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1、多普勒探测原理第1页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二第2页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二多普勒频率 (1)(8.1)式(8.2)式规定朝向天线的运动速度为正，则有： 假设 雷达的工作波长为 ，初始相位为 ，经过 R 距离处目标物的后向散射后，返回信号的相位由于第3页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二多普勒频率 (2)(8.3)式 根据上式，不难得到不同波长雷达探测不同径向速度的目标物时产生的多普勒频率的具体数值（详见P. 219 表 8.1）。第4页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二VAD(Velocity

2、Azimuth Displayer)技术(1) VAD：“速度-方位显示”方法，就是让雷达天线以某固定仰角作全方位扫描，并把探测到的降水粒子在某一距离和方位上的径向速度 记录并显示出来的方法。 第5页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二XYZ 设降水粒子的运动速度可以分解为垂直向下分量 和水平分量 ， 为仰角，记为 ， 与方位角 互补，则： 在 PO 方向上的分量为 ，其在径向方向即 PR 方向上的分量为 ； 在 径向方向即 PR 方向上的分量为 ；第6页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二VAD(Velocity Azimuth Displayer)(2)

3、因此，径向速度方向上的合速度上述推导过程中还假设了 与 X 轴方向的水平夹角为 0 ，若 与 X 轴方向的水平夹角为 时，不难得到径向速度方向上的合速度为(8.81)式第7页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二VAD(Velocity Azimuth Displayer)(3)当雷达天线指向水平风速的来向时， ，则：(8.82)式当雷达天线指向下风方向时， ，则：(8.83)式探测高度上的水平平均风速 探测高度上的垂直平均风速 第8页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二 当多普勒雷达显示的速度由渐变到最大值（或渐变最小值）后，突变为负的最小值（或突变为正的最大值），这种现象就称为“速度模糊”现象。突变的边界就是模糊区域的边界。 “速度模糊”的概念第9页，共10页，2022年，5月20日，14点4分，星期二解决办法：主观识别法：根据风速连续性（强切变现象除外）进行。即根据具体的雷达波长和设置的PRF值，制作一个类似于钟表的示意图，利用图解法正确识别多普勒径向速度。 利用退模糊软件（制作原理同前）。利用双 PRF 技术：利用双 PRF 技术扩展多普勒雷达的最大不模糊速度范围，因为最大不模糊速度与最大不模糊距离是相互制约的。 速度模糊产生的原因及解决措施产生的原因：多

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