DE112012006085T5

DE112012006085T5 - Meteorologisches Doppler-Radargerät

Info

Publication number: DE112012006085T5
Application number: DE201211006085
Authority: DE
Inventors: Vyacheslav Samsonovich Efremov; Marat Rashidovich Nurgaliev; Rudolf Mironovich Sedletsky; Gennady Petrovich Bendersky; Boris Mikhailovich Vovshin; Ivan Sergeevich Vilegzhanin; Anatoly Nikolaevich Korneev
Original assignee: PUBLIC Corp "NAUCHNO-PROIZVODSTVENNOE OBEDINENIE "LIANOZOVSKIY; PUBLIC CORP NP OB LIANOZOVSKIY
Current assignee: Public Joint-Stock Co "scientific And Pro Ru
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2015-03-19
Also published as: WO2013141738A1; CU24119B1; BG111835A; BG66868B1; CU20140113A7

Abstract

Das meteorologische Radargerät enthält den konsequent verbundenen Former 1 der Pakete der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale, den Breitbandsender 2, das Polarisationsgerät 3 der UHF-Signale und den Antennenumschalter 4. Der Umschalter 4 im einfachsten Fall enthält zwei UHF-Zirkulatoren 5 und 6, die nach den Signalen der Sondierung mit der Sende- und Empfangsantenne 7 und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanalradioapparat 8 verbunden sind. Die Ausgänge des Radioapparats 8 sind mit dem Computer 9, auf dem die Verwaltung erfolgt, verbunden. Der Computer 9 enthält die Einheiten 23 und 24 für die Verwaltung, sowie die primäre und sekundäre Bearbeitung von den meteorologischen Signalen. Der Former 1 der Pakete der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale enthält den UHF-Steuergenerator 10 und den Zweifrequenzgenerator 11 der Zwischenfrequenz, die am Ausgang durch den Mischer 12 mit dem Signalaustritt des Verstärkungssenders 2 verbunden sind. Der Zweifrequenzgenerator 11 bildet die Pakete der langen sowie der kurzen Impulse, die in der Frequenz um 1÷10 MHz verbreitet sind. Der kurze Impuls der Zwischenfrequenz ist nicht moduliert, und der lange Impuls ist mit der Innenimpulsmodulation ausgeführt. Das meteorologische Radargerät verfügt über eine erhöhte Genauigkeit der Messungen der atmosphärischen Bildungen in einer Entfernung bis zu Hunderte Kilometer durch die Nutzung einer Reihenfolge der sondierenden Mehrfrequenzimpulse mit der doppelten Polarisation, verschiedener Länge und des in der Breite verschiedenen Spektrums der Frequenzen. 9 echter Unteranspruch, Bild 1.

Description

Die Erfindung betrifft den wissenschaftlichen Bereich der Meteorologie und gehört zu den meteorologischen Doppler-Radargeräten mit doppelter Polarisation.
Die Mehrzahl der modernen meteorologischen Doppler-Radargeräte /1–8/, nachfolgend als meteorologische Messstationen bezeichnet, welche polarisierte Sendeimpulse ausstrahlen, verwendet die sogenannte einfache Polarisation, um den Reflexionsgrad der Niederschläge zu erhöhen. Die Form des flüssigen Meteorwassers, nachfolgend auch Meteorobjekte bezeichnet, (zum Beispiel, der Regentropfen) weicht von der sphärischen Form ab, sobald ihr Radius mehr als 1 mm beträgt. In diesem Fall ähnelt ihre Form einem abgeplatteten Sphäroid mit einer abgeflachten Basis (ähnlich wie ein Hamburgerbrötchen), welcher den Strahl mit horizontaler Polarisation stärker abstrahlt. Aus diesem Grund setzen die modernen Messstationen normalerweise die horizontale Polarisation ein, um den Widerspiegelungsgrad der Niederschläge zu erhöhen.
Die meteorologischen Radargeräte mit der einfachen Polarisation sind beim Einsatz in Gebieten mit der partiellen Strahlabschirmung stark eingeschränkt und erlauben keine Zuordnung des Meteorwassers.
Um diese Nachteile zu beseitigen wurden meteorologischen Radargeräte /9/ mit abwechselnden horizontalen und vertikalen Strahlen entwickelt. Solche meteorologische Radargeräte mit der doppelten Polarisation, auch als ”polarimetrische meteorologische Radarstationen” bezeichnet, haben einige Vorteile im Vergleich mit den gewöhnlichen meteorologischen Radargeräten, insbesondere bei Einschätzung der Art und der Menge der Niederschläge. Der wichtigste Vorteil eines solchen Geräts ist die Fähigkeit, zwischen Hagel und Regen zu unterscheiden, die Niederschläge der Mischphase zu entdecken und das Volumen des Regenwassers einzuschätzen.
Moderne meteorologische Radargeräte mit doppelter Polarisation verwenden die abwechselnde Reihenfolge der linearen vertikalen und linearen horizontalen Polarisation für die Erfassung der detailierten Daten, wie, zum Beispiel: der Reflexionsfaktoren der horizontalen und vertikalen Polarisation; Differentialreflexionsfähigkeit für zwei Reflexionsfaktoren; kumulative Phasenverschiebung zwischen den horizontal und vertikal polarisierten Echo-Signalen; Korrelationsfaktoren zwischen den vertikal und horizontal polarisierten Echos-Signalen und Depolarisationsfaktoren der linear polarisierten Strahlung.
Darüber hinaus können die Doppler-Geschwindigkeit und Spektralbreite durch entsprechende Berechnung der horizontal und der vertikal polarisierten reflektierten Strahlen bestimmt werden. Meteorologischen Radargeräte, die solche Berechnungen der polarisierten Signale durchführen, sind in Quellen /2÷5, 7, 9/ aufgelistet und ermöglichen eine Klassenzuordnung der Niederschläge nach Form des gemessenen Meteorwassers. Außerdem werden durch die Kontrolle der Phasenunterschiede zwischen den horizontalen und vertikalen Komponenten die Effekte der partiellen Strahlabschirmung des meteorologischen Radargeräts gemildert und eine höhere Unterdrückung der störenden Reflexionen erreicht.
Jedoch schränkt die Annahme dieser Verfahren, dass die Serienimpulse (jeder Polarisation) hochkorreliert sind, was in der Praxis mit der derzeitigen Hardware schwer erreichbar ist, ihre Anwendung in den meteorologischen Radargeräten stark ein.
Die meteorologischen Radargeräte /2÷5, 7, 9/ mit der doppelten Polarisation schalten die Polarisationsart Impuls für Impuls um. Um die Polarisationsumschaltung zu ermöglichen wird ein schnellwirkender Leistungs-Wellenleiterumschalter (in der Industrie als ”orthomoder Wellenleiterumschalter” bezeichnet) eingesetzt, welcher für die Umschaltung der übertragenden Leistung zwischen dem horizontal ausgerichteten Wellenleiter und dem vertikal ausgerichteten Wellenleiter dient. Die Wellenleiter-Polarisationsverschiebung wird vom Faraday-Effekt ausgelöst, welches ein bekanntes Phänomen ist. Laut /9÷10/ enthält ein typisches meteorologisches Radargerät Bestandteile, welche in diesem Technikgebiet bekannt sind, wie z. B. Sender auf Klystronbasis, doppelgerichteter Koppler, Kanalzirkulator, Digitalempfänger, Drehverbindungen, darunter Seiten- und Höhenwinkelkopplung (welche zur Justierung der Antenne verwendet werden), und die notwendige Stütze mit Hornstrahlern und Antenne.
Für meteorologischen Radargeräte mit abwechselnden Polarisationen sind die Einschränkungen im Bereich der Verwendung des Leistungsschalters das Hauptproblem. Diese Umschalter sind spezifische Anlagenteile und sind in der Regel sehr teuer und kompliziert in der Wartung. Darüber hinaus gewährleisten sie eine verhältnismäßig schwache Entkopplung zwischen zwei Polarisationsarten. Hersteller, welche mit der Installation und Wartung dieser Systeme unter Feldbedingungen vertraut sind, stellten fest, dass die Zuverlässigkeit der Leistungsschaltern sich mit der Reduzierung Strahlungsfrequenz verringert, was die praktische Verwendung der meteorologischen Radarstationen mit der doppelten Polarisation einschränkt. Der Polarisationsumschalter ist ein Gerät, welches die Polarisationsebene durch Verwendung eines Ferritstabs dreht. Das Funktionsprinzip des Umschalters ist Erregung eines Magnetfeldes im Ferritstab vor der Impulsübertragung. Das Zusammenwirken des Magnetfeldes und des elektromagnetischen Impulses führt zum Faraday-Effekt, d. h. die Rotation der Polarisationsebene beim Durchlaufen des Impulses durch die mit Ferrit gefüllte Ebene. Infolge dieses Prozesses wird die Energie des Impulses zu einem der beiden Ausgangsportale übertragen: zum horizontal, oder vertikal ausgerichteten Portal. Die Größe des Ferritstabs hängt von der Länge der Welle und von der Betriebsfrequenz des Radarsystems ab. Je länger Welle ist, desto größer ist der Ferritstab und entsprechend größer ist die Oberfläche, welche die Mikrowellenenergie aufnimmt. Spezialisten in diesem Gebiet sind derzeit der Meinung, dass die Ausfälle der Umschalter beim relativen kleiner Frequenz im S-Bereich (d. h. im Dezimeter-Bereich) auf die Veränderungen in der Kristallstruktur des Ferrits zurückzuführen sind, welche wegen der erhöhten Absorption der Energie in diesem Frequenzbereich entstehen. Bei höheren Frequenzen zum Beispiel in C- und X-Bereichen beobachten die Hersteller weniger Ausfälle, stoßen jedoch auf andere Schwierigkeiten. Einige Hersteller ziehen es vor, in den Anlagen, die im S-Bereich arbeiten, mechanische, statt elektromagnetischen Umschaltern einzusetzen. Jedoch haben mechanische Umschalter andere bekannte Einschränkungen, wie z. B. festeingestellte Betriebsfrequenz für den ausgewählten Umschalters, was die Betriebsparameter des Radarsystems durch eine fixierte Periode der Impulswiederholung einschränkt.
Andere Einschränkung der modernen meteorologischen Radargeräte mit abwechselnder doppelten Polarisation ist die hohe Auswertezeit und die Reduzierung des Geschwindigkeitsbereiches. Ein beliebiges empfangenes Reflexionssignal, welches das Ergebnis beider Polarisationsarten ist, wird so angenommen, als würde er von denselben zerstreuenden Objekten (zum Beispiel, Meteorwasser) abgestrahlt. Um die Daten der Kanäle der vertikalen und horizontalen Polarisation zu vergleichen, wird in den modernen meteorologischen Radargeräten mit Wellenleiterumschalter der Impuls einer Polarisation mit der nachfolgenden Verzögerungszeit (Auswertezeit) übertragen, während welcher die reflektierten Signale empfangen werden. Danach wird ein anderer Polarisationsimpuls gesendet, und die zusätzlichen Daten werden vom demselben (einzigen) Empfangssystem während der zweiten Verzögerungszeit aufgenommen. So erfolgt die Aufnahme der reflektierten Signale während dieser zwei Zeitbereiche bei der Drehung der Antenne um den Winkel, welcher der Strahlbreite entspricht. Das Ergebnis ist eine längere Gesamtanalysezeit für die Sondierung auf jeder Strahlbreite. Da die Auswertezeit der Sondierung auf jeder Strahlbreite verdoppelt wird (vertikale + horizontale Polarisation), wird die Rechenrezeption der Geschwindigkeit um zweimal verringert, was die Fähigkeit der modernen Systeme, die verhältnismäßig hohen Windgeschwindigkeiten in den reflektierten Radarsignalen zu erkennen, einschränkt.
Darüber hinaus gibt es für die o. g. meteorologischen Radargeräte mit der kontinuierlichen Polarisationsumschaltung weitere praktische Probleme /10/. Und zwar bringt die Übertragung der Funkimpulsereihe durch die langen Wellenleitern Phasen- und Spitzenverfälschungen in die Wellenform ein, was die Auswertung der vom Ziel reflektierten Signale behindern kann. Außerdem führt die Übertragung der Radarimpulse durch die Seiten- und Höhen-Gelenke, welche für die Justierung der Antenne eingesetzt werden, zu zusätzlichen Verfälschungen, welche den Grund der Abschwächung des Signals darstellen. Solche Verfälschungen benötigen komplizierte Auswertung, um sie in den empfangenen reflektierten Radarsignalen zu kompensieren, was die Zuverlässigkeit der Daten über die Reflexionsfähigkeit der Zielobjekte in den meteorologischen Radarstationen mit der abgewechselten Polarisation einschränkt.
Aus diesem Grund ist die Weiterentwicklung der meteorologischen Radargeräte mit der doppelten Polarisation für den Übergang vom derzeitigen Betriebsmodus der abwechselnden Polarisation zum Betriebsmodus der gleichzeitigen doppelten Polarisation nötig, um solche Probleme wie lange Auswertezeiten und die Verkleinerung des Geschwindigkeitsbereiches zu lösen, sowie die teueren und wartungsunfreundlichen Polarisationsumschalter, die zur Zeit in den meteorologischen Radargeräten mit der doppelten Polarisation verwendet werden, auszuschließen.
Bekannt ist ein meteorologisches Radargerät /10÷14/ mit gleichzeitiger doppelten Polarisation, auf Basis eines Monofrequenzsenders, mit Frequenzleistungsteiler statt der schnellwirkenden Polarisationsumschalter, die in den. bekannten Systemen verwendet werden, um die Übergabe und die Aufnahme mit der horizontalen und vertikalen Polarisation gleichzeitig durchzuführen. Dabei sind die kritischen Komponenten des Empfängers höher als die drehbaren Höhenverbindung im unteren. Bereich der Radarstation angebracht, um die Verfälschung der Radarimpulsreihe wegen der Phasenfehler in. den. Wellenleitern zu vermeiden, und die Vorteile der gleichzeitigen Übertragung der polarisierten Signale zu nutzen. Außerdem wird in. diesem Fall ein Umgehungsumschalter eingesetzt, um die Umschaltung der Betriebsarten der Radarstation zu ermöglichen. Die Konstruktion des Gerätes für die Aufnahme des Signals mit der doppelten Polarisation, die zulässt, eine wirtschaftliche Datenerfassung über Depolarisationsquotienten für die ausgewählten Atmosphärenbereiche durchzuführen, ist ebenfalls beschrieben.
Die Bauart dieses Radargeräts beseitigt die Probleme der langen Auswertezeit und der Reduzierung des Geschwindigkeitsmessbereiches des Meteorwassers. Außerdem schließen die beschriebenen Konstruktionen den kostspieligen und unzuverlässigen Polarisationsumschalter, welcher in modernen Anlagen verwendet wird, aus.
Der Nachteil dieses Radargeräts, der seine Vorteile zunichte macht, ist die ungenügende Messgenauigkeit der Polarisationsangaben des Meteorwassers und der Turbulenzen in der Atmosphäre, die mit der Verwendung des Monofrequenzsenders, der den Messbereich der Spektralparameter des Meteorwassers einschränkt, verbunden ist.
Bekannt ist ein meteorologisches Doppler-Radargerät (meteorologisches Radargerät) /15/ mit der doppelten Polarisation, welches aus in nacheinander geschalteten Sender, dem Mikrowellen-Polarisationsgerät und dem Antennenumschalter, der nach Sondierungssignalen mit der Sende- und Empfangsantenne, und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanal-Radiogerät, dessen Digitalausgang mit einem PC, auf dem die Steuerung, sowie die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, verbunden ist, besteht.
Dabei ist der Sender als Generator ausgeführt und besteht aus zwei Mikrowellen-Schmalband-Impuls-Generatoren (Magnetronen oder Generator-Klystronen), die unterschiedliche Trägerfrequenzen haben. Bei der Sende- und Empfangsantenne handelt es sich um eine Reflexionsantenne mit einem Spitzenrichtungsdiagramm. Die Antenne ist auf einer Kardanaufhängung montiert und bietet die Möglichkeit des gleichzeitigen PC-gesteuerten Scannens der bodennahen Schicht der Atmosphäre mit orthogonal polarisierten Wellen auf zwei verschiedenen Frequenzen nach Seiten- und Höhenwinkel.
Der Nachteil des meteorologischen Radargeräts ist die verhältnismäßig niedrige Genauigkeit der ausgewerteten meteorologischen Daten und der Wettervorhersage, welche auf die verhältnismäßig hohe Fehlerrate bei Polarisationsmessungen und der Kanaljustierung des Radiosenders und -Empfängers zurückzuführen ist.
Die Erfindung bezweckt die Erhöhung der Genauigkeit der ausgewerteten meteorologischen Daten und der Wettervorhersage.
Technisches Ergebnis, welches die Lösung dieser Aufgabe ermöglicht, ist die Verringerung der Fehlerrate der Polarisationsmessungen und der Kanaljustierung des Radiosenders und -Empfängers.
Das technische Ergebnis wird erreich und damit die gestellte Aufgabe der Erfindung gelöst, indem das meteorologische Doppler-Radargerät mit der doppelten Polarisation, welches aus nacheinander geschaltetem Sender, dem Mikrowellen-Polarisationsgerät und dem Antennenumschalter, der nach Sondierungssignalen mit der Sende- und Empfangsantenne, und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanal-Radiogerät, dessen Digitalausgang mit einem PC, auf dem die Steuerung, sowie die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, verbunden ist, nach der Erfindung durch zusätzlichen Senderleistungsmesser, Empfindlichkeitsmesser des Radioempfängers, sowie den Umformer für Bündel der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband Signalen, wobei der Sender als Verstärkungssender ausgeführt ist, und am Ausgang mit dem Umformer der Bündel der sondierenden Signale, und am zweiten Ausgang mit dem Ausgang des Sendeleistungsmessers, dessen Digitalausgang mit dem ersten Ausgang des Rechners verbunden ist, dessen zweite und dritte Steuer-Ausgang mit den entsprechenden Steuer-Ausgängen des Umformers der Bündel der sondierenden Signale, und dem Empfindlichkeitsmesser des Radiogeräts in den analogen Ein-/Ausgängen des Messsignals mit den entsprechenden Ein-/Ausgängen des Radiogeräts verbunden sind, ergänzt wird.
Dabei ist der Sender als Verstärkungs-Durchlaufklystron oder des Festkörper-Leistungsverstärker ausgeführt. Der Umformer der Bündel der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitbandsignale enthält den gesteuerten Mikrowellen-Generator und den Doppelfrequenzgenerator der Zwischenfrequenz, die im Ausgang durch den Mischer mit dem Signaleingang des Verstärkersenders verbunden sind. Der Doppelfrequenzgenerator der Zwischenfrequenz enthält nacheinander geschaltete Digitalgenerator der kurzen und langen Impulse der Zwischenfrequenz sowie den Digital- und Analogwandler. Die kurzen und langen Impulse des Generators sind nach der Frequenz um den Betrag ΔF angeordnet. Der kurze Impuls der Zwischenfrequenz ist nicht modulierbar, und der lange Impuls hat eine Innenimpulsmodulation. Die Länge der kurzen τ₁ und der langen τ₂ Impulse der Zwischenfrequenz, die Differenz ihrer Frequenzen, sowie die Pause T zwischen den Impulsen werden anhand folgender Formel bestimmt:
ΔF = F₂ – F₁ = 1÷10 MHz, F₂ = F₂ ⁰ ± Δf, Δf ∈ {1÷Δf_Max}, es gilt:

Länge des komprimierten Breitbandsignals (mit Innenimpulsmodulation);
F₁ – Frequenz des kurzen nicht modulierten Impulses;
F₂ – derzeitige Frequenz des langen Impulses mit der Innenimpulsmodulation;
F₂ ⁰ – Medianwert von F₂;
Δf, Δf_Max – derzeitiger und höchstzulässiger Wert der Deviation (der Abweichung) der Frequenz F₂ vom Medianwert Wert F₂ ⁰.

Die Sende- und Empfangsantenne ist parabolisch als Nadelstrahlantenne und elektrischem Seiten-Höhe-Antrieb, in Form des linear phasierten Antennengitters mit der Möglichkeit des Scannens nach dem Winkel, vertikal ausgerichtet im Fokus des parabolischen Reflektors, der mit dem elektrischen Seiten-Antrieb oder in Form des rechteckig phasierten Antennengitters mit dem elektronischen rechnergesteuerten Scannen nach Seite und dem Winkel ausgeführt. Die Sende- und Empfangsantenne enthält einen Kanal mit der horizontalen und bzw. oder mit der vertikalen Polarisation, wobei jeder Polarisationskanal nach reflektierten Signalen mit zwei entsprechenden Kanälen des Vierkanal-Radiogeräts verbunden ist. Zur Reduzierung der Verzerrungen der empfangenen Echosignale enthält der Empfänger einen Attenuator für jede Polarisation von Echosignalen, der ohne Abschwächung auf den Hauptempfangskanal und mit Abschwächung um 20÷40 dB auf den zusätzlichen Empfangskanal ausgelastet ist, wobei jeder Kanal einen nacheinander geschalteten Superheterodynempfänger mit einem Digitalausgang, einen digitalen Phasedetektor und ein Gerät zur Digitalbearbeitung der Signale, welches über die Software zur Filtration der asynchronen Impulsstörungen, Kompression der Breitbandsignale und der spektralen Bearbeitung der empfangenen Signale verfügt, hat. Der Computer, auf dem die Verwaltung und die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, enthält eine Einheit für Verwaltung sowie Vorverarbeitung der meteorologischen Daten sowie eine Einheit für die wiederholte Bearbeitung der meteorologischen Daten, die miteinander durch die Kabel- oder Rundfunklinie der Schnittstellenverbindung verbunden sind. Die Einheit für Verwaltung sowie Vorverarbeitung der meteorologischen Daten ist mit dem Programm des Anbindens der Ergebnisse der Messungen nach dem Reflexionsvermögen, der radialen Geschwindigkeit der Spektralbreite zu den Raumkoordinaten, und die Einheit der nochmaligen Bearbeitung entsprechend mit dem Programm der Identifikation der Ergebnisse der Vorverarbeitung der Signale, mit dem Programm des Umwandelns der identifizierten meteorologischen Daten in die Form, die für ihre Übertragung an die Verbraucher von den meteorologischen Daten auf ihre Abonnentenstellen bequem ist, ausgerüstet. Die Einheit der Vorverarbeitung der meteorologischen Informationen ist mit dem Empfänger GLONASS/GPS für die Synchronisation der meteorologischen Messungen und Übergabe der meteorologischen Daten im Standardzeitsystem ausgerüstet.
Der Einsatz des Leistungsmessers der Senderstrahlung sowie des Empfindlichkeitsmessers des Radioapparats und deren entsprechenden Anschluss zum Computer lassen zu, die Fehler der Justierung der Kanäle des Senders und des Empfängers durch die Messung der Entjustierung der Kanäle hinsichtlich der Leistung und Empfindlichkeit sowie durch deren Subtraktion aus den Ergebnissen der Messungen der meteorologischen Daten zu verringern und dadurch die Genauigkeit der ausgestellten meteorologischen Daten und der Wettervorhersage zu erhöhen.
Der Einsatz des Formers der Pakete der sondierenden Zweifrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale sowie die Ausführung des Senders als Verstärkungssender sowie deren entsprechende Verbindung lässt zu, die Genauigkeit der Messungen von den Polarisationsparameter der Atmosphäre durch die Ausweitung des Spektrums der sondierenden Signale zu vergrößern und gleichzeitig lässt zu, alle Weiten vom minimalen (Hunderte Meter mit Hilfe der Schmalbandsignale) bis zu den maximalen (Hunderte km mit Hilfe der Breitbandsignale) bei der Sicherung der geforderten Genauigkeit der Messung und der Wettervorhersage zu decken.
Die rationale Auswahl der Impulszeiten, der Periode deren Folgens, deren Spektren und der rationale Trägerabstand der Frequenzen der Breitband- und Schmalband Impulse lässt zusätzlich zu, den gegenseitigen Einfluss der sondierenden Signale sowie Echosignale auf den Messprozess der Polarisationsdaten der meteorologischen Bildungen in der Atmosphäre und dadurch lässt zu, die Genauigkeit der ausgegebenen meteorologischen Daten und der Wettervorhersage zusätzlich zu vergrößern.
Im Großen und Ganzen lassen die angegebenen technischen Vorteile zu, das erklärte technische Ergebnis zu erreichen, und als Folge die gestellte technische Aufgabe zu lösen. Auf der Figur ist das Ablaufdiagramm des meteorologischen Doppler-Radargerätes mit der doppelten Polarisation dargestellt.
Beschreibung in der Statik. Das meteorologische Doppler-Radargerät (meteorologisches Radargerät) mit der doppelten Polarisation enthält den konsequent verbundenen Former 1 der Pakete der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale, den Verstärkungs-Breitbandsender 2, das Polarisationsgerät 3 der UHF-Signale und den Antennenumschalter 4. Der Umschalter 4 im einfachsten Fall enthält zwei UHF-Zirkulatoren 5 und 6, die nach den Signalen der Sondierung mit der Sende- und Empfangsantenne 7 und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanalradioapparat 8 verbunden sind. Der Digitalausgang des Radioapparats 8 ist mit dem Computer 9, auf dem die Verwaltung sowie die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, verbunden. Der Former 1 der Pakete der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale enthält den UHF-Steuergenerator 10 und den Zweifrequenzgenerator 11 der Zwischen-Frequenz, die am Ausgang durch den Mischer 12 mit dem Signalaustritt des Verstärkungssenders 2 verbunden sind. Der Zweifrequenzgenerator 11. der Zwischenfrequenz enthält den konsequent verbundenen Digitalgenerator der kurzen und langen Impulse der Zwischenfrequenz und Digital-Anolog-Umwandler (auf den Figuren nicht dargestellt). Der kurze und der lange Impuls des Generators 11 sind in der Frequenz um den Wert ΔF verbreitet, der kurze Impuls der Zwischenfrequenz ist nicht moduliert, und der lange Impuls ist mit der Innenimpulsmodulation ausgeführt. Die Länge der kurzen τ₁ und langen τ₂ Impulse der Zwischenfrequenz, der Abstand ihrer Frequenzen, sowie die vorübergehende Pause T zwischen ihnen sind aus den folgenden Bedingungen ausgewählt:
ΔF = F₂ – F₁ = 1÷10 MHz, F₂ = F₂ ⁰ ± Δf, Δf ∈ {1÷Δf_Max}, (2) wo:

Die Länge des komprimierten Breitbandsignals (mit der Innenimpulsmodulation);
F₁ – Frequenz des kurzen nicht modulierten Impulses;
F₂ – laufende Frequenz des langen Impulses mit der Innenimpulsmodulation;
F₂ ⁰ – zentraler Wert vom F₂,
Δf, Δf_Max – laufender und höchstzulässiger Wert der Deviation (der Abweichung) der Frequenz F₂ von ihrem zentralen Wert F₂ ⁰.

Dauer des komprimierten Breitbandsignals.

Der numerische Wert der Größen τ₁ und τ₂, in der Formel (1) kann entsprechend die Einheiten und Hunderte max betragen. Der lange Breitband-Impuls τ₂ mit der Innenimpulsmodulation kann als Phase-Code-Manipulations sowie Linear-Frequenz-Modul-Signale oder in Form von anderen komplizierten Signalen mit der Innenimpulsmodulation ausgeführt werden.
Der UHF-Steuergenerator 10 und der Zweifrequenzgenerator 11 der Zwischenfrequenz sind in den Verwaltungseingängen mit dem Computer 9, und in den Ausgängen durch den Mischer 12 mit dem Signaleintritt des Senders 2 verbunden. Der Sender 2 ist als Breitband-Leistungsverstärker auf der Basis vom Verstärkungs-Durchlaufklystron oder des Festkörper-Leistungsverstärkers ausgeführt. Der UHF-Ausgang des Verstärkungssenders 2 ist mit dem Polarisator 3 unmittelbar und durch Attenuator 13 mit dem aufgegeben Abschwächungsfaktor mit dem Analogeintritt des Leistungsmessers 14 verbunden. Der Leistungsmesser 14 ist in Form vom konsequent verbundenen Detektor und dem Digitalmesser der Impulsleistung der sondierenden Signale, der im Ausgang mit dem Signalaustritt des Computers 9 verbunden, ausgeführt. Der Polarisator 3 ist in Form vom Ferritumwandler der Polarisation der UHF-Ausstrahlung oder in Form vom UHF-Leistungsteilers, der auf die orthogonal ausgerichteten (vertikal und horizontal) E-Wellenleiter mit dem rechteckigen Schnitt beladen sind, ausgeführt. Die Ausgänge des Polarisators 3 mit der vertikalen V-Polarisation und der horizontalen H-Polarisation sind mit den ersten Ausgängen von den Zirkulatoren 5 und 6 verbunden. Die Zirkulatoren 5 und 6 sind nach den Signalen der Sondierung mit der Sende- und Empfangsantenne 7 und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanalradioapparat 8 verbunden. Die Antenne 7 ist als parabolische Antenne mit dem nadelförmigen Strahl, die mit dem elektrischen Azimut-Höhe-Antrieb 16 ausgestattet ist, ausgeführt. Bei anderen Varianten der Ausführung kann die Antenne 7 in Form von linear phasierten Antennengitters, das vertikal im Fokus des Reflektors mit dem elektronischen Scannen nach dem Winkel des Ortes aufgestellt ist, sowie dem elektromechanischen Scannen nach dem Azimut ausgeführt sein. Es ist die Ausführung der Antenne 7 in Form des rechteckigen phasierten Antennengitters mit dem elektronischen Scannen nach dem Azimut und dem Winkel des Platzes unter Leitung des Computers möglich. Die Ausgänge von den Zirkulatoren 5 und 6 nach den Echosignalen jeder Polarisation H und V sind auf den Vierkanalradioapparat 8 beladen. Für die Senkung der Verfälschungen der empfangenen Echosignale enthält der Radioapparat 8 in jeder Polarisation H und V der Echosignale einen Attenuator 16, der ohne Abschwächung auf den Hauptemfangskanal 17 und mit der Abschwächung um 20÷40 dB – auf den zusätzlichen den Hauptemfangskanal 18.
Alle Kanäle des Radioapparats 8 sind nach dem derartigen Schema ausgeführt und enthalten die konsequent verbundene Einheit 19 von den Superheterodynempfänger 17 und 18 mit dem Digitalausgang, den Digital-Phasedetektor 20 und das Gerät 21 der Digital-Bearbeitung der meteorologischen Signale, das mit den Programmen der Filtration der nicht synchronen Impulsstörungen, die Kompressionen der Breitbandsignale und der spektralen Bearbeitung der empfangenen Signale ausgerüstet ist. Auf den Empfängereingängen 17 und 18 sind sowohl die Schutzeinrichtungen als auch die Begrenzer (auf der Figur nicht angezeigt) installiert. Die Schutzeinrichtungen und die Begrenzer sind für die Sicherung der rauscharmen Verstärker der Empfänger 17 und 18 vor der durchsickernden UHF-Energie des eigenen Senders 2 und der Signale anderer radiotechnischer Mittel vorbestimmt. Für die Justierung der Emfangskanäle 17 und 18 nach der Sensibilität sowie Verstärkungsfaktor ist der Empfindlichkeitsmesser 22 der Emfangskanäle eingesetzt. Er ist nach dem kalibrierten Ausgang mit den Ausgängen der Einheit 19 der Superheterodynempfänger 17 und 18 mit der vertikalen und horizontalen Polarisation, und nach dem Messeingang mit ihren Digitalausgängen verbunden. Der Messer 22 und das Gerät 21 für Ziffern-Bearbeitungen der Signale entsprechend nach den Ergebnissen der Messung der Zahlenwerte der Entjustierung der Empfangskanäle und den Ergebnissen der Bearbeitung von Echosignalen sind mit dem Computer 9 verbunden. Der Computer 9 enthält die Einheit 23 für Verwaltung und Vorverarbeitung der meteorologischen Signale und die Einheit 24 der wiederholten Bearbeitung der meteorologischen Signale, die untereinander durch den ”Twisted Pair”-Kabel, Optik- oder der Radiolinie der Schnittstellenverbindung verbunden sind. Die Einheit 23 ist mit dem Empfänger 25 GLONASS/GPS für die Synchronisation der meteorologischen Messungen und Übergabe der meteorologischen Daten im Standardzeitsystem sowie mit dem Programm des Anbindens der Ergebnisse der Messungen nach dem Reflexionsvermögen, der radialen Geschwindigkeit der Spektrumbreite von den Hydrometeoren zu den Raumkoordinaten ausgerüstet. Die Einheit 24 der wiederholten Bearbeitung ist mit dem Programm der Identifikation der Ergebnisse der Vorverarbeitung der Signale, mit dem Programm des Umwandelns der identifizierten meteorologischen Daten in die Form, die für ihre Übertragung an die Verbraucher von den meteorologischen Daten auf ihre Abonnentenstellen bequem ist, ausgerüstet.
Beschreibung in der Dynamik. Das meteorologische Doppler-Radargerät (meteorologisches Radargerät) mit der doppelten Polarisation funktioniert auf folgende Weise.
Unter Leitung des Computers 9 generiert der Former 1 der Pakete der sondierenden Zweifrequenz-Schmalband- und Breitband-Signale eine Reihenfolge der Pakete bestehend zwei Radioimpulsen: des kurzen Schmalband-Impulses (nicht moduliert in der tragenden Frequenz) und des langen Breitband-Radioimpulses mit der Innenimpulsmodulation, die untereinander in der tragenden Frequenz um 1–10 MHz sowie in der Zeit T ≥ τ₁ + τ₂, wo τ₁, τ₂, Länge der sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband Impulse, verbreitet sind. Weiter kommen diese Signale zum Klystron-Sender 2, wo sie verstärkt sowie zum Polarisator 3 übergeben werden. Der Polarisator 3 teilt die Funkimpulse in zwei Kanälen mit den orthogonalen Polarisationen und durch den Antennenumschalter 4 sendet sie auf die Antenne 7 mit der vom Computer 9 aufgegebenen Winkelrichtung der Sondierung. Weiter strahlt die Antenne 7 die empfangenen Signale in den umgebenden Luftraum mit einem ”nadelförmigen Strahl” oder ”Fächerstrahl” mit zwei orthogonalen Polarisationen aus. Die von den Hydrometeoren reflektierten polarisierten Echosignale, die die Informationen über die Polarisationsstruktur der Hydrometeore haben, deren Art (Regen, Schnee), die Querabmessung und die Winkelgeschwindigkeit der Bewegung werden von der Antenne 7 empfangen und danach durch den Umschalter 4 auf die der Polarisation entsprechenden Hauptkanäle 17 und die zusätzlichen 18 Kanäle des Radioapparats 8 eingehen. Die schwachen Echosignale von den entfernten meteorologischen Objekten gehen durch den Hauptkanal 17 ohne Abschwächung. Im Falle des Eintreffens der starken Signale von nahliegenden meteorologischen Objekten sowie beim Neustarten der Hauptkanäle 17 werden die Echosignale von den meteorologischen Objekten empfangen sowie vom zusätzlichen Kanal 18 bearbeitet. Der Vierkanalradioapparat 8 führt eine optimal Rejektierung, die Verstärkung, das Umwandeln und das Detektieren der empfangenen Echosignale aus. In seiner Einheit 19 der Superheterodynempfänger 17 und 18 werden die Verstärkung und das Umwandeln der Echosignale auf die Zwischenfrequenz und in die Digitalform durchgeführt. Die in den Empfängern 17 und 18 verstärkten Signale in der Digitalform werden auf die entsprechenden Digital-Phasendetektoren 20 übergeben. In jedem Phasendetektor 20 werden die Quadratur-Komponenten der Schnitte von den Hydrometeoren gemessen und die in der Frequenz und Polarisation entsprechenden Matrizen der Digitalsignale, die die Informationen über die Parameter der Hydrometeore in der Winkelrichtung der Sondierung der Atmosphäre tragen, gebildet. Die weiter gebildeten Matrizen der Digitalsignale werden auf das Gerät 21 der Digital-Bearbeitung der meteorologischen Signale übergeben. Im Gerät 21 erfolgt die Digitalfiltration der nicht synchronen Impulsstörungen, die Komprimierung der Breitbandsignale und/oder die spektrale Bearbeitung der empfangenen Breitband- und Schmalbandsignale der entsprechenden Kanäle des Radioapparats B. Als Ergebnis der Komprimierung werden die komplizierten Signale mit einer Länge τ₂ mks bis zum Element der Auflösung τ₁ mks mit dem Niveau der lateralen Lamellen in der Weite niedriger als 40 dB komprimiert. Danach nach der Filtration der Nullgeschwindigkeit kommen die empfangenen Signale in die Einheit 23 für Verwaltung und Vorverarbeitung der meteorologischen Signale für die Formierung der konischen Schnitte der meteorologischen Parameter der Hydrometeore (das Reflexionsvermögen, die radiale Geschwindigkeit, die Spektrum) weiter nach den Ergebnissen der Bearbeitung der zwei Polarisationen die zusätzlichen Parameter der Hydrometeore: das Differentialreflexionsvermögen, die Differentialphase, der Faktor der Cross-Korrelation. Im Regime der Strahlung nur der horizontalen Polarisation das lineare Depolarisationsverhältnis der meteorologischen Signale. Für die Erhöhung der Messgenauigkeit der Parameter von den meteorologischen Objekten wird das Messystem der Parameter des Ortungsgerätes verwendet: Messer 14 für die Leistung der ausgestrahlten Signale und Messer 22 für Empfindlichkeit der Empfänger. Der Messer 14 misst die Impulsleistung und die Frequenz der sondierenden Signale und sendet sie in die Einheit 23 für die Korrekturvornahme in die Schwelle des Entdeckens der nützlichen meteorologischen Signale nach der Amplitude, sowie für die Festsetzung der Schwelle der Unterdrückung von ”lokalen” Signalen nach dem Null-Doppler-Verschieben der Frequenzen im sondierenden Signal und den von den Hydrometeoren reflektierten meteorologischen Signalen. Der Messer 22 setzt auf den Eingang der Superheterodynempfänger 17 und 18 alle Polarisationen das kalibrierte Signal ein und misst seinen verstärkten Wert auf deren Ausgängen für die Einschätzung der numerischen Werte der Entjustierung nach der Sensibilität und dem Koeffizienten der Verstärkung der Empfangskanäle 17 und 18 für die Korrekturvornahme in die Einheit 23 in den Algorithmus der Rechnung der konischen Schnitte der Hydrometeore. Nach dem Abschluss der Berechnungen der Parameter der Hydrometeore in der ausgewählten Richtung der Sondierung in der Einheit 23 erfolgt das Anbinden der Rechnungen zu den Signalen des einheitlichen Dienstes der Uhrzeit von GLONASS/GPS (Empfänger 25). Weiter wird von der Einheit 23 auf den Leistungsantrieb 15 der Antenne 7 und ihr Strahler 26 die nächste Winkelrichtung der Sondierung der Atmosphäre ausgegeben. Dabei wird die angegebene Richtung der Sondierung durchgearbeitet und das Diagramm der Ausrichtung der Antenne 7 orientiert sich in der neuen vom Computer 9 aufgegebenen Ecke die Richtung der Sondierung. Weiter gibt die Einheit 23 für Verwaltung des Computers 9 die Befehlssignale auf den Former 1 für die Erzeugung der nächsten Reihenfolge des Paares der Schmalband- sowohl Breitbandsignale der Sondierung aus und der Prozess der Messung sowie der Ansammlung der Parameter der Hydrometeore und ihre komplizierten meteorologischen Bildungen in der Verantwortungszone des meteorologischen Radargeräts wird wiederholt. Dabei erfolgt die Übersicht des Raumes mit der Nutzung der Veränderung der Perioden der Wiederholung für die Bestimmung der eindeutigen Geschwindigkeit von meteorologischen Objekten im Bereich von mindestens minus 50 + 50 m/s. Gleichzeitig kommen die in der Einheit 23 berechneten meteorologischen Daten auf die Einheit 24 deren wiederholten Bearbeitung. In der Einheit 24 wird das Anbinden der meteorologischen Daten zum Territorium der Dimensionen durchgeführt. Es werden die Richtungen der Bewegung von den gefährlichen meteorologischen Bildungen (Wirbel, Unwetter, Stürme), die Prognose der Entwicklung der meteorologischen Situation und der Stufe ihrer Gefahr für die Luftflotte und die Bevölkerung der nahegelegenen Territorien. Weiter erfolgt in dieser Einheit das Umwandeln der meteorologischen Daten zur bequemen Form für die Kunden der meteorologischen Daten und der Abonnentendienste des Katastrophenschutzministeriums.
Die gegebene Erfindung wird vom oben angeführten Beispiel deren Verwirklichung nicht beschränkt. Im Rahmen der gegebenen Erfindung sind auch andere Varianten deren Verwirklichung möglich. So kann die Einheit 24 für die wiederholte Bearbeitung der meteorologischen Signale im entfernten regionalen Zentrum des Katastrophenschutzministeriums, das durch die digital-optischen und/oder durch die Funklinien der Schnittstellenverbindung mit den Einheiten 23 für Verwaltung der meteorologischen Radargeräte, die sich in einer oder mehreren Regionen befinden, liegen. Das meteorologische Radargerät kann mit dem Automatisierten System der Betriebskontrolle des meteorologischen Radargeräts, der Vornahme deren Diagnostik zwecks der Bestimmung deren technischen Zustandes und der Lokalisierung des Defektes (Ausfall) mit der Genauigkeit bis zu konstruktiv und des funktional ausgeführten Elementes, der Formierung der Befehle für die Verwaltung der Betriebsarten, des Einschalten (Ausschalten) der Gerätetechnik des Erzeugnisses ausgestattet sein.
Die Erfindung ist auf dem Niveau des erfahrenen Musters ausgearbeitet und kann in den Flugsicherungskontrolldiensten, Diensten der Bekanntmachung über Stürme, die aktiven Einwirkungen und anderer Kunden über die meteorologischen Daten über das Wetter verwendet sein.
Die Informationsquellen, die bei der Zusammenstellung der Beschreibung in Betracht gezogen wurden:

1. Doviak, R. J., V. Bringi, A. Ryzhkov, A. Zahrai, D. S. Zrnic. Considerations for Polarimetric Upgrades to Operational WSR-88D Radars. J. Atmos. and Oceanic Tech, 2000.17, 257–278.
2. Liu, Y., J. W. Conway, E. A. Brandes, A. V. Ryzhkov, J. Vivekanandan, D. S. Zrnic, R. Oye. The use of polarization data in the operational identification of hydrometeor and non-hydrometeor targets. Preprints, 29th Conf. Radar Meteor. Montreal, Canada: American Meteorological Society 1999: 178–179
3. Ryzhkov A., R. Lopez, R. Fulton, D. Zrnic, T. Schuur, Y. Liu. ”Hydrometeor classification with a polarimetric radar for improved rainfall measurements and detection of hail and electrically charged regions. Preprints”. 29th Conference on Radar Meteorology Montreal, Canada: American Meteorological Society, 1999: 289–292.
4. Ryzhkov, A. V. D. S. Zrnic. ”Discrimination between rain and snow with a polarimetric radar”. Journal of Applied Meteorology 1999: 1228–1240.
5. Ryzhkov, A. V., D. S. Zrnic, R. Fulton. ”Area Rainfall Estimates Using Differential Phase”. Journal of Applied Meteorology 2000: 263–268.
6. Skolnik, Merrill I. Introduction to Radar Systems. New York: 3^rd ed 2001.
7. Vivekanandan, J., D. S. Zrnic, S. M. Ellis, R. Oye, A. V. Ryzhkov, J. Straka. ”Cloud microphysics retrieval using S-band dual-polarization radar measurements.” Bulletin of the American Meteorological Society 1999: 381–388.
8. Zahrai Alien, Dr. Dusan Zrnic. ”Implementation of Polarimetric Capability for the WSR-88D (NEXRAD) Radar.” Long Beach, CA. American Meteorological Society 1997.9
9. Zrnic, D. S., A. V. Ryzhkov. ”Polarimetry for weather surveillance radars”. Bulletin of the American Meteorological Society 1999: 389–406.
10. US 5500646 .
11. WO 2006/052431 (18.05.2006)
12. RU 2394254
13. CN 1800876 (2006.07.12)
14. JP9281131 (1997.10.31)
15. US 7355546 ( WO 2007079472 , 2007.07.12)

Claims

Das meteorologische Doppler-Radargerät, das den konsequent verbundenen Sender, das Polarisationsgerät von UHF-Signalen und den Antennenumschalter, der nach den Signalen der Sondierung mit der Sende- und Empfangsantenne verbunden ist, und nach den reflektierten meteorologischen Signalen mit dem Vierkanal-Radioapparat, dessen Digitalausgang mit dem Computer, auf dem die Verwaltung sowie die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, verbunden ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich den Senderstrahlung-Leistungsmesser, Empfindlichkeitsmesser des Radioapparats sowie den Former der Pakete von den sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband Signalen enthält, wobei der Sender als Verstärkungssender ausgeführt sowie im Ausgang mit dem Former der Pakete der sondierenden Signale verbunden, und im zweiten Ausgang mit dem Ausgang des Senderstrahlung-Leistungsmessers, dessen Digitalausgang mit dem ersten Ausgang des Computers verbunden ist, der zweite und dritte Steuer-Ausgänge mit den entsprechenden Steuer-Ausgängen des Formers der Pakete der sondierenden Signale, und der Empfindlichkeitsmesser des Radioapparats in den Analogein-/Ausgängen des Messignals mit den entsprechenden Ein-/Ausgängen der Kanälen des Radioapparats verbunden ist.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender als Verstärkungs-Durchlaufklystron oder des Festkörper-Leistungsverstärkers ausgeführt ist.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Former der Pakete von sondierenden Mehrfrequenz-Schmalband- und Breitband Signale den UHF-Steuer-Generator und der Zweifrequenzgenerator der Zwischenfrequenz enthält, die im Ausgang durch den Mischer mit dem Signaleingang des Verstärkersenders verbunden sind, enthält.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweifrequenzgenerator der Zwischenfrequenz den konsequent verbundenen Digitalgenerator der kurzen und langen Impulse der Zwischenfrequenz sowie den Digital-und Analogumwandler enthält, der kurze und der lange Impuls des Generators nach der Frequenz um die Größe ΔF verbreitet, der kurze Impuls der Zwischenfrequenz ist nicht moduliert ausgeführt mit einer Länge τ₁, der einer Einheit mks gleich ist, und der lange Impuls τ₂ – Hunderte vom mks mit der Innenimpulsmodulation, die Länge von kurzen Impulsen τ₁ und von den langen Impulsen τ₂ der Zwischenfrequenz, der Durchgang deren Frequenzen, sowie die vorübergehende Pause T zwischen ihnen sind aus den folgenden Bedingungen ausgewählt:
ΔF = F₂ – F₁ = 1÷10 MHz, F₂ = F₂ ⁰ ± Δf, Δf ∈ {1÷Δf_Max}, wo:
die Länge des komprimierten Breitbandsignals (mit der Innenimpulsmodulation); F₁ – Frequenz des kurzen nicht modulierten Impulses; F₂ – laufende Frequenz des langen Impulses mit der Innenimpulsmodulation; F₂ ⁰ – zentraler Wert vom F₂; Δf, Δf_Max – laufender und höchstzulässiger Wert der Deviation (der Abweichung) der Frequenz F₂ von ihrem zentralen Wert F₂ ⁰.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsantenne parabolisch ausgeführt sowie mit dem nadelförmigen Strahl und dem elektrischen Azimut-Höhe-Antrieb, in Form des linear phasierten Antennengitters des Strahlers mit dem Scannen nach dem Winkel des Ortes, vertikal ausgerichtet im Fokus des parabolischen Reflektors, der mit dem elektrischen Azimut-Antrieb oder in Form des rechteckig phasierten Antennengitters mit dem elektronischen Scannen nach dem Azimut und dem Winkel des Ortes unter Leitung des Computers ausgestattet.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende- und Empfangsantenne einen Kanal mit der horizontalen und/oder einen Kanal mit der vertikalen Polarisation enthält, wobei jeder Polarisationskanal nach den reflektierten Echosignalen mit zwei entsprechenden Kanälen des Vierkanal-Radioapparates verbunden ist.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Senkung der Verfälschungen von den empfangenen Echosignalen der Empfänger einen Attenuator in jeder Polarisation von Echosignalen, der ohne Abschwächung auf den Hauptemfangskanal und mit der Abschwächung um 20÷40 dB auf den zusätzlichen Empfangskanal geladen ist, enthält, wobei jeder Kanal den konsequent verbunden Superheterodynempfänger mit dem Digitalausgang, den Digital-Phasedetektor und das Gerät der Digitalbearbeitung der Signale, das mit den Programmen der Filtration der nicht synchronen Impulsstörungen ausgerüstet ist, der Kompression der Breitbandsignale und der spektralen Bearbeitung der empfangenen Signale enthält.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Computer, auf dem die Verwaltung und die Bearbeitung der meteorologischen Signale erfolgt, enthält eine Einheit für Verwaltung sowie Vorverarbeitung der meteorologischen Daten sowie eine Einheit für die wiederholte Bearbeitung der meteorologischen Daten, die miteinander durch die Kabel- oder Rundfunklinie der Schnittstellenverbindung verbunden sind, enthält.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit für Verwaltung sowie Vorverarbeitung der meteorologischen Daten mit dem Programm des Anbindens der Ergebnisse der Messungen nach dem Reflexionsvermögen, der radialen Geschwindigkeit der Spektrumbreite zu den Raumkoordinaten, und die Einheit der nochmaligen Bearbeitung entsprechend dem Programm der Identifikation der Ergebnisse der Vorverarbeitung der Signale, mit dem Programm des Umwandelns der identifizierten meteorologischen Daten in die Form, die für ihre Übertragung an die Verbraucher von den meteorologischen Daten auf ihre Abonnentenstellen bequem ist, ausgerüstet ist.
Das meteorologische Doppler-Radargerät laut Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit der Vorverarbeitung der meteorologischen Informationen mit dem Empfänger GLONASS/GPS für die Synchronisation der meteorologischen Messungen und Übergabe der meteorologischen Daten im Standardzeitsystem ausgerüstet ist.