JP4762566B2

JP4762566B2 - 気象レーダ装置

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Publication number: JP4762566B2
Application number: JP2005037832A
Authority: JP
Inventors: 正浩長嶋; 利幸東向
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-15
Also published as: JP2006226713A

Description

この発明は、気象レーダ装置に関するものである。

気象レーダ装置による降雨強度の算出方法として知られるものに、平均受信電力による降雨強度算出法（以下、ｄＢＺ法と記す。）がある。ｄＢＺ法では、降雨から反射してくる電波の受信強度に基づいて降雨強度を算出するため、ターゲットとなる降雨とレーダとの間に存在する降雨や、地表面の影響により、受信強度が減衰し、降雨強度の算出精度が劣化するという問題がある。このため、ｄＢＺ法においては、途中降雨による減衰の補正を行うことにより、降雨強度の算出精度を高めている。
例えば、特許文献１に開示された、従来のｄＢＺ法による気象レーダ装置では、まず、気象目標からの反射波における平均受信電力を、途中降雨減衰補正項を含まないレーダ方程式に代入し、降雨強度を算出する。次に、算出された降雨強度を用いて途中降雨減衰補正量を算出する。そして、上述の平均受信電力を、算出された途中降雨減衰補正量を途中降雨減衰補正項として含むレーダ方程式に代入し、降雨強度を算出する。

また、他の降雨強度算出方法として知られるものに、垂直偏波および水平偏波の伝播位相差の微分値による降雨強度算出法（以下、Ｋｄｐ法と記す。）がある。この方法では、水平偏波と垂直偏波の位相差から降雨強度を算出するため、途中降雨による減衰の影響は少ないが、降雨強度が一定レベル以下の場合には降雨強度が算出できず、弱い降雨には適用できない。

特開平６−２３０１１８号公報

特許文献１に開示された気象レーダ装置では、同じ平均受信電力を用いて算出した降雨強度値から途中降雨減衰補正量を算出しているため、レーダ装置と気象目標との距離に比例して増大する平均受信電力の誤差が途中降雨減衰補正量の算出誤差に影響する。このため、遠距離における降雨強度の算出精度が劣化するという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、降雨量に関わらず、精度の高い降雨強度算出が可能な気象レーダ装置を得ることを目的とする。

この発明に係る気象レーダ装置は、空中に垂直偏波および水平偏波の電波を送出し、気象目標からの反射波を受信する送受信部と、送受信部から反射波の受信信号を取得し、平均受信電力値を観測ポイント単位で算出する平均受信電力算出部と、送受信部から反射波の受信信号を取得し、垂直偏波および水平偏波の反射波の伝播位相差の微分値を観測ポイント単位で算出する伝播位相差算出部と、平均受信電力値と伝播位相差の微分値に基づいて、観測ポイント毎の降雨強度を算出する降雨強度算出部を備え、降雨強度算出部は、伝播位相差の微分値を１単位距離分遅延させる第１の遅延処理部と、平均受信電力値を１単位距離分遅延させる第２の遅延処理部と、第１の遅延処理部によって１単位距離分遅延した伝播位相差の微分値を用いてＫｄｐ降雨強度を算出するＫｄｐ降雨強度算出部と、Ｋｄｐ降雨強度が、観測可能Ｋｄｐ降雨強度の下限値以上と判定した場合にはＫｄｐ降雨強度を出力するＫｄｐ降雨強度有無判定部と、Ｋｄｐ降雨強度有無判定部からの出力値と、第２の遅延処理部によって１単位距離遅延された平均受信電力値を用いて、途中降雨減衰補正値を算出する受信強度補正値算出部と、第２の遅延処理部によって遅延処理されていない平均受信電力値に、途中降雨減衰補正値を加算する加算部と、加算部によって途中降雨減衰補正値を加算された平均受信電力値を用いてｄＢＺ降雨強度を算出し、観測ポイント毎の降雨強度として出力する受信強度データ降雨強度算出部と、受信強度データ降雨強度算出部によって算出されたｄＢＺ降雨強度を１単位距離分遅延させ、Ｋｄｐ降雨強度有無判定部に供給する第３の遅延処理部を備え、ｄｐ降雨強度有無判定部は、Ｋｄｐ降雨強度が観測可能Ｋｄｐ降雨強度の下限値より小さい場合には、第３の遅延処理部から供給されたｄＢＺ降雨強度を受信強度補正値算出部に出力するものである。

この発明によれば、１単位距離前の観測ポイントにおいて、垂直偏波および水平偏波の反射波の受信時における伝播位相差の微分値から降雨強度が算出できる場合には、平均受信電力値の途中降雨減衰補正値を、垂直偏波および水平偏波の反射波の伝播位相差の微分値により算出した降雨強度に基づいて求め、垂直偏波および水平偏波の反射波の受信時における伝播位相差の微分値から降雨強度が算出できない場合には、平均受信電力値により算出した降雨強度に基づいて求めるようにしたので、平均受信電力値の途中減衰量の補正精度が向上し、降雨強度の算出精度を高めることができると共に、弱降雨強度域の降雨についても降雨強度を算出することができる。

以下、この発明の実施の様々な形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による、気象レーダ装置１００の構成を示すブロック図である。図に示すように、気象レーダ装置１００は、二重偏波型空中線装置（送受信部）１０、二重偏波型送受信装置（送受信部）２０、信号処理装置（平均受信電力算出部、伝播位相差算出部）３０、レーダ情報処理装置（降雨強度算出部）４０を備えている。レーダ情報処理装置４０は、１レンジ遅延回路（第１の遅延処理部）１０１、１レンジ遅延回路（第２の遅延処理部）１０４、１レンジ遅延回路（第３の遅延処理部）１０８、Ｋｄｐ降雨強度算出回路（Ｋｄｐ降雨強度算出部）１０２、Ｋｄｐデータ有無判定回路（Ｋｄｐデータ有無判定部）１０３、受信強度補正値算出回路（受信強度補正値算出部）１０５、加算回路（加算部）１０６、受信強度データ降雨強度算出回路（受信強度データ降雨強度算出部）１０７を備えている。

次に、動作について説明する。
まず、気象レーダ装置１００の各部の動作について概略を説明する。
二重偏波型空中線装置１０は、一定速度で回転しながら、二重偏波型送受信装置２０から供給される垂直偏波用および水平偏波用のパルス状マイクロ波送信信号を垂直偏波および水平偏波として空中に送出する。送出された垂直偏波および水平偏波は気象目標によって反射され、二重偏波型空中線装置１０は、垂直偏波および水平偏波の反射波を受信して二重偏波型送受信装置２０に供給する。
二重偏波型送受信装置２０は、受信した垂直偏波および水平偏波の反射波の信号を信号処理装置３０に供給する。
信号処理装置３０は、供給された信号をデジタル処理し、気象目標（降雨）までの距離ｒと方位で定まる範囲（観測ポイント。以下、観測メッシュと記す。）の単位で、受信強度データ（平均受信電力値。以下、ｄＢＺデータと記す。）を算出する。
また、信号処理装置３０は、観測メッシュ単位で垂直偏波および水平偏波の受信信号の位相解析処理を行い、垂直偏波および水平偏波間の伝播位相差の微分値（以下、Ｋｄｐデータと記す。）を算出する。図２は、気象目標までの距離ｒと方位により決定される観測メッシュと図１に示す各入出力データ（１１１〜１１９）との対応関係を示す図である。ここでは、説明の簡略化のため、方位は一方向に限って説明している。
信号処理装置３０は、観測メッシュ単位で算出したｄＢＺデータおよびＫｄｐデータを、レーダ情報処理装置４０へ供給する。
レーダ情報処理装置４０は、受信したｄＢＺデータおよびＫｄｐデータを用いて途中降雨減衰補正、降雨強度変換処理を実施し、外部配信用降雨強度データを出力する。

次に、レーダ情報処理装置４０の詳細な動作について説明する。
１レンジ遅延回路１０１は、信号処理装置３０から供給された観測メッシュ毎のＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ）１１３）を１単位距離（以下、１レンジビンと記す。）遅延させ、距離（ｒ−１）におけるＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ−１）１１４）を出力する。
１レンジ遅延回路１０１から出力されたＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ−１）１１４）はＫｄｐ降雨強度算出回路１０２に供給され、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２は、Ｋｄｐ（ｒ−１）１１４に基づいて降雨強度（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）を算出する。
Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２から出力された降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）と、１レンジ遅延回路１０８から供給される距離（ｒ−１）におけるｄＢＺデータに基づいて算出された降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９）の入力を受け、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５が予め定められた設定値以上の場合には、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５を（ｒ−１）における降雨強度データ（Ｒ（ｒ−１）１１６）として出力し、設定値より小さい場合には、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９をＲ（ｒ−１）１１６として出力する。ここでの設定値は、Ｋｄｐ法によって観測可能な最低降雨強度であり、Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３は、降雨強度がＫｄｐ法によって観測可能な大きさである場合には精度の高いＫｄｐ法による降雨強度値を、観測可能レベルに達しない場合には、ｄＢＺ法による降雨強度値を受信強度補正に用いる値として出力する。

信号処理装置３０から供給された観測メッシュ単位のｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ）１１１）は、１レンジ遅延回路１０４において１レンジ遅延される。１レンジ遅延されたｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ−１）１１２）は受信強度補正値算出回路１０５に出力される。
受信強度補正値算出回路１０５では、Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３から出力されたＲ（ｒ−１）１１６と、予め設定されている雨滴定数を用いてレーダ方程式を逆算し、降雨強度Ｒ（ｒ−１）１１６に対応する受信強度（ｄＢＺ値）を算出する。この算出されたｄＢＺ値と、実際にレーダで観測された値であるｄＢＺ（ｒ−１）１１２を比較し、１レンジビンで発生した途中降雨減衰補正値を算出する。
受信強度補正値算出回路１０５で算出された途中降雨減衰補正値は、加算回路１０６において次の１レンジのｄＢＺ値（ｄＢＺ（ｒ）１１１）と加算され、ｒにおける補正後の受信強度データｄＢＺ（ｒ）１１７として出力される。
受信強度データ降雨強度算出回路１０７は、ｄＢＺ（ｒ）１１７を用いて降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８）を算出し、外部の配信先へ出力する。また、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８は、１レンジ遅延回路１０８へ供給されて１レンジ遅延処理を受け、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９としてＫｄｐデータ有無判定回路１０３に供給され、次のレンジでのＲ（ｒ−１）１１６算出に用いられる。

以上のように、実施の形態１によれば、Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３において、観測メッシュ毎に、降雨強度データＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５がＫｄｐ法で観測可能な最低降雨強度以上か否かを判定し、最低降雨強度以上の場合にはＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５を、最低降雨強度より小さい場合には、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９をＲ（ｒ−１）１１６として出力し、受信強度補正値算出回路１０５における途中降雨減衰補正値の算出に用いるようにした。これにより、地面による電波の遮蔽や途中降雨減衰の影響を受けにくいＫｄｐ法を可能な限り利用して途中降雨減衰補正値を求めることができるので、平均受信電力の途中減衰量の補正精度が向上し、降雨強度の算出精度を高めることできる。また、Ｋｄｐ法が利用できないような弱降雨強度域の降雨についても、ｄＢＺ法に基づいて算出された降雨強度データＲ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９を用いて途中降雨減衰補正値を求めることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３において、降雨強度データＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５がＫｄｐ法で観測可能な最低降雨強度（設定値）以上の場合には、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５を途中降雨減衰補正値の算出に用いるようにした。しかし、Ｋｄｐ法による降雨強度の算出係数は、年間の降雨統計値に基づいて決定されるので、上述の設定値が決まるまでに１年以上かかる場合が想定される。実施の形態２は、Ｋｄｐ法による観測可能な降雨量が確定するまでの期間に有用な形態である。
図３は、この発明の実施の形態２による、気象レーダ装置２００の構成を示すブロック図である。図１と同一の符号は、同一の構成要素を表している。図に示すように、気象レーダ装置２００のレーダ情報処理装置４１は、Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３の代わりに最大値算出回路（最大値算出部）１０９を備えている。

次に、動作について説明する。
実施の形態２では、二重偏波型空中線装置１０、二重偏波型送受信装置２０、信号処理装置３０の動作は実施の形態１と同様なので省略し、レーダ情報処理装置４１の詳細な動作について説明する。
１レンジ遅延回路１０１は、信号処理装置３０から供給された観測メッシュ毎のＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ）１１３）を、１レンジビン遅延させ、（ｒ−１）におけるＫｄｐ（ｒ−１）１１４を出力する。
１レンジ遅延回路１０１から出力されたＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ−１）１１４）はＫｄｐ降雨強度算出回路１０２に供給され、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２は、Ｋｄｐ（ｒ−１）１１４に基づいて降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）を算出する。
最大値算出回路１０９は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２から出力された降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）と、１レンジ遅延回路１０８から供給される（ｒ−１）におけるｄＢＺデータに基づいて算出された降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９）を比較し、大きい方の値を降雨強度データ（Ｒ（ＭＡＸ）（ｒ−１）１２０）として出力する。

信号処理装置３０から供給された観測メッシュ単位のｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ）１１１）は、１レンジ遅延回路１０４において１レンジ遅延される。１レンジ遅延されたｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ−１）１１２）は受信強度補正値算出回路１０５に出力される。
受信強度補正値算出回路１０５では、最大値算出回路１０９から出力されたＲ（ｒ−１）１２０と、予め設定されている雨滴定数を用いてレーダ方程式を逆算し、降雨強度Ｒ（ｒ−１）１１６に対応する受信強度（ｄＢＺ値）を算出する。この算出されたｄＢＺ値と、実際にレーダで観測された値であるｄＢＺ（ｒ−１）１１２を比較し、１レンジビンで発生した途中降雨減衰補正値を算出する。
受信強度補正値算出回路１０５で算出された途中降雨減衰補正値は、加算回路１０６において次の１レンジのｄＢＺ値（ｄＢＺ（ｒ）１１１）と加算され、ｒにおける補正後の受信強度データｄＢＺ（ｒ）１１７として出力される。
受信強度データ降雨強度算出回路１０７は、ｄＢＺ（ｒ）１１７を用いて降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８）を算出し、外部の配信先へ出力する。また、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８は、１レンジ遅延回路１０８へ供給されて１レンジ遅延処理を受け、Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９として最大値算出回路１０９に供給され、次のレンジでのＲ（ＭＡＸ）（ｒ−１）１２０算出に用いられる。

以上のように、実施の形態２によれば、最大値算出回路１０９において、観測メッシュ毎に、降雨強度データＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５と降雨強度データＲ（ｄＢＺ）（ｒ−１）１１９を比較し、大きいほうの値をＲ（ＭＡＸ）（ｒ−１）１２０として出力し、受信強度補正値算出回路１０５における途中降雨減衰補正値の算出に用いるようにした。
これにより、Ｋｄｐ法による降雨強度算出に必要な係数が確定するまでの間でも、ｄＢＺデータのみを用いた場合より高い精度で途中降雨減衰補正値を算出することができる。また、Ｋｄｐ法のみを用いた場合より高いデータ出現率（全観測メッシュのうち、降雨強度データが得られた観測メッシュの割合）を確保することができ、降雨の見逃しを防ぐことができる。

実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３による、気象レーダ装置３００の構成を示すブロック図である。図１と同一の符号は、同一の構成要素を表している。図に示すように、気象レーダ装置３００のレーダ情報処理装置４２は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２、受信強度データ降雨強度算出回路１０７およびＫｄｐデータ有無判定回路１０３を備えている。

次に、動作について説明する。
実施の形態３では、二重偏波型空中線装置１０、二重偏波型送受信装置２０、信号処理装置３０の動作は実施の形態１と同様なので省略し、レーダ情報処理装置４２の詳細な動作について説明する。
降雨強度算出回路１０２は、信号処理装置３０から供給されたＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ）１１３）を用いて降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）を算出する。
一方、受信強度データ降雨強度算出回路１０７は、信号処理装置３０から供給されたｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ）１１１）を用いて降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８）を算出する。
Ｋｄｐデータ有無判定回路１０３は、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５とＲ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８の入力を受け、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５が予め定められた設定値（実施の形態１と同様のＫｄｐ法によって観測可能な最低降雨強度）以上の場合にはＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５を、設定値より小さい場合にはＲ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８を降雨強度データＲ（ｒ）１１６として外部の配信先へ出力する。

以上のように、実施の形態３によれば、Ｋｄｐデータが観測可能な観測メッシュにおいては、Ｋｄｐデータを用いて算出した降雨強度を採用し、Ｋｄｐデータが得られない観測メッシュにおいてのみｄＢＺデータを用いて算出した降雨強度を用いるようにした。このため、強降雨に対する観測制度の高いＫｄｐデータを最大限活用することができるとともに、Ｋｄｐデータを得られない弱降雨の降雨強度も算出することができる。よって観測域全体での観測精度を高めることができる。

実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４による、気象レーダ装置４００の構成を示すブロック図である。図１および図３と同一の符号は、同一の構成要素を表している。図に示すように、気象レーダ装置４００のレーダ情報処理装置４３は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２、受信強度データ降雨強度算出回路１０７および最大値算出回路１０９を備えている。

次に、動作について説明する。
実施の形態４では、二重偏波型空中線装置１０、二重偏波型送受信装置２０、信号処理装置３０の動作は実施の形態１と同様なので省略し、レーダ情報処理装置４３の詳細な動作について説明する。
降雨強度算出回路１０２は、信号処理装置３０から供給されたＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ）１１３）に基づいて降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）を算出する。
一方、受信強度データ降雨強度算出回路１０７は、信号処理装置３０から供給されたｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ）１１１）を用いて降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８）を算出する。
最大値算出回路１０９は、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５とＲ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８を比較し、大きい方の値を降雨強度データ（Ｒ（ＭＡＸ）（ｒ）１２０）として外部の配信先へ出力する。

以上のように、実施の形態４によれば、最大値算出回路１０９において、観測メッシュ毎にＫｄｐデータを用いて算出した降雨強度とｄＢＺデータを用いて算出した降雨強度のうち大きいほうの値を降雨強度として選択するようにしたので、実施の形態２よりも簡単な回路構成で、高いデータ出現率（全観測メッシュのうち、降雨強度データが得られた観測メッシュの割合）を確保することができ、降雨の見逃しを防ぐことができる。

実施の形態５．
図６は、この発明の実施の形態５による、気象レーダ装置５００の構成を示すブロック図である。図１および図３と同一の符号は、同一の構成要素を表している。図に示すように、気象レーダ装置５００のレーダ情報処理装置４４は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２、受信強度データ降雨強度算出回路１０７、最大値算出回路１０９およびマップ登録データ選択回路（データ選択部）１１０を備えている。

次に、動作について説明する。
実施の形態５では、二重偏波型空中線装置１０、二重偏波型送受信装置２０、信号処理装置３０の動作は実施の形態１と同様なので省略し、レーダ情報処理装置４４の詳細な動作について説明する。
降雨強度算出回路１０２は、信号処理装置３０から供給されたＫｄｐデータ（Ｋｄｐ（ｒ）１１３）に基づいて降雨強度データ（Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５）を算出する。
一方、受信強度データ降雨強度算出回路１０７は、信号処理装置３０から供給されたｄＢＺデータ（ｄＢＺ（ｒ）１１１）を用いて降雨強度データ（Ｒ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８）を算出する。
最大値算出回路１０９は、Ｒ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５とＲ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８を比較し、大きい方の値を降雨強度データ（Ｒ（ＭＡＸ）（ｒ）１２０）として出力する。

マップ登録データ選択回路１１０は、Ｋｄｐ降雨強度算出回路１０２から出力されたＲ（Ｋｄｐ）（ｒ−１）１１５と、受信強度データ降雨強度算出回路１０７から出力されたＲ（ｄＢＺ）（ｒ）１１８と、最大値算出回路１０９から出力されたＲ（ＭＡＸ）（ｒ）１２０の中から、観測メッシュ毎にあらかじめ定めておいたデータを選択し、外部の配信先へ出力する。

以上のように、実施の形態５によれば、マップ登録データ選択回路１１０において、観測メッシュ毎にＫｄｐデータを用いて算出した降雨強度、ｄＢＺデータを用いて算出した降雨強度、およびそれらのうち大きい方の値のいずれかを選択するようにしたので、各観測メッシュの特性に応じて降雨強度を算出することができる。例えば、予め、地形等の影響により生ずるｄＢＺデータとＫｄｐデータの精度の偏差を調べておいて、より精度の高い方のデータを観測メッシュ毎に選択するように設定することができる。

この発明の実施の形態１による、気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１による、距離ｒおよび方位により定まる観測メッシュと図１に示す各入出力データの対応を示す図である。この発明の実施の形態２による、気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３による、気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４による、気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態５による、気象レーダ装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０二重偏波型空中線装置（送受信部）、２０二重偏波型送受信装置（送受信部）、３０信号処理装置（平均受信電力算出部、伝播位相差算出部）、４０，４１，４２，４３，４４レーダ情報処理装置（降雨強度算出部）、１００，２００，３００，４００，５００気象レーダ装置、１０１，１０４，１０８１レンジ遅延回路（第１〜第３の遅延処理部）、１０２Ｋｄｐ降雨強度算出回路（Ｋｄｐ降雨強度算出部）、１０３Ｋｄｐデータ有無判定回路（Ｋｄｐデータ有無判定部）、１０５受信強度補正値算出回路（受信強度補正値算出部）、１０６加算回路（加算部）、１０７受信強度データ降雨強度算出回路（受信強度データ降雨強度算出部）、１０９最大値算出回路（最大値算出部）、１１０マップ登録データ選択回路（データ選択部）。

Claims

空中に垂直偏波および水平偏波の電波を送出し、気象目標からの反射波を受信する送受信部と、
上記送受信部から上記反射波の受信信号を取得し、平均受信電力値を観測ポイント単位で算出する平均受信電力算出部と、
上記送受信部から上記反射波の受信信号を取得し、上記垂直偏波および上記水平偏波の反射波の伝播位相差の微分値を上記観測ポイント単位で算出する伝播位相差算出部と、
上記平均受信電力値と上記伝播位相差の微分値に基づいて、上記観測ポイント毎の降雨強度を算出する降雨強度算出部を備え、
上記降雨強度算出部は、
上記伝播位相差の微分値を１単位距離分遅延させる第１の遅延処理部と、
上記平均受信電力値を１単位距離分遅延させる第２の遅延処理部と、
上記第１の遅延処理部によって１単位距離分遅延した伝播位相差の微分値を用いてＫｄｐ降雨強度を算出するＫｄｐ降雨強度算出部と、
上記Ｋｄｐ降雨強度が、観測可能Ｋｄｐ降雨強度の下限値以上と判定した場合には上記Ｋｄｐ降雨強度を出力するＫｄｐ降雨強度有無判定部と、
上記Ｋｄｐ降雨強度有無判定部からの出力値と、上記第２の遅延処理部によって１単位距離遅延された平均受信電力値を用いて、途中降雨減衰補正値を算出する受信強度補正値算出部と、
上記第２の遅延処理部によって遅延処理されていない上記平均受信電力値に、上記途中降雨減衰補正値を加算する加算部と、
上記加算部によって上記途中降雨減衰補正値を加算された平均受信電力値を用いてｄＢＺ降雨強度を算出し、上記観測ポイント毎の降雨強度として出力する受信強度データ降雨強度算出部と、
上記受信強度データ降雨強度算出部によって算出されたｄＢＺ降雨強度を１単位距離分遅延させ、上記Ｋｄｐ降雨強度有無判定部に供給する第３の遅延処理部を備え、
上記Ｋｄｐ降雨強度有無判定部は、上記Ｋｄｐ降雨強度が上記観測可能Ｋｄｐ降雨強度の下限値より小さい場合には、上記第３の遅延処理部から供給されたｄＢＺ降雨強度を受信強度補正値算出部に出力することを特徴とする気象レーダ装置。
空中に垂直偏波および水平偏波の電波を送出し、気象目標からの反射波を受信する送受信部と、
上記送受信部から上記反射波の受信信号を取得し、平均受信電力値を観測ポイント単位で算出する平均受信電力算出部と、
上記送受信部から上記反射波の受信信号を取得し、上記垂直偏波および上記水平偏波の反射波の伝播位相差の微分値を上記観測ポイント単位で算出する伝播位相差算出部と、
上記平均受信電力値と上記伝播位相差の微分値に基づいて、上記観測ポイント毎の降雨強度を算出する降雨強度算出部を備え、
上記降雨強度算出部は、
上記伝播位相差の微分値を１単位距離分遅延させる第１の遅延処理部と、
上記平均受信電力値を１単位距離分遅延させる第２の遅延処理部と、
上記第１の遅延処理部によって１単位距離分遅延した伝播位相差の微分値を用いてＫｄｐ降雨強度を算出するＫｄｐ降雨強度算出部と、
上記Ｋｄｐ降雨強度と、上記平均受信電力値を用いて算出されたｄＢＺ降雨強度を比較し、大きい方の値を出力する最大値算出部と、
上記最大値算出部からの出力値と、上記第２の遅延処理部によって１単位距離遅延された平均受信電力値を用いて、途中降雨減衰補正値を算出する受信強度補正値算出部と、
上記第２の遅延処理部によって遅延処理されていない上記平均受信電力値に、上記途中降雨減衰補正値を加算する加算部と、
上記加算部によって上記途中降雨減衰補正値を加算された平均受信電力値を用いてｄＢＺ降雨強度を算出し、上記観測ポイント毎の降雨強度として出力する受信強度データ降雨強度算出部と、
上記受信強度データ降雨強度算出部によって算出されたｄＢＺ降雨強度を１単位距離分遅延させ、上記最大値算出部に供給する第３の遅延処理部を備え、
上記最大値算出部は、上記第３の遅延処理部から供給されたｄＢＺ降雨強度を用いてＫｄｐ降雨強度との比較を行うことを特徴とする気象レーダ装置。