JPH09138279A - レーダ雨量測定装置 - Google Patents
レーダ雨量測定装置Info
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- JPH09138279A JPH09138279A JP7298370A JP29837095A JPH09138279A JP H09138279 A JPH09138279 A JP H09138279A JP 7298370 A JP7298370 A JP 7298370A JP 29837095 A JP29837095 A JP 29837095A JP H09138279 A JPH09138279 A JP H09138279A
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- rain
- signal processing
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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】 観測エリア全体にわたって高精度の雨量情報
を得ることが可能なレーダ雨量測定装置を提供する。 【解決手段】 アンテナ部１００によって受信される空
中の水滴などによる受信エコーは、送受信部３００によ
り増幅・検波される。この検波結果は、信号処理部４０
０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、この処理結果から雨量強度演算回路６
０１により降雨強度Ｒ0 が求められる。降雨強度Ｒ0
は、キャリブレーション処理回路６０２によって地上雨
量計５００の計測結果（地上雨量データ）に基づくキャ
リブレーション処理が施される。そして、この処理結果
Ｒn と降雨強度Ｒ0 とに基づいて降雨定数演算回路６０
３により降雨定数（Ｂn ，βn ）が算出され、この降雨
定数を用いて雨量強度演算回路４０５により、雨量強度
を求めるようにしたものである。
を得ることが可能なレーダ雨量測定装置を提供する。 【解決手段】 アンテナ部１００によって受信される空
中の水滴などによる受信エコーは、送受信部３００によ
り増幅・検波される。この検波結果は、信号処理部４０
０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、この処理結果から雨量強度演算回路６
０１により降雨強度Ｒ0 が求められる。降雨強度Ｒ0
は、キャリブレーション処理回路６０２によって地上雨
量計５００の計測結果（地上雨量データ）に基づくキャ
リブレーション処理が施される。そして、この処理結果
Ｒn と降雨強度Ｒ0 とに基づいて降雨定数演算回路６０
３により降雨定数（Ｂn ，βn ）が算出され、この降雨
定数を用いて雨量強度演算回路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、例えばレーダに
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。
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。
【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て、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て、雨量情報を算出するようにして
いる。
【０００４】さらに、従来のレーダ雨量測定装置では、
上記雨量情報の精度向上を図るために、特定の狭域エリ
アの上記信号処理結果に対して、予め上記狭域エリア内
に設置した地上雨量計の測定結果に基づいてキャリブレ
ーションを行なって上記雨量情報の精度向上を図ってい
る。しかし、このような観測精度の改善手法では、地上
雨量計を設置した一部の観測エリアしか上記雨量情報の
精度の向上が図れないという問題がある。
上記雨量情報の精度向上を図るために、特定の狭域エリ
アの上記信号処理結果に対して、予め上記狭域エリア内
に設置した地上雨量計の測定結果に基づいてキャリブレ
ーションを行なって上記雨量情報の精度向上を図ってい
る。しかし、このような観測精度の改善手法では、地上
雨量計を設置した一部の観測エリアしか上記雨量情報の
精度の向上が図れないという問題がある。
【０００５】
【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、地上雨量計を設置した特定の狭域エリアしか
高精度の雨量情報を得ることができないという問題があ
る。この発明は上記の問題を解決すべくなされたもの
で、観測エリア全体について高精度の雨量情報を得るこ
とが可能なレーダ雨量測定装置を提供することを目的と
する。
装置では、地上雨量計を設置した特定の狭域エリアしか
高精度の雨量情報を得ることができないという問題があ
る。この発明は上記の問題を解決すべくなされたもの
で、観測エリア全体について高精度の雨量情報を得るこ
とが可能なレーダ雨量測定装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【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、送信パルスを送信するととも
に、観測対象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、レーダ覆域内の任意の
地点に設置され、降水量を測定する少なくとも１個の降
水量測定器と、少なくとも降水量測定器によって測定し
た降水量と信号処理手段の信号処理結果とに基づいて第
１の降雨定数を求める降雨定数演算手段と、第１の降雨
定数を用いて、信号処理手段の信号処理結果から当該レ
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、送信パルスを送信するととも
に、観測対象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、レーダ覆域内の任意の
地点に設置され、降水量を測定する少なくとも１個の降
水量測定器と、少なくとも降水量測定器によって測定し
た降水量と信号処理手段の信号処理結果とに基づいて第
１の降雨定数を求める降雨定数演算手段と、第１の降雨
定数を用いて、信号処理手段の信号処理結果から当該レ
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。
【０００７】上記構成のレーダ雨量測定装置では、少な
くとも降水量測定器によって測定した降水量と信号処理
手段の信号処理結果とに基づいて第１の降雨定数を求
め、この第１の降雨定数を用いて信号処理手段の信号処
理結果から雨量情報を求める。すなわち、観測条件に応
じた降雨定数を用いて雨量情報を求めるようにしている
ため、当該装置による観測エリア全体にわたって高精度
の雨量情報を得ることができる。
くとも降水量測定器によって測定した降水量と信号処理
手段の信号処理結果とに基づいて第１の降雨定数を求
め、この第１の降雨定数を用いて信号処理手段の信号処
理結果から雨量情報を求める。すなわち、観測条件に応
じた降雨定数を用いて雨量情報を求めるようにしている
ため、当該装置による観測エリア全体にわたって高精度
の雨量情報を得ることができる。
【０００８】
【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、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３
００、信号処理部４００、地上雨量計５００および降雨
定数演算部６００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、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３
００、信号処理部４００、地上雨量計５００および降雨
定数演算部６００を備えている。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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、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、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。
【００１３】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および補正雨量強度演算回路４０４を備えてい
る。Ａ／Ｄ変換器４０１は、送受信部３００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および補正雨量強度演算回路４０４を備えてい
る。Ａ／Ｄ変換器４０１は、送受信部３００からの受信
データをディジタル信号に変換する。
【００１４】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。
【００１５】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。このようにして平均化処理さ
れた受信データは、後述の補正雨量強度演算回路４０４
と、降雨定数演算部６００に入力される。
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。このようにして平均化処理さ
れた受信データは、後述の補正雨量強度演算回路４０４
と、降雨定数演算部６００に入力される。
【００１６】降雨定数演算部６００は、雨量強度演算回
路６０１、キャリブレーション処理回路６０２および降
雨定数演算回路６０３とを備えている。雨量強度演算回
路６０１は、所定のレーダ方程式にメッシュ平均化処理
回路４０３の出力する受信データを代入して降雨強度Ｒ
0 を求め、キャリブレーション処理回路６０２および降
雨定数演算回路６０３に入力する。
路６０１、キャリブレーション処理回路６０２および降
雨定数演算回路６０３とを備えている。雨量強度演算回
路６０１は、所定のレーダ方程式にメッシュ平均化処理
回路４０３の出力する受信データを代入して降雨強度Ｒ
0 を求め、キャリブレーション処理回路６０２および降
雨定数演算回路６０３に入力する。
【００１７】なお、上記レーダ方程式は、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もので、降雨定数は予め（Ｂ0 ，β
0 ）に設定されている。
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もので、降雨定数は予め（Ｂ0 ，β
0 ）に設定されている。
【００１８】キャリブレーション処理回路６０２は、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、上記降雨強度Ｒ0 に対してキャリブレーション
処理を施し、この処理結果を降雨強度Ｒn として降雨定
数演算回路６０３に入力する。
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、上記降雨強度Ｒ0 に対してキャリブレーション
処理を施し、この処理結果を降雨強度Ｒn として降雨定
数演算回路６０３に入力する。
【００１９】降雨定数演算回路６０３は、上記降雨強度
Ｒ0 と降雨強度Ｒn とに基づいて、以下に示すような式
（１）および（２）によって降雨定数（Ｂn ，βn ）を
算出し、この降雨定数を補正雨量強度演算回路４０４に
入力する。
Ｒ0 と降雨強度Ｒn とに基づいて、以下に示すような式
（１）および（２）によって降雨定数（Ｂn ，βn ）を
算出し、この降雨定数を補正雨量強度演算回路４０４に
入力する。
【００２０】
【数１】
【００２１】補正雨量強度演算回路４０４は、前述の雨
量強度演算回路６０１と同様のレーダ方程式に、メッシ
ュ平均化処理回路４０３の出力する受信データおよび上
記降雨定数（Ｂn ，βn ）を代入して降雨強度Ｒを求め
る。この降雨強度Ｒは、指示装置に入力される。
量強度演算回路６０１と同様のレーダ方程式に、メッシ
ュ平均化処理回路４０３の出力する受信データおよび上
記降雨定数（Ｂn ，βn ）を代入して降雨強度Ｒを求め
る。この降雨強度Ｒは、指示装置に入力される。
【００２２】以上のように、上記構成のレーダ雨量測定
装置では、当該レーダ覆域内に設置された地上雨量計５
００にて計測した雨量データに基づいてレーダ雨量デー
タのキャリブレーションを行なう。そして、このキャリ
ブレーションの結果から、予め設定される降雨定数より
も観測時の状況に適した降雨定数を求め、この降雨定数
に基づいて観測エリア全体の降雨強度を求めるようにし
ている。したがって、このレーダ雨量測定装置によれ
ば、観測エリア全体について高精度の降雨強度を得るこ
とができる。
装置では、当該レーダ覆域内に設置された地上雨量計５
００にて計測した雨量データに基づいてレーダ雨量デー
タのキャリブレーションを行なう。そして、このキャリ
ブレーションの結果から、予め設定される降雨定数より
も観測時の状況に適した降雨定数を求め、この降雨定数
に基づいて観測エリア全体の降雨強度を求めるようにし
ている。したがって、このレーダ雨量測定装置によれ
ば、観測エリア全体について高精度の降雨強度を得るこ
とができる。
【００２３】また、従来のレーダ雨量測定装置において
は、例えば画像端末などの指示装置上に上記雨量情報を
表示すると、地上雨量計の測定結果に基づくキャリブレ
ーションを行なったエリアのデータと、行なっていない
エリアのデータと間の精度の差により、両エリア間の境
界において不自然な表示になるという不具合があった。
しかし、この発明では、観測エリア全体の降雨強度を同
一の条件下で求めるようにしているので、上記のような
問題は起こらない。
は、例えば画像端末などの指示装置上に上記雨量情報を
表示すると、地上雨量計の測定結果に基づくキャリブレ
ーションを行なったエリアのデータと、行なっていない
エリアのデータと間の精度の差により、両エリア間の境
界において不自然な表示になるという不具合があった。
しかし、この発明では、観測エリア全体の降雨強度を同
一の条件下で求めるようにしているので、上記のような
問題は起こらない。
【００２４】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。
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。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明では、少な
くとも降水量測定器によって測定した降水量と信号処理
手段の信号処理結果とに基づいて第１の降雨定数を求
め、この第１の降雨定数を用いて信号処理手段の信号処
理結果から雨量情報を求める。すなわち観測条件に応じ
た降雨定数を用いて雨量情報を求めるようにしている。
したがって、この発明によれば、当該装置による観測エ
リア全体にわたって高精度の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。
くとも降水量測定器によって測定した降水量と信号処理
手段の信号処理結果とに基づいて第１の降雨定数を求
め、この第１の降雨定数を用いて信号処理手段の信号処
理結果から雨量情報を求める。すなわち観測条件に応じ
た降雨定数を用いて雨量情報を求めるようにしている。
したがって、この発明によれば、当該装置による観測エ
リア全体にわたって高精度の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。
【図面の簡単な説明】
【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…補正雨量強度演算回路 ５００…地上雨量計 ６００…降雨定数演算部 ６０１…雨量強度演算回路 ６０２…キャリブレーション処理回路 ６０３…降雨定数演算回路
Claims (5)
- 【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、 前記送信パルスを送信するとともに、観測対象による前
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、 レーダ覆域内の任意の地点に設置され、降水量を測定す
る少なくとも１個の降水量測定器と、 少なくとも前記降水量測定器によって測定した降水量と
前記信号処理手段の信号処理結果とに基づいて第１の降
雨定数を求める降雨定数演算手段と、 前記第１の降雨定数を用いて、前記信号処理手段の信号
処理結果から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】 前記降雨定数演算手段は、 予め暫定的に設定した第２の降雨定数を用いて、前記信
号処理手段の信号処理結果から第１の雨量強度データを
求める雨量強度演算手段と、 前記降水量測定器によって測定した降水量に基づいて、
前記第１の雨量強度データに対してキャリブレーション
処理を施し、第２の雨量強度データとして出力するキャ
リブレーション処理手段と、 少なくとも前記第１の雨量強度データと前記第２の雨量
強度データとに基づいて降雨定数を求め、前記第１の降
雨定数として出力する降雨定数算出部とを備えたことを
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】 前記降水量測定器は、レーダ覆域内の任
意の地点に設置され、降水量を測定する地上雨量計であ
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４】 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５】 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 |
|---|---|---|---|
| JP7298370A JPH09138279A (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 |
|---|---|---|---|
| JP7298370A JPH09138279A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | レーダ雨量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09138279A true JPH09138279A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17858817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7298370A Pending JPH09138279A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | レーダ雨量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09138279A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001056376A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Nec Corp | ウエザデータ表示システム |
| JP2011027545A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Toshiba Corp | 気象レーダシステムとその降水強度算出方法 |
| JP2011027546A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Toshiba Corp | 気象レーダシステムとその降水量算出方法 |
| JP2011047743A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | 気象レーダシステムとその降水強度算出方法及びプログラム |
| JP2011047742A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | 気象レーダシステムとその降水強度算出方法及びプログラム |
| JP2011047744A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | 気象レーダシステムとその降水強度算出方法及びプログラム |
| KR101220954B1 (ko) * | 2010-10-18 | 2013-01-10 | 메테오르 주식회사 | 선박 레이더를 이용하여 국지 강수를 추정하는 시스템 및 그 추정방법 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP7298370A patent/JPH09138279A/ja active Pending
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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