JPH09138272A - レーダ雨量測定装置 - Google Patents
レーダ雨量測定装置Info
- Publication number
- JPH09138272A JPH09138272A JP7298368A JP29836895A JPH09138272A JP H09138272 A JPH09138272 A JP H09138272A JP 7298368 A JP7298368 A JP 7298368A JP 29836895 A JP29836895 A JP 29836895A JP H09138272 A JPH09138272 A JP H09138272A
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- Japan
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- rainfall
- antenna
- radar
- signal processing
- measuring apparatus
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レドーム表面に水膜が形成されていても、雨
量情報の測定精度が低下しないレーダ雨量測定装置を提
供する。 【解決手段】 レドーム１０１によって覆われたアンテ
ナ１０２は、送受信部３００にて生成された送信パルス
を空間に放射し、上記送信パルスの空中の水滴などによ
るエコーを受信する。この受信エコーは、送受信部３０
０により、増幅・検波され、受信データとして信号処理
部４００に入力される。そして、この受信データは、信
号処理部４００において、Ａ／Ｄ変換、クラッタ除去、
メッシュ平均化処理が施されたのち、地上雨量計５００
によって計測された地上雨量データに基づいて減衰補正
回路４０４により、レドーム１０１上に形成される水膜
による減衰の補正が行われる。そして、この減衰補正結
果から雨量強度演算回路４０５により、雨量強度を求め
るようにしたものである。
量情報の測定精度が低下しないレーダ雨量測定装置を提
供する。 【解決手段】 レドーム１０１によって覆われたアンテ
ナ１０２は、送受信部３００にて生成された送信パルス
を空間に放射し、上記送信パルスの空中の水滴などによ
るエコーを受信する。この受信エコーは、送受信部３０
０により、増幅・検波され、受信データとして信号処理
部４００に入力される。そして、この受信データは、信
号処理部４００において、Ａ／Ｄ変換、クラッタ除去、
メッシュ平均化処理が施されたのち、地上雨量計５００
によって計測された地上雨量データに基づいて減衰補正
回路４０４により、レドーム１０１上に形成される水膜
による減衰の補正が行われる。そして、この減衰補正結
果から雨量強度演算回路４０５により、雨量強度を求め
るようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーダによって
広域の雨量情報を測定するレーダ雨量測定装置に関す
る。
広域の雨量情報を測定するレーダ雨量測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、広域の気象状態を観測するため
に気象レーダが用いられる。気象レーダは、気象現象に
起因して発生する空中の水滴などに対して電波を放射
し、その受信エコーを解析して降水域の大きさ、形状あ
るいはその移動速度、降水量などの情報を得るというも
のである。
に気象レーダが用いられる。気象レーダは、気象現象に
起因して発生する空中の水滴などに対して電波を放射
し、その受信エコーを解析して降水域の大きさ、形状あ
るいはその移動速度、降水量などの情報を得るというも
のである。
【０００３】このような気象レーダの１つに、レーダ雨
量測定装置がある。従来のレーダ雨量測定装置は、アン
テナから空中の降水粒子に対して電波を放射する。そし
て、微弱な受信エコーを増幅、検波したのちディジタル
信号処理を施す。そして、この信号処理結果を所定のレ
ーダ方程式に代入し、雨量情報を算出するようにしてい
る。
量測定装置がある。従来のレーダ雨量測定装置は、アン
テナから空中の降水粒子に対して電波を放射する。そし
て、微弱な受信エコーを増幅、検波したのちディジタル
信号処理を施す。そして、この信号処理結果を所定のレ
ーダ方程式に代入し、雨量情報を算出するようにしてい
る。
【０００４】また、上記レーダ雨量測定装置の観測用ア
ンテナは、積雪、結氷、水滴あるいは風圧等から保護す
るために、例えばゴム布や誘電体などからなるレドーム
によって覆われている。
ンテナは、積雪、結氷、水滴あるいは風圧等から保護す
るために、例えばゴム布や誘電体などからなるレドーム
によって覆われている。
【０００５】しかし、このレドームは、当該レーダサイ
ト自体が降水域にある場合、レドーム表面に水膜が形成
されて透過する電波が減衰してしまい、雨量測定の精度
が低下するという問題がある。
ト自体が降水域にある場合、レドーム表面に水膜が形成
されて透過する電波が減衰してしまい、雨量測定の精度
が低下するという問題がある。
【０００６】また、このような電波の減衰は、送信周波
数が高くなるにしたがって顕著となるため、一般に高い
送信周波数を用いる気象レーダにおいて、その対策が要
望視されていたが、従来は効果的な対策は講じられてい
なかった。
数が高くなるにしたがって顕著となるため、一般に高い
送信周波数を用いる気象レーダにおいて、その対策が要
望視されていたが、従来は効果的な対策は講じられてい
なかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ雨量測定
装置では、レーダサイト自体が降水域にあるなどしてレ
ドーム表面に水膜が形成されていると、雨量情報の測定
精度が低下するという問題があった。
装置では、レーダサイト自体が降水域にあるなどしてレ
ドーム表面に水膜が形成されていると、雨量情報の測定
精度が低下するという問題があった。
【０００８】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、レドーム表面に水膜が形成されていても、雨
量情報の測定精度が低下しないレーダ雨量測定装置を提
供することを目的とする。
たもので、レドーム表面に水膜が形成されていても、雨
量情報の測定精度が低下しないレーダ雨量測定装置を提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るレーダ雨量測定装置は、所定のパ
ルス幅の高周波電力を発振して送信パルスとして出力す
る送信パルス生成手段と、レドームに覆われたアンテナ
を有するものであって、空間に対してアンテナから送信
パルスを送信するとともに、気象目標による送信パルス
のエコーを受信して受信信号として出力するアンテナ部
と、このアンテナ部から出力される受信信号を所定のレ
ベルとなるように増幅したのち検波する信号処理手段
と、アンテナ部付近の降水量を測定する降水量測定器
と、信号処理手段の信号処理結果に対して、降水量測定
器の測定結果に基づいてアンテナ部への降水による電波
減衰の補正を行なう補正手段と、この補正手段の補正結
果に基づいて当該レーダ覆域内の雨量情報を求める雨量
情報演算手段とを具備して構成するようにした。
めに、この発明に係るレーダ雨量測定装置は、所定のパ
ルス幅の高周波電力を発振して送信パルスとして出力す
る送信パルス生成手段と、レドームに覆われたアンテナ
を有するものであって、空間に対してアンテナから送信
パルスを送信するとともに、気象目標による送信パルス
のエコーを受信して受信信号として出力するアンテナ部
と、このアンテナ部から出力される受信信号を所定のレ
ベルとなるように増幅したのち検波する信号処理手段
と、アンテナ部付近の降水量を測定する降水量測定器
と、信号処理手段の信号処理結果に対して、降水量測定
器の測定結果に基づいてアンテナ部への降水による電波
減衰の補正を行なう補正手段と、この補正手段の補正結
果に基づいて当該レーダ覆域内の雨量情報を求める雨量
情報演算手段とを具備して構成するようにした。
【００１０】上記構成のレーダ雨量測定装置では、降水
量測定器によって測定したアンテナ部付近の降水量に基
づいて、アンテナ部への降水による電波減衰を補正する
ようにしている。したがって、例えばレドーム表面に水
膜が形成されていても、雨量情報の測定精度を低下させ
ることなく雨量情報を得ることができる。
量測定器によって測定したアンテナ部付近の降水量に基
づいて、アンテナ部への降水による電波減衰を補正する
ようにしている。したがって、例えばレドーム表面に水
膜が形成されていても、雨量情報の測定精度を低下させ
ることなく雨量情報を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施形態について説明する。図１は、この発明の一
実施形態に係るレーダ雨量測定装置の構成を示すもので
ある。レーダ雨量測定装置は、アンテナ部１００、アン
テナ制御部２００、送受信部３００、信号処理部４００
および地上雨量計５００を備えている。
の一実施形態について説明する。図１は、この発明の一
実施形態に係るレーダ雨量測定装置の構成を示すもので
ある。レーダ雨量測定装置は、アンテナ部１００、アン
テナ制御部２００、送受信部３００、信号処理部４００
および地上雨量計５００を備えている。
【００１２】アンテナ部１００は、レドーム１０１と、
アンテナ１０２を備えている。レドーム１０１は、電力
損失が少なくアンテナ指向特性を悪化させることのな
い、例えばクラフト紙や強化プラスチックなどの材料か
らなり、アンテナ１０２を覆って過酷な気象条件からア
ンテナ１０２を保護する。
アンテナ１０２を備えている。レドーム１０１は、電力
損失が少なくアンテナ指向特性を悪化させることのな
い、例えばクラフト紙や強化プラスチックなどの材料か
らなり、アンテナ１０２を覆って過酷な気象条件からア
ンテナ１０２を保護する。
【００１３】アンテナ１０２は、例えば円形放物面のパ
ラボラ反射器を使用したもので、後述の送受信部３００
にて生成された送信パルスを空間に放射し、上記送信パ
ルスの空中の水滴などによる反射を受信エコーとして受
信する。この受信エコーは、送受信部３００に入力され
る。
ラボラ反射器を使用したもので、後述の送受信部３００
にて生成された送信パルスを空間に放射し、上記送信パ
ルスの空中の水滴などによる反射を受信エコーとして受
信する。この受信エコーは、送受信部３００に入力され
る。
【００１４】アンテナ制御部２００は、アンテナ１０２
の方位角および仰角を制御するもので、指示した角度と
アンテナ１０２の角度との間にずれが生じている場合に
は、これを検出して較正を行なう。
の方位角および仰角を制御するもので、指示した角度と
アンテナ１０２の角度との間にずれが生じている場合に
は、これを検出して較正を行なう。
【００１５】送受信部３００は、例えばＣバンド（5300
MHz 帯）あるいはＸバンド（9300MHz 帯）などの一定の
パルス幅の高周波電力を発振し、上記送信パルスとして
アンテナ１０２に入力する。また、上述したような受信
エコーが受信信号として入力されると、この受信信号
を、例えば対数特性の増幅を行なったのち検波し、受信
データとして信号処理部４００に入力する。
MHz 帯）あるいはＸバンド（9300MHz 帯）などの一定の
パルス幅の高周波電力を発振し、上記送信パルスとして
アンテナ１０２に入力する。また、上述したような受信
エコーが受信信号として入力されると、この受信信号
を、例えば対数特性の増幅を行なったのち検波し、受信
データとして信号処理部４００に入力する。
【００１６】信号処理部４００は、Ａ／Ｄ変換器４０
１、クラッタ除去回路４０２、メッシュ平均化処理回路
４０３、減衰補正回路４０４および雨量強度演算回路４
０５を備えている。Ａ／Ｄ変換器４０１は、送受信部３
００からの受信データをディジタル信号に変換する。
１、クラッタ除去回路４０２、メッシュ平均化処理回路
４０３、減衰補正回路４０４および雨量強度演算回路４
０５を備えている。Ａ／Ｄ変換器４０１は、送受信部３
００からの受信データをディジタル信号に変換する。
【００１７】クラッタ除去回路４０２は、Ａ／Ｄ変換器
４０１によってディジタル信号に変換された受信データ
から、地上固定物等によるクラッタを除去し、気象目標
からの反射成分のみの受信データを求める。
４０１によってディジタル信号に変換された受信データ
から、地上固定物等によるクラッタを除去し、気象目標
からの反射成分のみの受信データを求める。
【００１８】メッシュ平均化処理回路４０３は、クラッ
タ除去回路４０２によりクラッタ除去された受信データ
に対して、気象目標の体積を考慮したメッシュごとの空
間的な平均化処理を施す。
タ除去回路４０２によりクラッタ除去された受信データ
に対して、気象目標の体積を考慮したメッシュごとの空
間的な平均化処理を施す。
【００１９】減衰補正回路４０４には、メッシュ平均化
処理回路４０３によって平均化処理された受信データ
と、地上雨量データが入力される。なお、この地上雨量
データは、アンテナ設置部の近傍に設けられた地上雨量
計５００によって計測されたものである。
処理回路４０３によって平均化処理された受信データ
と、地上雨量データが入力される。なお、この地上雨量
データは、アンテナ設置部の近傍に設けられた地上雨量
計５００によって計測されたものである。
【００２０】そして、減衰補正回路４０４は、上記地上
雨量データに基づく雨量測定値Ｒｇを用いて、送信パル
スがＸバンドの時には、例えば以下に示すような補正式
（１）によって減衰量Ａを算出する。
雨量データに基づく雨量測定値Ｒｇを用いて、送信パル
スがＸバンドの時には、例えば以下に示すような補正式
（１）によって減衰量Ａを算出する。
【００２１】
【数１】
【００２２】なお、上記減衰量Ａは、当該レーダ雨量測
定装置によって観測するすべてのセクタに対応する補正
値で、レドーム１０１上に形成される水膜の厚さに応じ
て変化する。
定装置によって観測するすべてのセクタに対応する補正
値で、レドーム１０１上に形成される水膜の厚さに応じ
て変化する。
【００２３】さらに、減衰補正回路４０４は、上記減衰
量Ａを用いて、上記平均化処理された受信データに対し
て減衰補正を行なう。このようにして減衰補正された受
信データは、雨量強度演算回路４０５に入力される。
量Ａを用いて、上記平均化処理された受信データに対し
て減衰補正を行なう。このようにして減衰補正された受
信データは、雨量強度演算回路４０５に入力される。
【００２４】雨量強度演算回路４０５は、当該レーダ雨
量測定装置の各部の仕様や、観測対象の電気的性質を考
慮して予め設定したレーダ方程式に、減衰補正回路４０
４によって減衰補正された受信データを代入して、雨量
強度を求める。この雨量強度は、指示装置に入力され
る。
量測定装置の各部の仕様や、観測対象の電気的性質を考
慮して予め設定したレーダ方程式に、減衰補正回路４０
４によって減衰補正された受信データを代入して、雨量
強度を求める。この雨量強度は、指示装置に入力され
る。
【００２５】以上のように、上記構成のレーダ雨量測定
装置では、レドーム１０１上に形成される水膜の厚さ
と、レドーム１０１近傍にて測定した降水量との関係に
着目し、上記降水量に基づいて上記水膜による受信デー
タの減衰の補正を行なうようにしている。
装置では、レドーム１０１上に形成される水膜の厚さ
と、レドーム１０１近傍にて測定した降水量との関係に
着目し、上記降水量に基づいて上記水膜による受信デー
タの減衰の補正を行なうようにしている。
【００２６】したがって、このレーダ雨量測定装置によ
れば、レドーム表面に水膜が形成されていても、高い精
度で広域の雨量強度を測定することができる。尚、この
発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同
様に実施可能であることはいうまでもない。
れば、レドーム表面に水膜が形成されていても、高い精
度で広域の雨量強度を測定することができる。尚、この
発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同
様に実施可能であることはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明では、降水
量測定器によって測定したアンテナ部付近の降水量に基
づいて、アンテナ部への降水による電波減衰を補正する
ようにしている。
量測定器によって測定したアンテナ部付近の降水量に基
づいて、アンテナ部への降水による電波減衰を補正する
ようにしている。
【００２８】したがって、この発明によれば、例えばレ
ドーム表面に水膜が形成されていても、雨量情報の測定
精度を低下させることなく雨量情報を得ることが可能な
レーダ雨量測定装置を提供できる。
ドーム表面に水膜が形成されていても、雨量情報の測定
精度を低下させることなく雨量情報を得ることが可能な
レーダ雨量測定装置を提供できる。
【図１】この発明に係るレーダ雨量測定装置の実施の一
形態の構成を示す回路ブロック図である。
形態の構成を示す回路ブロック図である。
１００…アンテナ部 １０１…レドーム １０２…アンテナ ２００…アンテナ制御部 ３００…送受信部 ４００…信号処理部 ４０１…Ａ／Ｄ変換器 ４０２…クラッタ除去回路 ４０３…メッシュ平均化処理回路 ４０４…減衰補正回路 ４０５…雨量強度演算回路 ５００…地上雨量計
Claims (4)
- 【請求項１】 所定のパルス幅の高周波電力を発振して
送信パルスとして出力する送信パルス生成手段と、 レドームに覆われたアンテナを有するものであって、空
間に対して前記アンテナから前記送信パルスを送信する
とともに、気象目標による前記送信パルスのエコーを受
信して受信信号として出力するアンテナ部と、 このアンテナ部から出力される受信信号を所定のレベル
となるように増幅したのち検波する信号処理手段と、 前記アンテナ部付近の降水量を測定する降水量測定器
と、 前記信号処理手段の信号処理結果に対して、前記降水量
測定器の測定結果に基づいて前記アンテナ部への降水に
よる電波減衰の補正を行なう補正手段と、 この補正手段の補正結果に基づいて当該レーダ覆域内の
雨量情報を求める雨量情報演算手段とを具備したことを
特徴とするレーダ雨量測定装置。 - 【請求項２】 前記降水量測定器は、前記アンテナ部付
近に設置された地上雨量計であることを特徴とする請求
項１に記載のレーダ雨量測定装置。 - 【請求項３】 前記信号処理手段は、前記検波後の受信
信号からクラッタの除去を行なう機能を備えることを特
徴とする請求項１に記載のレーダ雨量測定装置。 - 【請求項４】 前記信号処理手段は、前記検波後の受信
信号から気象目標の体積を考慮して、メッシュごとの空
間的な平均化処理を施す機能を備えることを特徴とする
請求項１に記載のレーダ雨量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298368A JPH09138272A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | レーダ雨量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7298368A JPH09138272A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | レーダ雨量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138272A true JPH09138272A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17858791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7298368A Pending JPH09138272A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | レーダ雨量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09138272A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043779A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 移動体衛星通信装置 |
| WO2005081755A3 (en) * | 2004-02-24 | 2006-08-24 | Radiometrics Corp | Precipitation effects mitigation at antennae systems |
| CN111090133A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-05-01 | 亿水泰科(北京)信息技术有限公司 | 一种雨量雷达数据质量控制方法 |
| CN113252995A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于地面雨强加权的融化层衰减确定方法 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7298368A patent/JPH09138272A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043779A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 移動体衛星通信装置 |
| US7103385B2 (en) | 2003-10-30 | 2006-09-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Mobile satellite communication system |
| WO2005081755A3 (en) * | 2004-02-24 | 2006-08-24 | Radiometrics Corp | Precipitation effects mitigation at antennae systems |
| US7145499B2 (en) * | 2004-02-24 | 2006-12-05 | Radiometrics Corporation | Precipitation effects mitigation at antennae systems |
| CN111090133A (zh) * | 2019-12-29 | 2020-05-01 | 亿水泰科(北京)信息技术有限公司 | 一种雨量雷达数据质量控制方法 |
| CN111090133B (zh) * | 2019-12-29 | 2023-05-23 | 亿水泰科(北京)信息技术有限公司 | 一种雨量雷达数据质量控制方法 |
| CN113252995A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种基于地面雨强加权的融化层衰减确定方法 |
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