技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及雷達(dá)監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于地球曲率的緣故，現(xiàn)有的遠(yuǎn)程天氣雷達(dá)的主要缺點(diǎn)是他們?nèi)狈δ芰頇z測(cè)到低到中等海拔高度的天氣災(zāi)害。由于衛(wèi)星天氣遙感探測(cè)并不能提供一個(gè)實(shí)時(shí)更新的天氣活動(dòng)進(jìn)程。因此，低到中海拔高度的局部天氣活動(dòng)進(jìn)程和準(zhǔn)確位置可能無法檢測(cè)到。

多功能相控陣?yán)走_(dá)提供三種配置:二維相掃、一維水平相掃和一維垂直相掃。在氣象傳感系統(tǒng)中，每個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)覆蓋一個(gè)近的范圍，以克服地球曲率的問題。通過對(duì)每個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，得到大面積的覆蓋率。該雷達(dá)的設(shè)計(jì)是針對(duì)同時(shí)執(zhí)行多任務(wù)，可以應(yīng)用于地面目標(biāo)跟蹤、海上監(jiān)視、和天氣探測(cè)等；同時(shí)執(zhí)行多任務(wù)意味著當(dāng)對(duì)不同任務(wù)配置雷達(dá)資源時(shí)就會(huì)對(duì)雷達(dá)掃描時(shí)間提出更高的要求。這就是為什么有效的雷達(dá)掃描場(chǎng)景對(duì)于如何靈活分配有限雷達(dá)發(fā)射資源給不同探測(cè)任務(wù)并符合相應(yīng)的任務(wù)觀測(cè)時(shí)間是非常重要。

由于影響到天氣現(xiàn)象的形成和移動(dòng)的因素是非常復(fù)雜，導(dǎo)致它們難以探測(cè)和跟蹤。因此，想要提前預(yù)測(cè)天氣現(xiàn)象的移動(dòng)方向就需要一個(gè)非常先進(jìn)掃描跟新模式應(yīng)用在每掃描周期。現(xiàn)有的多功能相控陣?yán)走_(dá)所使用的掃描方式或掃描場(chǎng)景主要是用于非氣象探測(cè)方面，會(huì)將更多的資源分配到非氣象探測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，當(dāng)使用現(xiàn)有的多功能相控陣?yán)走_(dá)的掃描方式在探測(cè)和跟蹤快速變化的天氣活動(dòng)如龍卷風(fēng)，山火煙霧等，時(shí)間更新率就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。重大挑戰(zhàn)是如何在滿足各個(gè)應(yīng)用任務(wù)的掃描時(shí)間的同時(shí)，能夠做到最優(yōu)化的分配有限雷達(dá)傳輸資源給多個(gè)應(yīng)用任務(wù)。例如，空中交通管制應(yīng)用任務(wù)的掃描時(shí)間不能超過每轉(zhuǎn)5秒。因此，如果兩個(gè)空中交通管制和氣象遙感應(yīng)用任務(wù)同時(shí)運(yùn)行，大多數(shù)雷達(dá)資源會(huì)分配為空中交通管制程序，這樣就會(huì)有可能導(dǎo)致丟失對(duì)重要天氣活動(dòng)過程跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)，其在探測(cè)和跟蹤天氣活動(dòng)的時(shí)候?qū)ο嗫仃嚉庀罄走_(dá)資源進(jìn)行最優(yōu)化配置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括若干個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)，若干雷達(dá)節(jié)點(diǎn)依次連接，形成雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)包括受依次連接的天線、收發(fā)組件、上下變頻器和中頻收發(fā)激勵(lì)器，所述中頻收發(fā)激勵(lì)器輸出端依次連接數(shù)據(jù)攝取器、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器和顯示模塊，所述雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)輸入端通過網(wǎng)絡(luò)與雷達(dá)控制和操作界面模塊連接。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述收發(fā)組件包括接收單元、功放、數(shù)模電路、電源控制、散熱系統(tǒng)和發(fā)射單元。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上下變頻器包括上變頻器和下變頻器，所述收發(fā)組件輸出端分別與上變頻器和下變頻器，所述上變頻器輸出端中頻收發(fā)激勵(lì)器連接，所述下變頻器輸入端與中頻收發(fā)激勵(lì)器連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)，通過基于將重要的天氣活動(dòng)局部化，估測(cè)它們的下個(gè)移動(dòng)位置，然后再將這些信息傳遞給下個(gè)掃描周期的掃描場(chǎng)景，最大限度地分配雷達(dá)資源到重要天氣活動(dòng)的本地化和跟蹤的氣象應(yīng)用任務(wù)上。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

參照附圖1，本實(shí)用新型提出一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)，一種基于多功能相控陣?yán)走_(dá)的混合模式氣象探測(cè)系統(tǒng)，包括若干個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)包括受依次連接的天線11、收發(fā)組件12、上下變頻器13和中頻收發(fā)激勵(lì)器14，其特征在于：所述中頻收發(fā)激勵(lì)器14輸出端依次連接數(shù)據(jù)攝取器15、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器16和顯示模塊2，若干雷達(dá)節(jié)點(diǎn)依次連接，形成雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)1，所述雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)1輸入端通過網(wǎng)絡(luò)與雷達(dá)控制和操作界面模塊3連接。所述收發(fā)組件12包括接收單元121、功放122、數(shù)模電路123、電源控制124、散熱系統(tǒng)125和發(fā)射單元126。所述上下變頻器13包括上變頻器131和下變頻器132，所述收發(fā)組件12輸出端分別與上變頻器131和下變頻器132，所述上變頻器131輸出端中頻收發(fā)激勵(lì)器14連接，所述下變頻132器輸入端與中頻收發(fā)激勵(lì)14器連接。