[0001] 本发明涉及球形双偏振雷达技术领域，具体为一种球形双偏振雷达。

[0002] 强对流尤其是中小尺度灾害性天气系统的监测、预报、预警、服务，是气象防灾减灾工作的重中之重，为解决灾害性天气中短临预报模式和服务中大气垂直廓线探测资料不足等关键问题，以相控阵雷达、云雷达、微波辐射计、风廓线雷达、球形双偏振雷达等新型设备为基础的“超级观测站”已经发挥作用，以垂直廓线观测为代表的地基遥感监测在中小尺度灾害性天气系统监测中作用凸显，监测精密是预报精准和服务精细的基础，传统单偏振雷达是水平偏振雷达，而技术升级的球形双偏振雷达是具有偏振分集功能的雷达，即可分别或同时用水平偏振和垂直偏振进行探测，并将探测结果进行比较，得到偏振参量，单偏振多普勒雷达只是发射单一偏振波，通常是水平偏振波，能探测到反射率因子、多普勒速度两个数据参量，根据多普勒速度的方差又可以得到谱宽，在灾害性天气监测、预警及短临天气预报方面发挥了非常关键的作用，但其目前仍存在很多不足，例如雷达资料质量如地物回波、晴空湍流回波、林火回波、海浪回波和生物回波等非气象目标的识别问题，单偏资料估测降水精度问题等，更是没办法识别云内降水粒子的相态，不能分辨产生回波的是水滴、雪花、冰粒还是混合粒子，导致无法进一步分析云物理过程，出现上述问题的主要原因是，多普勒雷达设计的时候假设气象粒子都是球形的，采用水平偏振单一偏振波探测，得到的只是和粒子水平尺度相关的强度信息，而大量研究发现，由于空气浮力作用，大气中降水水相态粒子不是球形的，而是扁平状的，如果雷达能水平和垂直方向测量，就能分辨它们，从而更好地识别降水，球形双偏振雷达是新一代天气雷达的一次重要技术升级，它除了强度、多普勒速度、谱宽以外，多了相关系数、差分反射率、差分传播相位移、差分传播相位移率等探测参数，根据这些参数可生产更多产品，能更好地区分降水与非降水以及降水相态，识别冰雹、融化层，更精确地估测强降水，当然双偏振技术更加复杂，雷达维护更加困难，还有很多存在的问题需要通过不断试验、实践逐步解决，就比如当球形双偏振雷达表面在长时间的使用后表面堆积一层厚厚的沉降杂质时，由于沉降杂志中不光含有尘土，往往还带有微量的金属粉尘，这些金属粉尘一旦凝结在球形双偏振雷达表面会对球形双偏振雷达所发出的偏振波产生影响，从而使得监测的结果与实际的天气状况存在一定的偏差，但是由于球形双偏振雷达表面未光滑的球形，因此在清理时只能借助升降工具进行，且球形双偏振雷达的体积越大清理难度越大，不利于球形双偏振雷达的日常维护。

[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0039] 请参阅图1‑10，本发明提供一种技术方案：一种球形双偏振雷达。

[0040] 实施例一

[0041] 本实施例中公开：球形雷达固定基座1，球形雷达固定基座1的上端固定设置有中心安装座2，且中心安装座2的上端安装有转动的雷达球形支撑架3，并且雷达球形支撑架3的外侧表面固定安装有双极化辐射单元和保护层4，雷达球形支撑架3的内侧表面固定连接有杆型支撑架5，球形雷达固定基座1的上端设置有自洁机构，通过雷达球形支撑架3在转动监测的过程中起到对双极化辐射单元4表面进行擦拭清洁的作用；

[0042] 自洁机构包括：驱动安装座6，驱动安装座6固定设置在中心安装座2的上段内侧表面，且驱动安装座6的上端固定安装有驱动电机7，并且驱动电机7的输出轴下端固定连接有主动齿轮8，雷达球形支撑架3的下端内侧表面固定设置有驱动齿9，球形雷达固定基座1的上表面固定设置有接触座10，且接触座10的一侧固定安装有清洁电机11，并且清洁电机11的输出轴一端固定连接有接触式清洁杆12；

[0043] 自洁机构还包括：柔性橡胶充气囊袋13，柔性橡胶充气囊袋13固定设置在接触式清洁杆12的内侧表面，且接触式清洁杆12的下端内部开设有加压活塞腔14，并且加压活塞腔14的内部设置有滑动的压力活塞板15，压力活塞板15的一端贯穿接触式清洁杆12的外表面，且压力活塞板15位于接触式清洁杆12外部的一端固定连接有接触挤压头16，球形雷达固定基座1的上表面固定安装有液泵17，接触式清洁杆12的侧表面固定安装有侧向喷涂杆18，且侧向喷涂杆18的内侧表面安装有喷头19，并且侧向喷涂杆18的下端与液泵17的输出口之间连接有连接软管20；

[0044] 主动齿轮8与驱动齿9啮合连接，且驱动齿9均匀分布在雷达球形支撑架3的下端内侧表面，接触式清洁杆12为弧形合计，且接触式清洁杆12与雷达球形支撑架3为同心设置；

[0045] 柔性橡胶充气囊袋13的外表面与双极化辐射单元4的保护层外表面相贴合，且加压活塞腔14与压力活塞板15为滑动摩擦连接，接触挤压头16为半圆形设计，且接触挤压头16与接触式清洁杆12之间连接有弹簧，加压活塞腔14远离接触挤压头16的一端设置有开孔与接触式清洁杆12内部空腔相连通，且接触式清洁杆12内部空腔与柔性橡胶充气囊袋13相连通，喷头19均匀分布在侧向喷涂杆18的内侧表面，且侧向喷涂杆18为弧形设计，并且侧向喷涂杆18与雷达球形支撑架3为同心设置；

[0046] 在雷达正常工作时，驱动安装座6上的驱动电机7启动，驱动电机7带动主动齿轮8转动，主动齿轮8通过与驱动齿9的啮合带动雷达球形支撑架3在杆型支撑架5和中心安装座2的支撑下转动，此时双极化辐射单元4在转动过程中进行实时的监测，当需要清洁时，此时启动接触座10上安装的清洁电机11，清洁电机11带动输出轴一端连接的接触式清洁杆12向上翻转，过程中接触挤压头16逐渐与接触座10接触挤压，接触挤压头16带动加压活塞腔14中的压力活塞板15滑动，压力活塞板15通过与加压活塞腔14内侧表面的滑动摩擦将加压活塞腔14中的空气注入接触式清洁杆12的空腔中，接触式清洁杆12将空气导入柔性橡胶充气囊袋13使得柔性橡胶充气囊袋13膨胀，当接触式清洁杆12转动至垂直状态时，此时柔性橡胶充气囊袋13正好与双极化辐射单元4的表面接触实现对双极化辐射单元4保护层表面脏污的清除，同时在清洁过程中，液泵17启动将外部容器中的清洁液通过连接软管20注入侧向喷涂杆18中，侧向喷涂杆18通过喷头19将清洁液喷向即将转动至柔性橡胶充气囊袋13处的双极化辐射单元4保护层表面，从而使得双极化辐射单元4表面的顽固污渍能够被清除。

[0047] 实施例二

[0048] 本实施例在实施例1的基础上公开：球形雷达固定基座1的上表面设置有清洁机构，在自洁机构作业完成后对自洁机构上残留的脏污进行去除；

[0049] 清洁机构包括：嵌入式下沉转环21，嵌入式下沉转环21转动安装在球形雷达固定基座1的上表面，且嵌入式下沉转环21的上端面固定设置有立板22，并且立板22的外侧表面固定设置有清洁刷23，嵌入式下沉转环21的上端面固定设置有连接齿24，嵌入式下沉转环21一侧的球形雷达固定基座1上表面固定设置有防护箱25，且防护箱25的内部固定安装有切换电机26，并且切换电机26的输出轴一段固定连接有切换齿轮27；

[0050] 嵌入式下沉转环21的上表面低于球形雷达固定基座1的上表面，且嵌入式下沉转环21、中心安装座2和球形雷达固定基座1相互偏心设置，立板22为弧形设计，清洁刷23均匀分布在立板22的外侧表面，连接齿24等间距分布在嵌入式下沉转环21的上表面，切换齿轮27通过连接齿24与嵌入式下沉转环21啮合连接；

[0051] 当清洁完成后，此时清洁电机11带动接触式清洁杆12转动至水平状态，然后防护箱25内部安装的切换电机26带动切换齿轮27转动，切换齿轮27通过与嵌入式下沉转环21上表面的连接齿24啮合带动连接齿24在球形雷达固定基座1的上表面转动，此时嵌入式下沉转环21通过立板22侧表面的清洁刷23与柔性橡胶充气囊袋13表面的接触实现对柔性橡胶充气囊袋13表面杂质的清除。

[0052] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。