一种机载双波段气象雷达探测方法与流程

技术特征：
1.一种机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：s1：采用双波段共口径天线，分时发射x波段电磁波和ka波段电磁波；s2：气象雷达接收x波段电磁波和ka波段电磁波，并进行地杂波抑制；s3：根据x波段电磁波计算反射率rrf
x
；s4：根据ka波段电磁波计算反射率rrf
ka
、速度v
ka
和谱宽w
ka
；s5：根据s3获取的反射率rrf
x
、s4获取的反射率rrf
ka
、速度v
ka
和谱宽w
ka
进行气象目标的分析，并显示分析结果。2.根据权利要求1所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述双波段共口径天线为低剖面设计，所述双波共口径天线形成的x波段天线波束宽度是ka波段天线波束宽度的3-5倍。3.根据权利要求1所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述x波段电磁波的俯仰探测不少于2行，所述ka波段电磁波的俯仰探测不少于5行。4.根据权利要求3所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述x波段电磁波和ka波段电磁波的分时发射步骤如下：s1.1：确定波束探测俯仰中心角φ0其中，r
e
为地球等效半径，h0为载机高度、h
g
为地形高度；s1.2：根据探测行数和探测俯仰中心角分别确定x波段扫描和ka波段扫描的俯仰角；s1.3：采用先俯仰后方位的方式按序进行x波段电磁波和ka波段电磁波的发射，所述发射的波形为三段波形组成复合波形，所述复合波形的三段波形分别为按照顺序形成的x波段用于测量反射率rrf
x
的电磁波波形、ka波段用于测量反射率rrf
ka
的电磁波波形以及ka波段用于测量速度和谱宽的电磁波波形。5.根据权利要求4所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述地形高度为探测范围内的平均地高。6.根据权利要求4所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述s1.2中x波段扫描的俯仰角φx
n
和ka波段扫描的俯仰角φka
n
分别为：分别为：其中，σ
φx
为x波段波束间隔，n
x
≮2，in
x
为1,2，
……
n
x
，σ
φka
为ka波段波束间隔，in
ka
为1,2，
……
n
ka
，n
ka
≮5，和向上取整。7.根据权利要求4所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述s1.3中用于测量速度和谱宽的电磁波波形以φ0为波束中心，每帧包括2
n
个相参脉冲，其中n≮5。8.根据权利要求1所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述s5包括如下步骤：
s5.1：提取x波段的气象目标x1，
…
，xn，根据不同俯仰层的x波段反射率rrf
x
计算每个气象目标的质心位置、质心高度和气象顶高；s5.2：提取ka波段的气象目标ka1，
…
，kan，根据不同俯仰层的ka波段反射率rrf
ka
和谱宽w
ka
计算每个气象目标的质心位置、质心高度、气象顶高和谱宽均值；s5.3：将x波段探测的目标与ka波段探测目标进行关联，如两者质心距离小于3km，则判断是同一气象目标，将两者的质心位置、质心高度和气象顶高进行选大合并；s5.4：根据质心位置、质心高度和气象顶高进行气象目标识别分析：质心高度大于零度线高度，气象顶高大于8000m，则判断为雷暴目标，设置第一标识；质心高度大于零度线高度，谱宽均值大于5m/s,则判断为成长期雷暴，设置第二标识；质心高度位于零度线上下500m，谱宽均值大于3m/s,则会有积冰风险，设置第三标识；根据速度v
ka
,识别每公里速度变化大于10m/s的区域，判断为切变区，设置第四标识；s5.5：根据载机的飞行阶段，采用不同的标识图符叠加在显示画面。9.根据权利8所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述s5.5中的显示画面还包括对反射率的显示，其中，需对同一距离内x波段探测得到多个俯仰角的反射率rrf
x
以及ka波段探测得到多个俯仰角的反射率rrf
ka
进行选大处理，rrf＝max(rrf
ka
,rrf
x
),将rrf做为双波段雷达的综合反射率进行显示。10.根据权利9所述的机载双波段气象雷达探测方法，其特征在于，所述机载气象雷达的反射率显示范围不小于0dbz-40dbz，采用多色阶显示，色阶范围不大于10dbz。

技术总结
本发明提供了一种机载双波段气象雷达探测方法，所述方法包括如下步骤：S1：采用双波段共口径天线，分时发射X波段电磁波和Ka波段电磁波；S2：气象雷达接收X波段电磁波和Ka波段电磁波，并进行地杂波抑制；S3：根据X波段电磁波计算反射率Rrf


技术研发人员：高霞 于超鹏 周晔
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/3/4