机载X波段雷达探测强风切变的仿真建模与分析

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (11): 2652-2661.

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机载X波段雷达探测强风切变的仿真建模与分析

王磊^1,3, 魏鸣^1,2, 杨涛³, 刘平³

1.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044;
2.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081;
3.四川省气象局,成都 610072

收稿日期:2014-10-20 修回日期:2015-03-24 出版日期:2015-11-08 发布日期:2020-08-05
作者简介:王磊(1983-),男,江苏南京,博士生,工程师,研究方向为大气遥感与灾害性天气预测。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划973项目(2013CB430102); 航空科学基金项目(201320R2001); 灾害天气国家重点实验室开放课题(2013LASW-B16); 中国气象局2015年关键技术项目(CMAGJ2015M51)

Simulation Modeling and Analysis of Strong Wind-shear Detected by Airborne Radar in X-Band

Wang Lei^1,3, Wei Ming^1,2, Yang Tao³, Liu Ping³

1. Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, NUIST, Nanjing 210044, China;
2. State Key Laboratory of Severe Weather, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China;
3. Sichuan Meteorological Bureau, Chengdu 610072, China

Received:2014-10-20 Revised:2015-03-24 Online:2015-11-08 Published:2020-08-05

摘要/Abstract

摘要： 利用流体力学原理及三角谐波函数,建立简单实时的典型强切变风场仿真模型。以机载X波段相控阵天气雷达参数性能和观测方式为依据,给出雷达水平扇扫和垂直扫描下的风场径向速度仿真数据。通过分析仿真数据,指出了机载天气雷达在不同飞行高度上探测强切变风场的特征。利用一次强飑线天气的实际雷达观测资料对比分析了强切变风场仿真数据的可信度。强切变风场的仿真模型数据可作为机载雷达回波信号仿真实验中的相位参数模拟数据,仿真实验结果还可为后续的实际飞行观测提供理论分析和方法依据。

关键词: 机载天气雷达, 风场模拟, 流体力学, 风切变

Abstract: The fluid mechanics principle and the triangle harmonic function were used to establish a simple and high real-time typical strong wind-shear field model. The simulation data of wind field velocity in horizontal fan-shaped scanning mode and vertical scanning mode based on the parameter and detecting mode of airborne phase array weather radar was proposed. The different characteristics of strong wind shear detected by airborne weather radar on the different altitude were proposed through simulation data analysis. The simulation data credibility of strong wind shear field was analized based on weather radar velocity of a strong squall line process. The wind field model data could apply to the phase parameter simulation in the airborne radar signal processing. The analysis result of the wind field simulation data could also provide the theoretical guidance to actual flight experiment.

Key words: airborne weather radar, wind field simulation, fluid mechanics, wind-shear

中图分类号:

P415.2

王磊, 魏鸣, 杨涛, 刘平. 机载X波段雷达探测强风切变的仿真建模与分析[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(11): 2652-2661.

Wang Lei, Wei Ming, Yang Tao, Liu Ping. Simulation Modeling and Analysis of Strong Wind-shear Detected by Airborne Radar in X-Band[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(11): 2652-2661.

参考文献

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机载X波段雷达探测强风切变的仿真建模与分析

Simulation Modeling and Analysis of Strong Wind-shear Detected by Airborne Radar in X-Band

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