[0042] 本申请中,所述相控阵雷达4为一维相控阵雷达,所述方位传感器7为数 值罗盘或双GPS。
[0043] 本申请还公开了一种移动观测相控阵天气雷达的使用方法,其具体包括 以下步骤:
[0044] S1,启动发电机5,观测车1可以在行驶中,也可以静止;
[0045] S2,电动支撑杆8将相控阵雷达4支撑起来,其与旋转平台3平面形成 45°仰角;
[0046] S3,相控阵雷达4开始探测,雷达天线旋转,完成360°方位扫描,0-90 度仰角通过电扫完成;
[0047] S4,通过无线网络将雷达探测资料和状态发送出并同时存储。
[0048] 与现有技术相比,本发明提供的移动观测相控阵天气雷达,其结构合理, 能够实现移动过程中的气象观测,对具有快速移动特征天气,如龙卷风的观测 具有现实意义。
[0049] 本发明不局限于上述实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他 各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请 相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。