雷达目标识别原理与实验技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 气象雷达概念 1

1.2 气象雷达分类 1

1.2.1 天气雷达 1

1.2.2 高空气象探测雷达 2

1.2.3 风廓线雷达 3

1.3 气象雷达的基本组成及工作原理 3

1.3.1 基本组成 3

1.3.2 各分系统的主要功能 4

1.3.3 基本工作原理 4

1.4 气象雷达发展简史 7

第2章 气象目标与电磁波的相互作用 10

2.1 电磁波频谱及气象雷达工作波段 10

2.2 非均匀大气对电磁波的折射 13

2.2.1 平面和球面大气折射 13

2.2.2 大气折射指数 15

2.2.3 折射类型 17

2.3 气象目标对电磁波的散射和吸收 18

2.3.1 散射 18

2.3.2 吸收 29

2.4 气象目标对电磁波的衰减 31

2.4.1 衰减系数 31

2.4.2 气体对电磁波的衰减 31

2.4.3 云对电磁波的衰减 32

2.4.4 雨对电磁波的衰减 33

2.4.5 冰雹对电磁波的衰减 34

第3章 常规天气雷达 36

3.1 概述 36

3.2 系统组成及简要工作过程 36

3.3 云和降水目标强度测量 37

3.3.1 云和降水目标强度 37

3.3.2 气象雷达方程 39

3.3.3 距离订正 44

3.3.4 回波涨落与视频积分处理 45

3.3.5 天气雷达回波信号数字化 49

3.4 常规数字化天气雷达的主要性能 50

3.5 天气雷达回波强度的分析与应用 51

3.5.1 雷达扫描方式与回波显示 51

3.5.2 天气雷达探测的基本要求 53

3.5.3 回波的分类与识别 56

第4章 多普勒天气雷达 69

4.1 概述 69

4.1.1 相参振荡 69

4.1.2 多普勒频移 70

4.1.3 I、Q正交信号 72

4.2 系统组成与工作过程 73

4.2.1 全相参脉冲多普勒天气雷达 73

4.2.2 接收相参脉冲多普勒天气雷达 76

4.3 云和降水目标运动信息提取 81

4.3.1 云和降水目标回波多普勒频谱的统计特征参数 81

4.3.2 快速傅里叶变换法 83

4.3.3 脉冲对处理法 84

4.4 多普勒测速性能 86

4.4.1 发射脉冲参数对测量结果的影响 88

4.4.2 速度模糊及其解决方案 91

4.4.3 地物对雷达探测的影响及处理 95

4.4.4 多普勒速度谱的宽度 98

4.5 多普勒速度资料的分析与应用 102

4.5.1 多普勒速度图的识别 102

4.5.2 多普勒天气雷达产品与应用 111

第5章 双偏振全相参多普勒天气雷达 122

5.1 概述 122

5.2 系统组成与工作过程 123

5.2.1 单发单收双偏振多普勒天气雷达 123

5.2.2 单发双收双偏振多普勒天气雷达 125

5.2.3 双发双收双偏振多普勒天气雷达 126

5.2.4 双发双收、单发双收兼容式双偏振多普勒天气雷达 127

5.3 云和降水粒子极化信息提取 129

5.3.1 三种偏振波与降水目标粒子极化特性 129

5.3.2 云和降水粒子的双偏振参数 133

5.4 天气目标偏振参数测量性能 136

5.4.1 差分反射率因子ZDR的测量误差 138

5.4.2 差分传播相移率KDP的测量误差 142

5.5 双线偏振多普勒天气雷达资料的分析与应用 142

5.5.1 改善雷达定量测量降水的精度 142

5.5.2 识别降水粒子相态 144

第6章 高空气象探测雷达 149

6.1 概述 149

6.2 系统组成与工作过程 150

6.2.1 一次测风雷达 150

6.2.2 二次测风雷达 153

6.2.3 无线电经纬仪 154

6.3 探测原理 157

6.3.1 测风原理 157

6.3.2 探空原理 161

6.4 探测性能 161

6.4.1 探测精度要求 161

6.4.2 探空仪误差 162

6.4.3 地面设备误差 163

6.4.4 典型装备的性能参数 164

6.5 终端产品及应用 167

6.5.1 高空气象探测雷达的原始数据 167

6.5.2 高空温度、压力、湿度资料的处理 170

6.5.3 高空风资料的处理 176

6.5.4 高空气象探测资料的应用 184

第7章 风廓线雷达 189

7.1 概述 189

7.1.1 分类 189

7.1.2 功能及特点 190

7.2 系统组成与工作过程 190

7.2.1 天馈系统 191

7.2.2 全固态发射与接收 193

7.2.3 信号处理 195

7.3 探测原理 199

7.3.1 湍流散射原理 200

7.3.2 大气折射率结构常数测量原理 203

7.3.3 风分量提取原理 205

7.4 主要探测性能 207

7.4.1 探测范围 208

7.4.2 探测分辨力 211

7.4.3 波束对探测性能的影响 213

7.5 终端产品与应用 215

7.5.1 天气分析 215

7.5.2 降雨判断 218

7.5.3 风切变探测 218

第8章 气象雷达新技术 221

8.1 相控阵天气雷达 221

8.1.1 功能特点 221

8.1.2 工作原理 222

8.1.3 系统组成与工作过程 226

8.1.4 典型设备 227

8.2 双/多基地天气雷达 231

8.2.1 功能特点 231

8.2.2 工作原理 232

8.2.3 系统组成与工作过程 233

8.2.4 典型设备 236

8.3 毫米波测云雷达 237

8.3.1 功能特点 237

8.3.2 工作原理 238

8.3.3 系统组成与工作过程 240

8.3.4 典型设备 241

8.4 声雷达 243

8.4.1 功能特点 243

8.4.2 工作原理 243

8.4.3 系统组成与工作过程 247

8.4.4 典型设备 250

8.5 中层大气中频探测雷达 252

8.5.1 功能特点 252

8.5.2 工作原理 252

8.5.3 系统组成与工作过程 254

8.5.4 典型设备 255

8.6 激光测风雷达 261

8.6.1 功能特点 261

8.6.2 工作原理 261

8.6.3 系统组成与工作过程 263

8.6.4 典型设备 263

参考文献 265

主要符号表 267

缩略语 276