【其他行业标准】 S 波段多普勒天气雷达

ICS33.200
中华人民共和国气象行业标准
QX/T 463—2018
S波段多普勒天气雷达
S-bandDopplerweatherradarn
2018-12-12发布
中国气象局
2019-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
通用要求
功能要求
性能要求
环境适应性·
电磁兼容性·
电源适应性：bZxz.net
互换性
安全性
噪声·
试验方法
试验环境条件…
试验仪表和设备：
组成·
功能·
环境适应性
电磁兼容性·
电源适应性
互换性·
安全性一般要求
电气安全
机械安全
检验规则·
检验分类
检验设备
检验项目
定型检验·
出厂检验
现场检验·
标识、标签和随行文件
产品标识
QX/T463—2018
QX/T463-—2018
包装标识
随行文件
9包装、运输和贮存
9.1包装.·
9.2运输
9.3贮存
附录A（资料性附录）
附录B(规范性附录)
参考文献
雷达自动上传基础参数
检验项目、技术要求和试验方法37
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。QX/T463-2018
本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507)提出并归口。本标准起草单位：北京敏视达雷达有限公司、中国气象局气象探测中心、成都信息工程大学、南京恩瑞特实业有限公司、安徽四创电子股份有限公司、成都锦江电子系统工程有限公司、中国电子科技集团公司第五十四研究所。
本标准主要起草人：张持岸、张建云、吴艳锋、刘强、邵楠、何建新、李忧、李佳、王京、张晓飞、蒋斌、张文静。
1范围
S波段多普勒天气雷达
QX/T463—2018
本标准规定了速调管发射机S波段多普勒天气雷达的通用要求，试验方法，检验规则，标识、标签和随行文件，包装、运输和贮存等要求，本标准适用于速调管发射机S波段多普勒天气雷达的设计、生产和验收。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。包装储运图示标志
GB/T191—2008
GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热GB3784电工术语雷达
GB/T13384—2008机电产品包装通用技术条件3术语和定义
GB3784界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
S-bandDopplerweatherradar
S波段多普勒天气雷达
工作在2.7GHz3.0GHz频率范围内，基于多普勒效应来测量大气中水成物粒子（云雨滴、冰晶、冰霍、雪花等)的回波强度、径向速度和速度谱宽等信息的天气雷达。3.2
同相正交数据
in-phaseandquadraturedata
雷达接收机输出的模拟中频信号经过数字中频采样和正交解调后得到的时间序列数据。3.3
基数据
居basedata
以同相正交数据作为输人，结合目标物位置信息和雷达参数经信号处理算法得到的数据。3.4
meteorologicalproduct
气象产品
对基数据进行算法处理获得的表示雷达气象特征的数据、图像、文字等信息。3.5
最小可测回波强度
minimumdetectableechointensity雷达在一定距离上能探测到的最小反射率因子。注：用来衡量雷达探测弱回波的能力，通常以50km处能探测到的最小回波强度值（单位dBz）作为参考值1
QX/T463—2018
spotblanking
在天线运行的特定方位角/俯仰角区间关闭电磁发射的功能。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
A/D模拟一数字（AnaloguetoDigital）I/Q：同相正交（In-phaseandQuadrature）MTBF：平均故障间隔（MeanTimeBeforeFailure）MTTR：平均修复时间（MeanTimeToRepair）PRF：脉冲重复频率（PulseRepetitionFrequency）RHI：距离高度显示器（Range-HeightIndicator）SCR：信杂比（SignaltoClutterRatio）SQI：信号质量指数（SignalQualityIndex）WRA：气象雷达可用性（WeatherRadarAvailability）通用要求
5.1组成
雷达由天线罩、天线、伺服系统、发射机、接收机、信号处理、控制与监控、气象产品生成与显示终端等分系统组成。
5.2功能要求
一般要求
应具有下列功能：
自动、连续运行和在线标校；
本地、远程状态监视和控制；
根据天气实况自动跟踪目标自适应观测；输出I/Q数据、基数据和气象产品三级数据。d)
控制和监控
扫描方式
应满足下列要求：
支持平面位置显示、距离高度显示、体积扫描（以下简称“体扫”）、扇扫和任意指向扫描方式；a)
扫描方位角、扫描俯仰角、扫描速度、脉冲重复频率和脉冲采样数等可通过软件设置；支持扫描任务调度功能，能按预设时间段和扫描方式进行程控运行c）
观测模式
应满足下列要求：
具有晴空、降水、强降水、高山等预制观测模式（各观测模式俯仰角、层数见表1），体扫周期不天于6min，并能根据天气实况自动转换观测模式：b）
能根据用户指令，对指定区域的风暴采用适当的观测模式进行跟踪观测；c）
QX/T463—2018
能按照设定的阈值自动切换观测模式，包括对冰区域进行RHI扫描，对龙卷和气旋区域进行自动改变PRF以避免二次回波的影响，对台风等强降水启动强降水观测模式等。表1观测模式参数配置表
观测模式
晴空模式
降水模式
强降水模式
高山模式
俯仰角层数
5.2.2.3机内自检设备和监控
应满足下列要求：
0.5,1.5,2.5,3.5，4.5
俯仰角/°
0.5,1.5,2.4,3.4,4.3,6.0,9.9,14.6,19.50.5,1.5,2.4,3.4,4.3,5.3,6.2,7.5,8.7,10,12,14,16.7,19.50.5,0.5,1.5,2.8,3.8,5.5,9.5,14.1,19.0a）
机内自检设备和监控的参数应包括系统标定状态、天线伺服状态、接收机状态、发射机工作状态、灯丝电压及电流、线圈电压及电流、钛泵电流、阴极电压及电流、调制器、波导电弧、直流电源状态、馈线电压驻波比、波导内压力和湿度、天线罩门状态、发射机制冷风流量及风道温度、天线罩内温度、机房温度等；
机内自检设备应具有系统报警功能，严重故障时应自动停机，同时自动存储和上传主要性能参数、工作状态和系统报警
5.2.2.4雷达及附属设备控制和维护雷达应具有性能与状态监控单元，且满足下列要求：具有本地、远程监控和遥控能力，远程控制项目与本地相同，包括雷达开关机、观测模式切换、a)
查看标定结果、修改适配参数等；b)
自动上传基础参数（参见附录A中表A.1）、运行环境视频、附属设备状态参数，并能在本地和远程显示；
完整记录雷达维护维修信息、关键器件出厂测试重要参数及更换信息，其中，维护维修信息包括适配参数变更、软件更送、在线标定过程等；d)
具有本地、远程视频监控雷达机房、天线罩内部、雷达站四周环境功能；e)
具有雷达运行与维护的远程支持能力，包括对雷达系统参数进行远程监控和修改，对系统相位噪声、接收机灵敏度、动态范围和噪声系数等进行测试，控制天线进行运行测试、太阳法检查、指向空间目标协助雷达绝对标定等；f）具有远程软件升级功能。
关键参数在线分析
应满足下列要求：
支持对线性通道定标常数、连续波测试信号、射频驱动测试信号、速调管输出测试信号等关键a)
参数的稳定度和最大偏离度进行记录和分析等功能；b)
具有对监测的所有实时参数超限报警提示功能；c)
支持对监测参数和分析结果存储、回放、统计分析等功能3
QX/T463-2018
实时显示
具有多画面实时逐径向显示回波强度、速度和谱宽的功能。5.2.2.7
消隐功能
具有消隐区配置功能。
授时功能
能通过卫星授时或网络授时校准雷达数据采集计算机的时间，授时精度优于0.1s。5.2.3标定和检查
5.2.3.1自动
应具有自动在线标定和检查功能，并生成完整的文件记录，在结果超过预设门限时发出报警。自动在线标定和检查功能包括：
强度标定；
距离定位；
发射机功率；
速度；
相位噪声；
噪声电平；
噪声温度/系数。
应为人工进行下列检查提供测试接口和支持功能：a)
发射机功率、输出脉冲宽度、输出频谱；发射和接收支路损耗；
接收机最小可测功率、动态范围：天线座水平度；
天线伺服扫描速度误差、加速度、运动响应；天线指向和接收链路增益；
基数据方位角、俯仰角角码；
地物杂波抑制能力；
最小可测回波强度。
气象产品生成和显示
气象产品生成
生成的气象产品应包括：
基本气象产品：平面位置显示、距离高度显示、等高平面位置显示、垂直剖面、组合反射率因子；b)
物理量产品：回波顶高、垂直累积液态水含量、累积降水量；c)
风暴识别产品：风暴单体识别和追踪、冰识别、中尺度气旋识别、龙卷涡旋特征识别、风暴结构分析；
风场反演产品：速度方位显示、垂直风廊线、风切变。5.2.4.2气象产品格式
应满足相关气象产品格式标准和规范要求，5.2.4.3
气象产品显示
应具有下列功能：
多窗口显示产品图像，支持鼠标联动；产品窗口显示主要观测参数信息；产品图像能叠加可编辑的地理信息及符号产品；色标等级不少于16级；
产品图像能矢量缩放、移动、动画显示等；鼠标获取地理位置、高度和数据值等信息。数据存储和传输
应满足下列要求：
支持多路存储和分类检索功能；数据传输采用传输控制协议/因特网互联协议（TCP/IP协议）；支持压缩传输和存储；
支持基数据逐径向以数据流方式传输；气象产品存储支持数据文件和图像两种输出方式，性能要求
总体技术要求
雷达工作频率
按需要在2.7GHz～3.0GHz内选取。5.3.1.2
雷达预热开机时间
应不大于15min。
距离范围
应满足下列要求：
盲区距离：不大于1km；
强度距离：不小于460km；
速度距离：不小于230km；
谱宽距离：不小于230km；
高度距离：不小于24km。
角度范围
应满足下列要求：
方位角：0°~360°；
俯仰角：—2°~90
QX/T463—2018
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