[发明专利]一种相控阵天气雷达的角度标定系统

说明书

本发明公开了一种相控阵天气雷达的角度标定系统，所述相控阵天气雷达分为室外部分和室内部分，所述室外部分包括天线座、天线阵面、光传、数字波束形成，所述室内部分包括信号处理、伺服、健康管理、数据处理、二次产品生成服务器以及电缆、机柜和网络，所述室内部分设有GPS校时模块，所述数据处理中设有角度标定分析模块和太阳角度实时计算模块，所述数据处理中设有角度标定粗扫任务和角度标定精扫任务，用于控制雷达整机运行。本发明一键启动，自动完成雷达的方位角和俯仰角标定、每个步骤自动记录日志，便于排查故障、系统构架简洁、成本低。

技术领域

本发明涉及一种角度标定技术，特别是一种相控阵天气雷达的角度标定系统。

背景技术

相控阵天气雷达的角度标定是TR组件更换和日常维护的重要工作之一，CN106443663B公开了一种用于相控阵雷达角度标定的方法，其主要思路为：由于相控阵天气雷达灵敏度高，具有检测到太阳弱信号的能力，因此雷达空间定位可以采用捕捉太阳信号的方式来检查雷达天线空间定位是否准确。根据雷达所在位置的经纬度及当地时间，计算出太阳在雷达所处位置与地球表面形成的方位角和俯仰角，雷达天线能够在此方位角和俯仰角附近搜索太阳信号，一旦搜索到太阳信号，检查雷达天线指向和太阳实际位置间的误差，利用误差数据对雷达的波束指向进行修正，修正后继续检查雷达空间定位误差，直至误差符合指标要求。

角度标定结果将直接影响雷达的探测精度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种一键启动，自动完成雷达的方位角和俯仰角标定、每个步骤自动记录日志，便于排查故障、系统构架简洁、成本低的相控阵天气雷达的角度标定系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种相控阵天气雷达的角度标定系统，所述相控阵天气雷达分为室外部分和室内部分，所述室外部分包括天线座、天线阵面、光传、数字波束形成，所述室内部分包括信号处理、伺服、健康管理、数据处理、二次产品生成服务器以及电缆、机柜和网络，所述室内部分设有GPS校时模块，所述数据处理中设有角度标定分析模块和太阳角度实时计算模块，所述数据处理中设有角度标定粗扫任务和角度标定精扫任务，用于控制雷达整机运行。

所述健康管理的数据库中设有了角度标定日志。

所述天线阵面包括N根波导缝隙天线、综合网络、阵面监测、N通道数字TR组件、监测组件、阵面电源。

应用相控阵天气雷达的角度标定系统，执行角度标定方法，步骤包括：

a)相控阵天气雷达正常开机；

b)在数据处理计算机上打开雷达控制软件，点击“角度标定”；

c)数据处理软件启动“GPS校时模块”和“太阳角度实时计算模块”；太阳角度实时计算模块根据GPS校时模块提供的标准时间和雷达经纬度信息计算出太阳实时方位角At和实时俯仰角Wt；同时GPS校时模块将标准时间送给雷达各个分机；

d)数据处理软件启动“角度标定粗扫任务”：雷达方位角由伺服控制做0～360°连续扫描，天线转速12°/s，雷达俯仰角范围为Wt±5°，雷达回波数据率为30Hz；

信号处理将计算出的L个波束的数据与标准时间打包后实时送给数据处理，数据处理将这些数据送给“角度标定分析模块”处理；J1实时分析回波数据后计算出雷达测得的太阳实时方位角At1和实时俯仰角Wt1，并记录角度标定日志；

e)数据处理软件启动“角度标定精扫任务”：雷达方位角由伺服控制做At1±5°连续扇扫，天线转速3°/s，雷达俯仰角范围为Wt1±2.5°，雷达回波数据率为30Hz；