CN112433196A - 一种基于太阳法的l波段探空雷达运行状态的检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于太阳法的L波段探空雷达运行状态的检验方法，包括如下步骤：L波段雷达自动跟踪太阳、计算出准确的太阳位置、计算的太阳方位角仰角与雷达观测方位仰角值对比。本发明的方法不借助任何测试仪表、工具，不需要释放气球、探空仪，利用跟踪、观测太阳位置，实现L波段探空雷达重要技术指标的在线自动测试，实现了雷达性能的检测和标定工作的检验，同时节省了大量的人力和消耗器材，同时可以大幅提高工作效率；本发明的方法简便、高效，对该型雷达技术保障工作提供了很好的技术支撑作用；本发明的方法在全国气象部门和军队高空探测L波段探空雷达上具有较强的应用和推广价值，可作为促进军民融合的一个技术项目进行推广。

Description

一种基于太阳法的L波段探空雷达运行状态的检验方法

技术领域

本发明涉及雷达标定技术领域，尤其涉及一种基于太阳法的L 波段探空雷达运行状态的检验方法。

背景技术

L波段探空雷达系统检验是确保雷达探测资料的科考型的重 要手段，是L波段探空雷达建设、运行维护和系统检测中必不可少 的部分。目前的L波段探空雷达检验主要采用出厂技术手册的解析 法进行，但是标定的方法比较负责，技术人员无法独立完成，且准确性无法判断。此外，虽然国内很多文献阐述了L波段探空雷达检 验需要注意的问题，但是公开文献中还有没有对L波段探空雷达的 检验方法进行解析和论述。

发明内容

1.需要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于太阳法的L波段探空雷达运 行状态的检验方法，利用本地经度、纬度、时间和天文公式算法， 通过计算出本地太阳的仰角和方位角，以计算出的方位仰角作为标 准方位和仰角，与雷达观测的方位角仰角值进行统计和分析，得出雷达的方位、仰角的标定情况，解决现有技术检验方法复杂的问题。

2.技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于太阳法 的L波段探空雷达运行状态的检验方法，包括如下步骤：

步骤1，将L波段雷达方位、仰角置于该时刻太阳的位置，通 过时刻调整增益、频率，实现L波段雷达对太阳的平稳跟踪；

步骤2，根据步骤1的数据，计算太阳位置：

太阳高度角θ：

太阳方位角α：

其中，

为当地纬度，δ为太阳赤纬角，ω为太阳时角。

步骤3，利用步骤2的式(1)和式(2)，得到太阳时角ω：

ω＝15(h+E)+Ψ-300° (3)

其中，h为北京时间，E为时差，Ψ为当地精度。

赤纬角δ：

时差算法：

其中，N为从每一个闰年开始为1-4年循环的最后一天1461，A_k、B_k为常数。

根据式(3)、式(4)、式(5)的计算实时计算太阳方位角 和仰角。

步骤4，根据步骤3计算的太阳方位角和仰角，以及L波段雷 达观测的太阳方位角和仰角数据，计算二者之间的标准差和公差， 检测雷达系统自动跟踪的精度。

上述的雷达运行状态的检验方法，其中，所述步骤1的L波段 雷达包含1675MHz频率的微波辐射源。

3.、有益效果

综上所述，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的方法不借助任何测试仪表、工具，不需要释放 气球、探空仪，利用跟踪、观测太阳位置，实现了L波段探空雷达 重要技术指标测角精度的在线自动测试，实现了雷达性能的检测和 标定工作的检验，同时节省了大量的人力和消耗器材，同时可以大 幅提高工作效率；

(2)本发明的方法简便、高效，对该型雷达技术保障工作提 供了很好的技术支撑作用，为今后L波段探空雷达的在线标定和故 障远程诊断奠定了技术基础；

(3)本发明的方法在全国气象部门和军队高空探测L波段探 空雷达上具有较强的应用和推广价值，可作为促进军民融合的一个 技术项目进行推广。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

本发明提供如下技术方案：一种基于太阳法的L波段探空雷达 运行状态的检验方法，包括如下步骤：

步骤1，利用太阳做完一个微波辐射源，在其辐射的能量中包 涵1675MHz频率的电磁波。在时间操作中，打开L波段探空雷达 业务软件，将雷达方位、仰角置于该时刻太阳位置，增益、频率、 天控置为“自动”，雷达能平稳跟踪太阳位置，认为手动将雷达方 位、仰角任意偏离太阳几度后，雷达能迅速自动自动跟回太阳位置， 且跟踪稳定。

步骤2，根据步骤1的数据，计算太阳位置：

太阳高度角θ：

太阳方位角α：

其中，

为当地纬度，δ为太阳赤纬角，ω为太阳时角。

步骤3，利用步骤2的式(1)和式(2)，得到太阳时角ω：

ω＝15(h+E)+Ψ-300° (3)

其中，h为北京时间，E为时差，Ψ为当地精度。

赤纬角δ：

时差算法：

其中，N为从每一个闰年开始为1-4年循环的最后一天1461， A_k、B_k为常数。

根据式(3)、式(4)、式(5)，利用C++软件编程计算实 时计算太阳方位角和仰角

步骤4，利用软件观测3分钟能得到超过180组数据，通过 C++编写计算程序，根据步骤3计算的太阳方位角和仰角，以及L 波段雷达观测的太阳方位角和仰角数据，计算二者之间的标准差和 公差，检测雷达系统自动跟踪的精度。

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。

Claims (2)

1.一种基于太阳法的L波段探空雷达运行状态的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将L波段雷达方位、仰角置于该时刻太阳的位置，通过时刻调整增益、频率，实现L波段雷达对太阳的平稳跟踪；

步骤2，根据步骤1的数据，计算太阳位置：

太阳高度角θ：

太阳方位角α：

其中，

为当地纬度，δ为太阳赤纬角，ω为太阳时角。

步骤3，利用步骤2的式(1)和式(2)，得到太阳时角ω：

ω＝15(h+E)+Ψ-300° (3)

其中，h为北京时间，E为时差，Ψ为当地精度。

赤纬角δ：

时差算法：

其中，N为从每一个闰年开始为1-4年循环的最后一天1461，A_k、B_k为常数。

根据式(3)、式(4)、式(5)，计算实时计算太阳方位角和仰角

步骤4，根据步骤3计算的太阳方位角和仰角，以及L波段雷达观测的太阳方位角和仰角数据，计算二者之间的标准差和公差，检测雷达系统自动跟踪的精度。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳法的L波段探空雷达运行状态的检验方法，其特征在于，所述步骤1的L波段雷达包含1675MHz频率的微波辐射源。