【其他行业标准】 S 波段双线偏振多普勒天气雷达

ICS33.200
中华人民共和国气象行业标准
QX/T464—2018
S波段双线偏振多普勒天气雷达
S-band dual linear polarization Doppler weather rada2018-12-12发布
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·
互换性·
安全性
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/T464—2018
QX/T464—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47
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。QX/T464—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：张建云、吴艳锋、刘强、张持岸、虞海峰、邵楠、何建新、李枕、李佳、崔勐、张晓飞、蒋斌、张文静
1范围
S波段双线偏振多普勒天气雷达
QX/T464—2018
本标准规定了速调管发射机S波段双线偏振（双极化）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波段双线偏振（双极化)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。GB/T191—2008包装储运图示标志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/T13384一2008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
双线偏振dual linearpolarization通过发射水平和垂直两种线偏振方式的电磁波并接收经过大气中云滴、雨滴、冰晶、雪花等粒子后向散射的电磁波，反演大气中云滴、雨滴、冰晶、雪花等粒子的偏振物理属性的技术。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
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
气象产品
meteorologicalproduct
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
minimumdetectableechointensity最小可测回波强度
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/T464—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）PPI：平面位置显示器（PlanPositionIndicator）PRF：脉冲重复频率（PulseRepetitionFrequency）RHI：距离高度显示器（Range-HeightIndicator）SCR：信杂比（Signal to ClutterRatio)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
5.2.1一般要求
应具有下列功能：
自动、连续运行和在线标校；
b）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；c）
输出I/Q数据、基数据和气象产品三级数据5.2.2
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：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以及单偏振和双线偏振模式b）
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：
QX/T464—2018
a）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），体扫周期不大于6min，并能根据天气实况自动转换观测模式；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；b）
能按照设定的阅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c）
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/°
0.5,1.5,2.4,3.4,4.3,6.0,9.9,14.6,19.50.5,1.5,2.4,3.4,4.3,5.3,6.2,7.5,8.7,10,12,14,16.7,19.50.5,0.5,1.5,2.8,3.8,5.5,9.5,14.1,19.0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a
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c）
括适配参数变更、软件更选、在线标定过程等；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；d)
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e）
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。
5.2.2.5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；3
QX/T464—2018
c）支持对监测参数和分析结果存储、回放、统计分析等功能。5.2.2.6
实时显示
具有多画面实时逐径向显示回波强度、速度和谱宽以及差分反射率因子、差分相移、差分相移率、相关系数、退偏振比的功能。
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；
接收通道增益差；
接收通道相位差。
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；bZxz.net
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；
差分反射率标定。
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：
QX/T464—2018
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，其中平面位置显示、距离高度显示和垂直面支持显示双偏振量；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、垂直风廓线、风切变；d)
e）双偏振反演产品：粒子相态识别、融化层识别、双偏振定量降水估测和滴谱反演。气象产品格式
应满足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5.2.5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）；b）
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；e)
气象产品存储支持数据文件和图像两种输出方式5.3性能要求
5.3.1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。
5.3.1.3双线偏振工作模式
雷达应选定以下两种工作模式之一：水平、垂直偏振同时发射和接收，并可水平偏振发射、水平和垂直偏振同时接收；a）
b）水平偏振和垂直偏振交替发射和接收5.3.1.4距离范围
应满足下列要求：
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