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SC型天气雷达实时回波显示设计与分析

电子技术应用 2023年7期

郑鹏斌1，2，李昭春1，2，杨旻3，张日晶4，王平5

（1.海南省气象探测中心，海南海口 570203；2.海南省南海气象防灾减灾重点实验室，海南海口 570203； 3.成都中电锦江信息产业有限公司，四川成都610500；4.三亚市气象局，海南三亚 572026； 5.海南省琼中黎族苗族自治县气象局，海南琼中 572923）

摘要： 为解决SC型天气雷达需要在体扫结束后才生成产品的问题，设计了SC型天气雷达实时回波显示的方案，并在三亚雷达站开展了试验。在三种方案中选择了FTP同时分发逐仰角文件和标准格式基数据的方案，并对原RDA软件和FTP传输软件进行了再次开发，使其具备同时生成以及传输逐仰角文件和标准格式基数据的功能。对SA型标准基数据、SC型逐仰角文件、SC型标准基数据所生成的19、20、37、38、61、110号产品的生成时间进行了对比，结果表明：（1）采用SC型逐仰角文件生成产品的时间与SA型雷达相当；（2）采用SC型逐仰角文件生成典型PPI产品比采用SC型基数据生成同类产品大幅度缩减了生成时间；（3）采用SC型逐仰角文件生成衍生产品与采用SC型基数据生成同类产品的时间相当。此设计方案具有通用性，可推广至全国其他型号的天气雷达使用，以缩短部分产品的生成时间，提高短时强降水、风暴的预报时效。

關鍵詞： SC型天气雷达 ROSE2.0 逐仰角文件基数据

中圖分類號：TN95
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223572
中文引用格式： 鄭鵬斌，李昭春，楊旻，等. SC型天氣雷達實時回波顯示設計與分析*[J]. 電子技術應用，2023，49(7)：134-140.
英文引用格式： Zheng Pengbin，Li Zhaochun，Yang Min，et al. Design and analysis of real-time echo display of SC weather radar[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(7)：134-140.

Design and analysis of real-time echo display of SC weather radar

Zheng Pengbin1，2，Li Zhaochun1，2，Yang Min3，Zhang Rijing4，Wang Ping 5

(1.Hainan Province Meteorological Detecting Center，Haikou 570203，China； 2.Key Laboratory of South China Sea Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Hainan Province，Haikou 570203，China； 3.Chengdu Zhongdian Jinjiang Information Industry Limited Company，Chengdu 610500，China； 4.Sanya Meteorological Bureau，Sanya 572026，China； 5.Hainan Qiongzhong Li and Miao Autonomous County Meteorological Bureau，Qiongzhong 572923，China)

Abstract： In order to solve the problem that SC weather radar needs to generate products after volume scanning, a real-time echo display scheme for SC weather radar is designed and tested at Sanya radar station. In the three schemes, the scheme that FTP simultaneously distributes elevation by elevation files and standard format base data is selected, and the original RDA software and FTP transmission software are redeveloped to enable it to generate and transmit elevation by elevation files and standard format base data at the same time. The generation time of products No. 19, 20, 37, 38, 61 and 110 generated by SA standard base data, SC elevation file and SC standard base data are compared. The results show that: (1) The generation time of products using SC elevation file is equivalent to that of SA radar; (2) The generation time of typical PPI products using SC elevation file is greatly reduced compared with similar products using SC base data; (3) The time of generating derivative products by using SC elevation file is equivalent to that of generating similar products by using SC base data. This design scheme is universal and can be extended to other types of weather radars in China to shorten the generation time of some products and improve the forecasting time of short-time heavy rainfall and storm.

Key words : SC weather radar；ROSE2.0；elevation file；base data

0　引言

新一代天氣雷達(以下簡稱“天氣雷達”)是探測降水的主要手段，是對強對流天氣(冰雹、大風、龍卷和暴洪)進行監測和預警的主要工具之一[1]。我國天氣雷達已建成二百多部，在防災、減災方面有著不可替代的作用，取得了顯著的經濟、社會效益。為更充分發揮天氣雷達的價值，高金兵等[2-11]在如何利用和管理雷達基數據方面進行了研究；為保證雷達數據的及時性和可靠性，李容等[12-17]在雷達數據的傳輸方式以及傳輸監控等方面進行了研究。但是，由于我國生產天氣雷達的廠家眾多，目前正在業務運行的天氣雷達有SA、SB、SC、CA、CB、CC、CD等型號，每種型號雷達之間存在一定的技術壁壘，在雷達拼圖等綜合應用方面存在一定的障礙。為解決此類困難，中國氣象局組織開發了新一代天氣雷達業務軟件(簡稱“ROSE2.0”)。目前，全國組網天氣雷達已正式運行ROSE2.0系統，在強對流天氣自動報警、定量估測降水方面有著顯著的成效。

海南省三亞SC型天氣雷達參與了ROSE2.0的試點運行。通過一個多月的試運行，ROSE2.0在實際業務環境中的可用性、穩定性和業務支撐能力表現良好，滿足了業務需求。但是，SC型雷達還需等待雷達體掃完成，即生成基數據后才能處理分發產品，未能像北京敏視達雷達有限公司(以下簡稱“敏視達”)所生產的雷達型號(SA、CA)一樣實現實時回波顯示，即還存在著困擾多年的非敏視達雷達實時顯示回波的“最后6分鐘”難題。隨著ROSE2.0系統的成功升級部署，為破解“最后6分鐘”的難題提供了技術可能。以三亞雷達為試驗對象，設計了SC型天氣雷達ROSE2.0的實時回波顯示的方案，并對結果進行了分析，為其他型號的天氣雷達提供借鑒。

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作者信息：

鄭鵬斌1，2，李昭春1，2，楊旻3，張日晶4，王平5

（1.海南省氣象探測中心，海南海口 570203；2.海南省南海氣象防災減災重點實驗室，海南海口 570203；3.成都中電錦江信息產業有限公司，四川成都610500；4.三亞市氣象局，海南三亞 572026；5.海南省瓊中黎族苗族自治縣氣象局，海南瓊中 572923）

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