RU2374664C2 - Method of measurement of cloud environment reflectance - Google Patents

Method of measurement of cloud environment reflectance Download PDF

Info

Publication number
RU2374664C2
RU2374664C2 RU2007147726/09A RU2007147726A RU2374664C2 RU 2374664 C2 RU2374664 C2 RU 2374664C2 RU 2007147726/09 A RU2007147726/09 A RU 2007147726/09A RU 2007147726 A RU2007147726 A RU 2007147726A RU 2374664 C2 RU2374664 C2 RU 2374664C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
max
maximum
signal
cloud
Prior art date
Application number
RU2007147726/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007147726A (en
Inventor
Юрий Федорович Кузнецов (RU)
Юрий Федорович Кузнецов
Original Assignee
Юрий Федорович Кузнецов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Федорович Кузнецов filed Critical Юрий Федорович Кузнецов
Priority to RU2007147726/09A priority Critical patent/RU2374664C2/en
Publication of RU2007147726A publication Critical patent/RU2007147726A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374664C2 publication Critical patent/RU2374664C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: there performed is the following: radar probing of cloud at specified length of wave, receiving of signal reflected from local explored area of environment and signal display at radar screen in shape of envelope curve with further incoherent processing of this signal by means of measurement of maximum amplitude of curve (ZR) and distance (R) to this amplitude. Then according to results of incoherent processing of signal, maximum range of instrument contact (Rmax.1) is determined. After this coherent processing of video signal is performed in addition and thus maximum range of instrument contact (Rmax.2) and corrective multiplier (K) are determined as ratio of obtained values Rmax.1 and Rmax.2. Then geometrical way (Rmax.g) as product of obtained value Rmax.1 by corrective multiplier (K) and true value of radar reflectance are determined by formula
Figure 00000017
where Cλ - radar constant.
EFFECT: increase of accuracy of measurement of cloud environment radar reflectance.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокационной метеорологии и может быть использовано для определения радиолокационной отражаемости облачной среды при проведении активных воздействий на облака с целью предотвращения градобитий и искусственного увеличения осадков. Данный способ может быть использован также для решения многих прикладных навигационных задач, необходимых для нужд авиации и морского флота.The invention relates to the field of radar meteorology and can be used to determine the radar reflectivity of the cloud during active impacts on the clouds in order to prevent hail and artificial precipitation. This method can also be used to solve many applied navigation problems necessary for the needs of aviation and the navy.

Известны различные способы измерения радиолокационной отражаемости, основанные, в основном на эмпирических зависимостях, не обеспечивающих необходимую точность измерений (Сулаквелидзе Г.К., Дадали Ю.А. Измерение интенсивности осадков мультилокаторами. - В кн.: Методы воздействия на градовые процессы. Труды ВГИ, вып.11. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968, с.198-207).There are various methods for measuring radar reflectivity, based mainly on empirical relationships that do not provide the necessary measurement accuracy (Sulakvelidze GK, Dadali Yu.A. Measurement of precipitation intensity with multilocators. - In: Methods for influencing hail processes. Works of VGI , issue 11. - L .: Gidrometeoizdat, 1968, pp .98-207).

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды, включающий радиолокационное зондирование облака на заданной длине волны, прием отраженного сигнала от облака с последующей обработкой сигнала и определением отражаемости (η) облачной среды по расчетным формулам (Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6. / М.Т.Абшаев, И.И.Бурцев, С.И.Ваксенбург, Г.Ф.Шевела. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980, с.138-139 - прототип).Closest to the claimed object is a method of measuring radar reflectivity of a cloud environment, including radar sounding of a cloud at a given wavelength, receiving a reflected signal from the cloud, followed by signal processing and determining the reflectivity (η) of the cloud environment using calculation formulas (Guide to the use of radar MPL-4 , MRL-5 and MRL-6. / M.T.Abshaev, I.I. Burtsev, S.I. Vaksenburg, G.F. Shevela .-- L .: Gidrometeoizdat, 1980, p.138-139 - prototype) .

Суть известного способа измерения отражаемости заключается в том, что при зондировании облачной среды по экрану радара определяют максимальную амплитуду отраженного сигнала (ZR) в децибелах и расстояние (R) до максимума амплитуды в км. Затем определяют отражаемость облачной среды (η) по формулеThe essence of the known method of measuring reflectivity is that when probing a cloud medium, the maximum amplitude of the reflected signal (Z R ) in decibels and the distance (R) to the maximum amplitude in km are determined from the radar screen. Then determine the reflectivity of the cloud (η) by the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Сλ - обобщенная характеристика радара (постоянная радара), а ZR - амплитуда отраженного сигнала в децибелах.where C λ is the generalized characteristic of the radar (radar constant), and Z R is the amplitude of the reflected signal in decibels.

Однако известный способ измерения имеет массу недостатков. Один из них заключается в том, что на точность измерения радиолокационной отражаемости влияет множество факторов, значительная часть которых является неконтролируемой. Например, коэффициент усиления антенны, который принято считать константой. На самом деле данный коэффициент из-за нарушения синфазности сложения полей в плоскости раскрыва антенны меняется в пределах от 5-10 децибел. Кроме того, совокупность указанных неконтролируемых, т.е. неподдающихся измерению, факторов приводит к тому, что в каждом объекте локации между параметрами облачной среды и амплитудой интенсивностью эхо-сигнала устанавливается свой пространственный и временной масштаб, учесть которые существующими методами практически не возможно.However, the known measurement method has a lot of disadvantages. One of them is that many factors affect a measurement accuracy of radar reflectivity, a significant part of which is uncontrolled. For example, the antenna gain, which is considered to be constant. In fact, this coefficient, due to the violation of the in-phase addition of the fields in the aperture plane of the antenna, varies from 5-10 decibels. In addition, the totality of these uncontrolled, i.e. non-measurable factors leads to the fact that in each location object between the parameters of the cloud environment and the amplitude of the echo intensity, its own spatial and temporal scale is established, which is practically impossible to take into account with existing methods.

И, пожалуй, самый серьезный недостаток известного способа заключается в том, что при измерении параметра Rmax.1 принято (R) считывать по положению максимума амплитуды эхо-сигнала (ZR) под огибающей. При этом конечной дальностью будет расстояние, на котором максимум огибающей (ZR) по высоте достигнет уровня минимального сигнала, как правило, это уровень шума.And, perhaps, the most serious drawback of the known method is that when measuring the parameter R max. 1 it is customary to read (R) by the position of the maximum amplitude of the echo signal (Z R ) under the envelope. In this case, the final range will be the distance at which the maximum envelope (Z R ) in height reaches the minimum signal level, as a rule, this is the noise level.

На практике данное расстояние Rmax.1 при определении радиолокационной отражаемости находят по формулеIn practice, this distance R max. 1 in determining radar reflectivity is found by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

полагая при этом, что Rmax.1 и есть длина геометрического пути в одном направлении, что является ошибочным предположением. В этом предположении и заложена принципиальная ошибка известного способа, которая далее и определяет ошибку при измерении такого параметра, как радиолокационная отражаемость (η). На самом деле Rmax.1 представляет собой оптический путь и из него необходимо выделить геометрическую составляющую и тем самым избежать последующих ошибок и повысить, таким образом, точность конечных результатов.while assuming that R max . 1 is the length of the geometric path in one direction, which is an erroneous assumption. This assumption contains the fundamental error of the known method, which further determines the error in the measurement of such a parameter as radar reflectivity (η). In fact, R max. 1 is an optical path and it is necessary to isolate the geometric component from it and thereby avoid subsequent errors and thus increase the accuracy of the final results.

Указанные недостатки существенно снижают точность результатов измерений радиолокационной отражаемости, что серьезно сказывается на решении многих проблем, связанных с навигацией морских и воздушных судов, а также решения практических задач, связанных с воздействием на облачные процессы с целью предотвращения градобитий и искусственного регулирования осадков.These shortcomings significantly reduce the accuracy of the results of measurements of radar reflectivity, which seriously affects the solution of many problems associated with the navigation of ships and aircraft, as well as the solution of practical problems associated with exposure to cloud processes in order to prevent hail and artificial regulation of precipitation.

С учетом указанных недостатков техническим результатом от использования заявленного технического решения является повышение точности измерения радиолокационной отражаемости облачной среды.Given these shortcomings, the technical result of using the claimed technical solution is to increase the accuracy of measuring the radar reflectivity of the cloud.

Технический результат достигается тем, что в известном способе измерения радиолокационной отражаемости облачной среды, включающем радиолокационное зондирование облака на заданной длине волны, прием отраженного сигнала от локальной исследуемой ее области и отображение его на экране радара в виде огибающей, с последующей некогерентной обработкой данного сигнала путем измерения максимальной ее амплитуды (ZR) и расстояния (R) до этой амплитуды, определение по данным проведенных измерений максимальной дальности аппаратурного контакта (Rmax.1) и максимальной интенсивности сигнала (Zmax.1), дополнительно определяют максимальную дальность аппаратурного контакта (Rmax.2) путем когерентной обработки сигнала, затем определяют корректирующий множитель (K) как отношение величины Rmax.1 к Rmax.2 и геометрический путь (Rmax.г), соответствующий максимальной дальности аппаратурного контакта (Rмах.1), по формулеThe technical result is achieved by the fact that in the known method for measuring radar reflectivity of a cloud medium, including radar sounding of a cloud at a given wavelength, receiving the reflected signal from its local area of interest and displaying it on the radar screen as an envelope, followed by incoherent processing of this signal by measuring its maximum amplitude (Z R ) and distance (R) to this amplitude, the determination of the maximum range of the instrument contact (R ma x.1 ) and the maximum signal intensity (Z max. 1 ), additionally determine the maximum range of the hardware contact (R max. 2 ) by coherent processing of the signal, then determine the correction factor (K) as the ratio of R max. 1 to R max. 2 and the geometric path (R max.g ) corresponding to the maximum range of the hardware contact (R max. 1 ), according to the formula

Rmax.г=K·Rmax.1,R max . G = K · R max. 1 ,

после чего определяют радиолокационную отражаемость по формулеthen determine the radar reflectivity by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

где Сλ - обобщающая характеристика радара (постоянная радара).where C λ is the generalizing characteristic of the radar (radar constant).

Технический результат достигается и тем, что в известном способе измерения радиолокационной отражаемости облачной среды максимальную дальность аппаратурного контакта (Rmax.1) определяют по формулеThe technical result is achieved by the fact that in the known method for measuring radar reflectivity of a cloud medium, the maximum range of the instrument contact (R max. 1 ) is determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

Технический результат достигается также и тем, что в известном способе измерения радиолокационной отражаемости облачной среды когерентную обработку сигнала осуществляют путем относительного перемещения локальной исследуемой области по оси дальности, для чего на приемном конце радара вводят ступень затухания энергетического потенциала радара (ΔZ), имитируя, таким образом, перемещение локальной исследуемой области по оси дальности, затем с экрана радара определяют проекцию огибающей эхо-сигнала на данную ось до перемещения исследуемой локальной области (ΔR1) по оси дальности и после ее перемещения (ΔR2) затем по отношению найденных величин (ΔR1 и ΔR2) находят максимальную дальность аппаратурного контакта (Rmax.2) по формулеThe technical result is also achieved by the fact that in the known method for measuring the radar reflectivity of a cloud medium, the signal is coherently processed by relative displacement of the local area of interest along the distance axis, for which a step of attenuation of the radar energy potential (ΔZ) is introduced at the receiving end of the radar, thereby simulating , moving the local studied area along the range axis, then from the radar screen determine the projection of the envelope of the echo signal on this axis before moving the studied of the local area (ΔR 1 ) along the axis of the range and after its movement (ΔR 2 ) then, using the ratio of the found values (ΔR 1 and ΔR 2 ), find the maximum range of the hardware contact (R max.2 ) by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где Zmax.1 - максимальная интенсивность сигнала, определяемая по формулеwhere Z max. 1 - maximum signal intensity, determined by the formula

Figure 00000006
Figure 00000006

a Re - единичное расстояние, равное 1 км.a R e is the unit distance equal to 1 km.

Технический результат достигается и тем, что в известном способе измерения радиолокационной отражаемости облачной среды, при определении проекции огибающей радарного эхо на ось расстояний берется начальный участок огибающей эхо-сигнала, ограниченный максимумом амплитуды радарного эха (ZR).The technical result is achieved by the fact that in the known method for measuring the radar reflectivity of a cloud medium, when determining the projection of the envelope of the radar echo on the distance axis, the initial portion of the envelope of the echo signal limited by the maximum amplitude of the radar echo (Z R ) is taken.

Данный способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды имеет значительные преимущества в сравнении с известным способом, так как позволяет существенно повысить точность измерения за счет когерентной обработки сигнала, при которой учитывается влияние на результат измерения содержания воды в исследуемой ее части как в виде пара, так и в виде облачных частиц и гидрометеоров.This method of measuring the radar reflectivity of the cloud has significant advantages compared to the known method, since it allows to significantly increase the accuracy of the measurement due to coherent signal processing, which takes into account the effect on the measurement result of the water content in the studied part both in the form of steam and in in the form of cloud particles and hydrometeors.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематически представлена система, реализующая предлагаемый способ, точнее схематически представлен радар 1. По оси дальности (0-Х) схематически изображено облако 2, в котором выделена локальная исследуемая область 3. Принятый от объекта локации видеосигнал представлен на чертеже в виде огибающей 4. Максимальная амплитуда сигнала под огибающей 3 обозначена черезThe invention is illustrated in the drawing, where a system that implements the proposed method is schematically represented, more precisely, radar 1 is represented schematically. Cloud 2 is schematically shown along the range axis (0-X), in which the local area of interest 3 is highlighted. The video signal received from the location object is shown in the drawing in envelope 4. The maximum amplitude of the signal under envelope 3 is indicated by

(ZR), а расстояние от радара до этой амплитуды обозначено через R. Видеосигнал, полученный при имитации перемещения локальной исследуемой области 3 по оси дальности (0-Х), путем введения на приемном конце радара ступени затухания энергетического потенциала (ΔZ), представлен в виде огибающей 5. Проекции огибающих эхо-сигналов 4 и 5 на ось расстояний (0-Х) обозначены соответственно через ΔR1 и ΔR2. При определении проекций огибающих эхо-сигнала ΔR1 и ΔR2 берется начальный участок огибающих 4 и 5, ограниченный максимумом интенсивности эхо-сигнала (ZR) под огибающей. На чертеже данные участки выделены жирной линией.(Z R ), and the distance from the radar to this amplitude is indicated by R. The video signal obtained by simulating the movement of the local area of interest 3 along the distance axis (0-X) by introducing the attenuation stage of the energy potential (ΔZ) at the receiving end of the radar is represented in the form of an envelope 5. The projections of the envelopes of the echo signals 4 and 5 onto the distance axis (0-X) are indicated by ΔR 1 and ΔR 2, respectively. When determining the projections of the envelopes of the echo signal ΔR 1 and ΔR 2, the initial portion of the envelopes 4 and 5 is taken, limited by the maximum intensity of the echo signal (Z R ) under the envelope. In the drawing, these sections are marked in bold.

Способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды реализуется следующим образом.A method for measuring radar reflectivity of a cloud environment is implemented as follows.

Предварительно осуществляют радиолокационное зондирование облака на заданной длине волны, например 10 см, и выделяют в нем исследуемую локальную область 3, где необходимо определить радиолокационную отражаемость облачной среды. В процессе зондирования облака 2 осуществляют прием эхо-сигнала от исследуемой локальной ее области 3 и отображают его на экране радара 1 в виде огибающей 4. После этого осуществляют некогерентную обработку сигнала. Для этого с экрана радара определяют максимальную амплитуду сигнала (ZR) под огибающей 4 и расстояние (R) от радара до найденного уровня (ZR). Далее, используя найденные значения (R) и (ZR), расчетным путем находят максимальную дальность аппаратурного контакта (Rmax.1) и максимальную амплитуду сигнала (ZR) под огибающей 4. Для повышения точности измерения радиолокационной отражаемости дополнительно осуществляют когерентную обработку сигнала и определяют максимальную дальность аппаратурного контакта (Rmax.2). В данном случае при определении Rmax.2 учитывается влияние на результат измерения содержание воды в исследуемой ее части как в виде пара, так и в виде облачных частиц и гидрометеоров. После определения (Rmax.2) находят корректирующий множитель (К) как отношение найденной величины Rmax.1 к Rmax.2. Далее, умножая значение Rmax.1 на корректирующий множитель (К), находят геометрический путь (Rmax.г), соответствующий максимальной дальности аппаратурного контакта (Rmax.1). Затем определяют истинное значение радиолокационной отражаемости по формулеThe radar sounding of the cloud is preliminarily carried out at a given wavelength, for example 10 cm, and the local area 3 under study is allocated in it, where it is necessary to determine the radar reflectivity of the cloud medium. In the process of sensing the cloud 2, an echo signal is received from its local area of interest 3 and displayed on the screen of the radar 1 in the form of an envelope 4. After that, the signal is incoherently processed. For this, the maximum signal amplitude (Z R ) under envelope 4 and the distance (R) from the radar to the found level (Z R ) are determined from the radar screen. Further, using the found values (R) and (Z R ), the maximum contact range (R max. 1 ) and the maximum signal amplitude (Z R ) under envelope 4 are calculated by calculation. To increase the accuracy of measuring radar reflectivity, coherent signal processing is additionally carried out and determine the maximum range of the hardware contact (R max.2 ). In this case, when determining R max.2 , the influence on the measurement result of the water content in the studied part is taken into account both in the form of steam and in the form of cloud particles and hydrometeors. After determining (R max. 2 ), a correction factor (K) is found as the ratio of the found value of R max. 1 to R max . 2 . Next, multiplying the value of R max. 1 by the correction factor (K), find the geometric path (R max. G ) corresponding to the maximum range of the hardware contact (R max . 1 ). Then determine the true value of radar reflectivity by the formula

Figure 00000007
Figure 00000007

где Сλ - постоянная радара.where C λ is the radar constant.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

В качестве примера приводится результат измерения в полевых условиях радиолокационной отражаемости, где использовался метеорологический радар типа МРЛ-5, имеющей в штатном режиме постоянную Сλ=2,5·1026 см3 и длину волны излучения λ=10 см.As an example, the result of a field measurement of radar reflectivity is used, where a meteorological radar of the MPL-5 type was used, which in the normal mode has a constant C λ = 2.5 · 10 26 cm 3 and a radiation wavelength λ = 10 cm.

В процессе радиолокационного зондирования в облаке был выделен локальный объем облачной среды, создающей в точке приема отраженный сигнал со следующими параметрами: R=78 км; ZR=18 дБ (в одном направлении); ΔR1=6,2 км; ΔR2=4,0 км; ΔZ=9 дб - в одном направлении. Значения ZR, ΔR1 и ΔR2 определены с экрана радара по огибающей эхо-сигнала.In the process of radar sounding in the cloud, a local volume of the cloud medium was created, which creates a reflected signal at the receiving point with the following parameters: R = 78 km; Z R = 18 dB (in one direction); ΔR 1 = 6.2 km; ΔR 2 = 4.0 km; ΔZ = 9 dB - in one direction. The values of Z R , ΔR 1 and ΔR 2 are determined from the radar screen from the envelope of the echo signal.

Используя исходные данные, определяем:Using the source data, we determine:

1. Максимальную дальность аппаратурного контакта при некогерентной обработке сигнала:1. The maximum range of the hardware contact with incoherent signal processing:

Rmax.1=R·100,1·ZR=78 км·100,1·18=4921,4 км.R max. 1 = R · 10 0.1 · Z R = 78 km · 10 0.1 · 18 = 4921.4 km.

2. Максимальную интенсивность отраженного сигнала для одного направления:2. The maximum intensity of the reflected signal for one direction:

Zmax.1=10·lgR+ZR=10·lg78+18=36,9 dB.Z max. 1 = 10 · logR + Z R = 10 · log78 + 18 = 36.9 dB.

3. Максимальную дальность аппаратурного контакта при когерентной обработке сигнала:3. The maximum range of the hardware contact during coherent signal processing:

Figure 00000008
Figure 00000008

4. Корректирующий множитель (К):4. Correction factor (K):

Figure 00000009
Figure 00000009

5. Геометрический путь Rmax.Г, соответствующий максимальной дальности аппаратурного контакта (Rmax.1):5. The geometric path R max. G , corresponding to the maximum range of the hardware contact (R max.1 ):

Rmax.г=K·Rmax.1=0,104·4921.4=513 км.R max . G = K · R max. 1 = 0.104 · 4921.4 = 513 km.

6. Истинную величину радиолокационной отражаемости облачной среды (ηист.), предлагаемым способом:6. The true value of the radar reflectivity of the cloud (η source ), the proposed method:

Figure 00000010
Figure 00000010

Для сравнения находим радиолокационную отражаемость (η) традиционным методом:For comparison, we find radar reflectivity (η) by the traditional method:

Figure 00000011
Figure 00000011

Полученные значения отражаемости для двух сравниваемых случаев свидетельствуют о том, что традиционный метод дает завышенный результат, что на практике при активных воздействиях на облачные процессы приводит к значительным расходам бюджетных средств.The obtained reflectance values for the two cases compared indicate that the traditional method gives an overestimated result, which in practice, with active impacts on cloud processes, leads to significant budget expenditures.

Предлагаемый способ в сравнении с существующими способами обеспечивает высокую точность измерения радиолокационной отражаемости облачной среды за счет когерентной обработки сигнала, позволяющей учесть влияние на точность результата содержания воды в исследуемой ее части как в виде пара, так и в виде облачных частиц и гидрометеоров.The proposed method, in comparison with existing methods, provides high accuracy of measuring the radar reflectivity of the cloud environment due to coherent signal processing, allowing to take into account the influence on the accuracy of the result of the water content in the studied part both in the form of steam, and in the form of cloud particles and hydrometeors.

Claims (3)

1. Способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды, включающий радиолокационное зондирование облака на заданной длине волны, прием отраженного сигнала от локальной исследуемой его области и отображение его на экране радара в виде огибающей с последующей некогерентной обработкой данного сигнала путем измерения максимальной ее амплитуды (ZR) и расстояния (R) до этой амплитуды на экране радара и определение по данным проведенных измерений максимальной дальности радара (Rmax.1), на которой максимум огибающей отраженного сигнала достигает уровня минимального сигнала, представляющего уровень шума, и максимальной интенсивности сигнала (Zmax.1), отличающийся тем, что дополнительно определяют максимальную дальность радара (Rmах.2) путем когерентной обработки сигнала, причем когерентную обработку сигнала осуществляют путем имитации относительного перемещения на экране радара локальной исследуемой области по оси дальности, для чего в приемной аппаратуре радара вводят ступень затухания энергетического потенциала радара (ΔZ), имитируя таким образом перемещение локальной исследуемой области по оси дальности, затем на экране радара определяют проекцию огибающей эхо-сигнала на данную ось до перемещения исследуемой локальной области (ΔR1) по оси дальности и после ее перемещения (ΔR2), затем по отношению найденных величин (ΔR1 и ΔR2) находят максимальную дальность радара (Rmах.2) по формуле
Figure 00000012

где Zmax.1 - максимальная интенсивность сигнала, определяемая по формуле
Figure 00000013

Re - единичное расстояние, равное 1 км,
затем определяют корректирующий множитель (К) как отношение величины Rmax.1 к Rmах.2, и геометрический путь (Rmах.г), соответствующий максимальной дальности радара (Rmax.1), по формуле
Rmax.г=K·Rmax.1,
после чего определяют радиолокационную отражаемость по формуле
Figure 00000014

где Сλ - постоянная радара.
1. A method of measuring the radar reflectivity of a cloud medium, including radar sounding of a cloud at a given wavelength, receiving a reflected signal from its local area of interest and displaying it on the radar screen as an envelope with subsequent incoherent processing of this signal by measuring its maximum amplitude (Z R ) and the distance (R) to this amplitude on the radar screen and determining, according to the measurements, the maximum radar range (R max. 1 ), at which the maximum envelope of the reflected signal and reaches the level of the minimum signal representing the noise level and the maximum signal intensity (Z max. 1 ), characterized in that it further determines the maximum range of the radar (R max. 2 ) by coherent signal processing, and the coherent signal processing is carried out by simulating the relative movement on the radar screen of the local area under study along the range axis, for which a step of attenuation of the radar energy potential (ΔZ) is introduced in the receiving equipment of the radar, thus simulating the movement of the lock noy study area in range axis, then on the radar screen define the projection of the envelope of the echo signal to this axis to move the studied local region (ΔR 1) of the range of the axis and then moving it (ΔR 2) and then towards the found values (ΔR 1 and ΔR 2 ) find the maximum range of the radar (R max 2 ) by the formula
Figure 00000012

where Z max. 1 - maximum signal intensity, determined by the formula
Figure 00000013

R e is a unit distance of 1 km,
then determine the correction factor (K) as the ratio of R max. 1 to R max. 2 , and the geometric path (R max. g ) corresponding to the maximum range of the radar (R max. 1 ), according to the formula
R max . G = K · R max. 1 ,
then determine the radar reflectivity by the formula
Figure 00000014

where C λ is the radar constant.
2. Способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды по п.1, отличающийся тем, что максимальную дальность радара (Rmах.1) определяют по формуле
Figure 00000015
2. The method of measuring radar reflectivity of a cloud environment according to claim 1, characterized in that the maximum range of the radar (R max. 1 ) is determined by the formula
Figure 00000015
3. Способ измерения радиолокационной отражаемости облачной среды по п.1, отличающийся тем, что при определении проекции огибающей радарного эха на ось расстояний берется начальный участок огибающей эхо-сигнала, ограниченный максимумом амплитуды радарного эха (ZR). 3. The method for measuring radar reflectivity of a cloud medium according to claim 1, characterized in that when determining the projection of the envelope of the radar echo on the distance axis, the initial portion of the envelope of the echo signal, limited by the maximum amplitude of the radar echo (Z R ), is taken.
RU2007147726/09A 2007-12-20 2007-12-20 Method of measurement of cloud environment reflectance RU2374664C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147726/09A RU2374664C2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Method of measurement of cloud environment reflectance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147726/09A RU2374664C2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Method of measurement of cloud environment reflectance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007147726A RU2007147726A (en) 2009-06-27
RU2374664C2 true RU2374664C2 (en) 2009-11-27

Family

ID=41026717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007147726/09A RU2374664C2 (en) 2007-12-20 2007-12-20 Method of measurement of cloud environment reflectance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374664C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109581307B (en) * 2018-11-22 2023-03-21 西安八阵图电子科技有限公司 Echo intensity Z parameter calibration method and device, computer equipment and storage medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АБАШЕВ М.Т. и др. Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980, с.16, 17, 138, 139. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007147726A (en) 2009-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3720848B2 (en) Method for determining precipitation rate using dual-polarization radar and weather radar using it
CN111060899B (en) Satellite-ground integrated laser radar echo waveform simulation method and system
CN110031809B (en) Radar multi-receiving-channel amplitude-phase consistency calibration method and readable storage medium
CN108318879B (en) ISAR image transverse calibration method based on IAA spectrum estimation technology
CN109031340B (en) Continuous frequency modulation laser radar device for measuring object movement speed
EP3452849B1 (en) Phase noise compensation system, and method
CN109186956B (en) Transient wavefront distortion measuring method for online condition of beam shaping element
CN109613503B (en) Calibration method and device for radar echo signals
CN112285742B (en) Method for estimating carrier-to-noise ratio of coherent wind lidar in frequency domain
CN116087908B (en) Radar high-precision level meter measuring method based on cooperative operation
RU2421753C1 (en) Method of determining ionosphere characteristics and device for realising said method
CN112505719A (en) Laser wind measuring radar wind measuring method and system with Doppler frequency correction secondary compensation
Crisologo et al. Enhancing the consistency of spaceborne and ground-based radar comparisons by using beam blockage fraction as a quality filter
Sheppard et al. Analysis of model simulations of spaced antenna/radar interferometer measurements
CN104237876B (en) Metal pylon is to the determination of distance method and device of calibration support
RU2374664C2 (en) Method of measurement of cloud environment reflectance
CN109031341B (en) Object movement speed measuring method using continuous frequency modulation laser radar device
RU2374663C2 (en) Method of measurement of electro-magnetic density of cloud environment
Florentino et al. Implementation of a ground based synthetic aperture radar (GB-SAR) for landslide monitoring: system description and preliminary results
CN112505686B (en) Elevation error estimation method and device, electronic equipment and storage medium
CN113064161B (en) Wave spectrometer cross spectrum calculation method based on double sub-pulse reconstruction
Pan et al. A raw echo simulation method based on reference signal translation for InSAS
RU2431155C1 (en) Method of measuring distance by range finder with frequency modulation of sounding radio waves
RU2414723C1 (en) Method of measuring attenuation of radar radiation by clouds and precipitations
CN110726995A (en) Laser radar high-precision ranging method and system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101221