雷达介绍资料汇总

概述介绍RockwellCollionsWXR-2100型多扫描气象雷达在气象信息的处理和提炼方法上有革命性的突破，多扫描气象雷达是一种全自动雷达，它可以在不需要飞行员输入扫描角度和进行增益设置的情况下，不管在什么时候，不管飞机的姿态如何，对所有范围内重要的气象信息进行无杂波的显示。当多扫描气象雷达工作在自动模式的时候，每个飞行员将会获得一般只有有经验的雷达操作员才能获得的气象信息，而飞行员只需进行简单的标准化航空公司飞行员培训。多扫描气象雷达有效的减少了飞行员的工作负担，并增强了天气的探测能力，增加了机组及旅客的安全性。多扫描雷达工作的关键在于雷达对雷雨底部反射部分的探测，然后通过先进的数字信号处理技术对地面杂波进行抑制。为了对短、中、长距离范围内的气象进行更好的探测，多扫描气象雷达也集成了多雷达扫描功能，对扫描角度进行预设。因此，在不同的飞行阶段，不同的探测距离，它的气象探测结果都十分出色。真320海里探测和QverflightProtection功能是多扫描气象雷达众多新特征中的两个。多扫描气象雷达因为使用先进的运算法则来消除地面杂波，这使它能够跨越雷达视野的限制，为飞行员提供真正意义上的320海里气象资料。OverflightProtection功能使机组人员能够躲开雷雨顶部渗透，这是如今导致飞机颠簸的主要原因之一。OverflightProtection功能将那些对飞机造成威胁的任何雷雨信息保持在雷达显示屏上，直到它不在对飞机造成威胁为止。系统描述重要的运行特点全自动工作：多扫描气象雷达设计工作在全自动模式，飞行员只需输入探测范围，而不需要输入扫描角度和进行增益设置。理想的无杂波显示：RockwellCollions第三代地面杂波抑制算法能减少约98%的地面杂波，这使它能理想的无杂波显示有威胁的气象信息。在不同探测范围和飞行高度情况下良好的气象探测能力：多扫描气象雷达将从不同扫描角度获得的气象数据储存在存储器中，当飞行员选择了所要求的显示范围，不同角度的扫描信息将会从存储器中取出并一起显示。通过多角度的扫描，可以获得近距离和远距离的气象信息，这使得不管飞机的姿态如何，不管何种探测范围，显示屏上所呈现的都是一幅最优化的气象图。决策气象：多扫描气象雷达能够提供真正意义上的320海里决策气象信息。GainPlus：GainPlus包括以下功能：传统的加减增益控制：多扫描气象雷达允许机组人员在人工或自动工作模式的时候进行增加或减小增益。基于温度的增益控制：在高海拔的巡航高度，由于低的雷雨雷达反射率，将会基于温度对雷雨增益进行补偿。路径衰减补偿和警报（PACAlert）：对距飞机80海里范围内的干扰性气象造成的衰减进行补偿，当补偿超过限制，一个黄色的PACAlert杆将显示以提醒飞行员注意雷达阴影区。OverflightProtection：OverflightProtection功能减少了在高海拔巡航高度时疏漏雷雨顶部渗漏的可能性。多扫描气象雷达向下扫描波束的信息和它的信息存储能力将发挥作用，可以防止在飞机完全穿越有威胁的雷雨区之前，雷雨区图象在显示屏上消失。海洋气候反射率补偿：多扫描气象雷达能对海洋雷雨反射率的减小进行增益补偿，以便在飞机飞越海洋时提供更精准的气象信息。全面的低高度气象：在低高度时，多角度扫描的应用使雷达能够通过对飞机飞行路径的扫描来防止闯入拱形雷雨紊流区，能探测出飞机下方正在行成的雷雨，并能看到更大范围内的气象情况。风切变探测：在起飞和着陆阶段，自动的风切变探测能力将起作用。寿地图宋：地图模式香能够探测出查主要的地理善特征，如城患市，湖面，倍海岸线等。贷全范围全模热式下的同步答显示更新苍：在自动模谱式下，机长绞和副驾驶的晋显示更新是啄同步进行的榆，即使他们刊选择了不同欺的显示距离妖和不同的工敬作模式。工作原理饮雷雨的反射止率算了解多扫描捆气象雷达奴如何工作的郊关键在于了龙解雷雨的反个射率。一般构来说，雷雨椅的反射率被着划分成三个拔部分（见图休3屋—辽1）。串图3鱼—个1雷雨反同射级别浮雷雨的下三而分之一由于惊温度在冰点袖之上，所以虚全部由小雨识滴组成，这政部分是雷雨届中对雷达波眉能量反射最争强的部分。层中间部分由疗过度冷却的监水和冰晶组态成，由于冰呜晶是不良的忽雷达波反射邮体，所以这蜡部分的反射巩率开始减小掀了。雷雨的丑上部完全由丑冰晶组成，趋所以在雷达弦上几乎不可授见。另外，静正在形成的作雷雨在其上均部可能会形周成拱形的紊为流波。布图3仙—猫2显示的是垦一个真实的荷雷雨。图3顶—偏3显示的是岁随着扫描俯刚仰角度的增毁加相应得到海它鸽的一些雷达域图屋。在实际的痒人工操作中感，通常是在观能观察到最弓多的雷雨反筛射回波的角礼度和接收到施最少地面杂素波的角度之惰间选择一个膏折衷的扫描定角度。葛图3熟—侵2雷雨剖图3炊—饿3陶雷雨和在不飞同扫描俯仰麦角度时它相僻应的雷达图灿理想的雷达惨波束况了解了雷雨榴的反射率和以扫描角度对隙它的影响，瓣我们可以设匀想一下探测内天气的理想贞雷达波束的马特性。理想秒的雷达波束梁能够直接探羽测到飞机下碰方区域，探平测出正在形筐成的雷雨，友并且波束能奖沿地球表面费的曲率延伸泳到雷达波传厦播的最远距戚离（图3督—舱4）。这样素，理想的雷怕达波束能在店任何时候显若示出飞机到珍320海里闷外所有的重悉要气象信息昌。暑图3晌—滨4理想的田雷达波束筹多扫描对理毒想雷达波的孟仿效们多扫描雷达敢通过获取来短自不同扫描签角度的信息笑并将其合并原进整个气象略图中来仿效叙出理想的雷素达波束。R刻ockwe疗llCo闸llion师s的专利眼—楼地面杂波抑浓制算法被用退来消除地面揉杂波，这使择得飞行机组循人员能看到旅0鬼—浸320海里姥范围内所有燥的重要气象坐目标，而不狼受地面杂波挪的干扰（图养3规—朱5）吩。签图3甜—腔5多扫描管雷达对理想原波束的模拟爪多扫描雷达扭的工作程序诉图3委—然6混显示多扫描浊雷达的工作劲程序部。两个不同积扫描角度的付扫描数据被坑采集，并对予飞机前方不棋同区域的回果波信息进行谷优化。一般抹来说，多扫惩描气象雷达玩通过自动调请整波束的扫允描角度和增律益，上部扫廉描波束探测乌的是中间区沸域的气象信滥息，而下部混波束探测的宁是较近和较酒远距离的气仁象信息（图盖3刃—惧7）。这些密信息被存在燕一个临时的炭数据库中，补当机长或副偷驾驶选择了鲜一个距离，刊计算机就回肾取出相应部驱分的数据信鞋息，并对其甩进行合并和宜杂波抑制。奋这样没，不述管机组选择贷了哪个距离从，都能得到盟最优的气象股图。约图3夸—靠6多扫描填雷达工作赵程序惯图3赛—护7多扫描转雷达上下波陈束的扫描更新速度斜除风切变模沃式外，多扫射描气象雷达匹在其它所以怕模式下完整从的进行一次懂数据处理的将总时间是议8逆秒，而在风主切变模式下浙，多扫描和茧风切变总的谎处理周期为仁11.2秒平。因此，在露一个数据处埋理周期内，奔所观察到的底天气情况不共会发生明显膊的改变，改炼变的只是天菊气和飞机的守相对位置关过系。为此，太多扫描气象炒雷达通过调司整（图3悼—著8）和旋转邮（图3挑—妈9）所存储贩的数据图片辣来补偿飞机挂的运动。澡这样，Co驻llion顾s多扫描气资象雷达在除伤风切变以外团的所以工作掌模式下每4悼秒对雷达显特示进行一次廉更新，而在岭风切变模式惯下的更新速物度为5.5蛾秒。这种工槽作方式的一庄个值得注意饮的地方在于贿雷达天线的希扫描不再与朗显示器的扫纺描相关联，岔这使得它可遵以在不妨碍笨对飞行员进瓣行气象显示裙的情况下，以让天线自由阶地完成多扫泼描功能。移图3纪—呈8多扫描节雷达对飞机优运动进行的笼图像更新丙图3固—丈9多扫描猜雷达对航向闷改变进行的防图像更新自动增益须多扫描气象柴雷达工作在泛自动模式时洽，它能根据扣大气温度曲旺线使用不同捷的增益，以聚此来对不同炎时间，地理窄位置，海拔召高度的影响饰进行补偿，何从而在所有亩飞行阶段都从能得到最优会化的气象目刃标回波图。述增益的调整渣适应了飞机裳的飞行环境湿，并在多数蹈情况下提供邪了最优化的罚气象图。总结绸因为多扫描盈气象雷达通准过角度的设咱置对飞机前突方的气象目收标进行探测浑，并能在有励地面杂波的递扫描角度所乏得的回波信和息中筛选出暑重要的气象六信息，所以仔它能基本无缓杂波的显示程0锡—谊320海里筒范围内对飞学机有影响的利所有气象信锈息连（图3驴—锄10牺）地。而且它的番整个工作过丈程是全自动婆的，这使得疲飞行员只需顾关注对恶劣惯天气的躲避研，而不用操节心气象目标凯的探测和分阳析。算多扫描气象哄雷达扛用产生大量酬地面杂波的祝扫描角度来赵探测雷雨的晌反射部分，虑图3乌—辫10显示在起地面杂波抑钉制关闭状态剃下的雷达图河，气象目标捆都被大量的返地面杂波所跳遮蔽了。破图3块—踩10多扫注描雷达在地衡面杂波抑制饼（GCS）肺功能关闭时徒的显示笋图3鸽—宜11演示的使是在地面杂汇波抑制功能峰起作用时的堤雷达图（从阳0到亏160海里汁范围）。完床全无地面杂盈波的干扰，肯只有那些重身要的旱气象目标是吸可见的。值彼得注意的是爪雷达的扫描掉角度不在需难要在减小地垃面回波的角功度和能观察管到最好气象弟目标回波的越角度中折衷匆了。筒图3软—纱11多扫描殃雷达在地面棕杂波抑制（仇GCS）功吹能打开时的勤显示弟多扫描气象钟雷达的控制驻面板境空客的多扫体描气象雷达唐的控制面板孤是一个双系殃统、单功能草的控制面板观。雷“京双系统镰”瞧是由于雷达南系统可能包颈含有一套或油两套发射/歇接收机，这丽是由飞机的阔构型决定的角。容“材单功能薯”贱意味着在模侵式、增益及婶扫描角度设锹置方面，机角长和副驾驶避都是相同的劝。翻图4古—榨1空客飞甚机的双系统腾、单功能的割控制面板显示指示女空客的显示化指示痛自动工作是廉空客飞机的垦标准工作模巴式，因此，撇当自动多扫链描功能被选肃择后，EF格IS上是没霉有指示的。秒在人工模式垫下，MAN舅将在EFI晕S上显示在强扫描俯仰角谣度代码的旁赚边。嚼图4完—塌5上面一幅顷图显示在自湾动模式下工大作的状态。锣因为负1.顺5度俯仰角唱代码前没有居指示。MA盆NGAI忽N的显示是此由于它的增造益是某个位渡置的增益，鱼而不是CA渣L（经过校助准的）增益婚。下面那幅昆图显示在人找工模式下工画作的状态，压因为MAN捉显示在正2里度俯仰角度式代码的前方促。CAL（锁经过校准的浇）增益被选墓择了，因为房MANG瓜AIN指示挎没有出现。注意：帆当气象雷达攀在AUTO校（自动）模月式出现故障接时，显示扫间描俯仰角度铲的区域会显调示A-15旧、A-15骆.5或者A容-16的指芦示，并伴随粒有相应的故肉障信息显示奉（如：WX玩RSYS明或AU脚TOTIL奋TFAI幼L）。将雷罚达转换到M闭AN（人工挽）模式并按赞照雷达的标胃准操作程序倦进行操作。数图4间—重5空客自锹动和人工工中作模式指示访如果自动功日能故障，（怜气象情况）彻在机组人员做来取消自动谨功能以前，涛将无气象情被况显示，并植有NOA蜂UTOTI础LT显示（卖图4窝—悠6）。刺图4酒—敢6空客自勇动功能故障记指示肝俯仰角度指删示途不管是波音勺还是空客的朱飞机，在自角动工作模式况，EFIS原上显示的扫稠描俯仰角度狗是上下波束之角度的平均犹值。例如，飞在起飞阶段瓣，上下扫描绿波束的角度限相差4度，韵下面的波束罪角度为3度肯，而上面的屿波束角度为毯7度，所显盼示的扫描角较度为5度。威随着飞机的括爬升，两波骗束间的角度访差越来越小巷，当达到地切面以上框10000狐英尺姐或更高时，端上下波束角梨度差会维持壶在2度左右州。注意：钳由于EFI梁S显示系统脊的TILT紧指示为整数捉，所以在机劈长和副驾驶学的NAV养DISPL故AY（导航倾显示）上显兄示的TIL忽T值可能会巷有区别浸，这是由于脆显示系统的身舍入差别造测成的。欣多扫描雷达威自动工作模迟式滔多扫描气象香雷达被设计决成全自动工进作模式，只双要选择了自湾动功能和所驼要求的探测桶范围，自动需模式开始工危作。一旦进城入自动模式副，雷达回调蠢整扫描角度怕和增益，以容便在任何距梳离和飞行条真件下都能提录供最优的气裤象图。常规控制剩电源（开/钩关）恳空客：当S谣YS（系统邮）开关被选掌到1或2，赴雷达就上电改了。当SY哭S开关打到削OFF位时纳，系统断电短。唤注意：对空弃客飞机来说庆，不管飞机肿的构型是单备收发机还是见双收发机，警都用一个双豪系统控制面掩板出。对单收发椅机来说，S狸YS开关的菜2位置是无薪效的。始图洋4商—浑10空客袋的控制面板闸自动工作模边式（ON/蚕OFF）碗空客：犬当MULT脑ISCAN刷MAN/乐AUTO开榆关打到AU侮TO位时，吵机长和副驾迷驶位都会工横作在自动模勾式（图4喘—与11）。当增MULTI皇SCAN致MAN/A巷UTO开关纪打到MAN薪位时，机长鸣和副驾驶位瓜都会工作在尼人工模式，奶具体的控制日操作会在人匪工操作部分颠描述。偶图4捎—盈11空客状MULTI傍SCAN每MAN/A睁UTO（人替工/自动模愁式）控制邮自动模式刚欠开始被选择钢时，静雷达会首先跌对飞机的飞碍行路线进行注一次扫描。影这将确保飞樱行机组人员际能马上看到族飞机前方的汪气象情况。迫然后雷达会缩以一个相对担低的扫描角狼度进行一次撞第二次扫描希。地面杂波毙抑制算法会戒从第二次扫助描开始发挥兄作用，并在炒第十五次扫当描开始之前跪（16秒）洲完成全部的透初始化程序拣。当初始化滚程序完成的校时候，飞行掏机组人员将庸会收到一幅铲残留有最少浮地面杂波的朝全范围气象晋图精。另外，O池verFl未ight保留护功能将会慨衔接，以防盐对飞机有威蠢胁的雷雨在惜雷达图上消示失。榴图4剧—叉13多扫匹描气象雷达朵的初始化程拒序注意：浸多扫描气象毅雷达有族“惜coast静”趣特性，它允恋许飞行员暂斧时将雷达切嚼换到人工（妹MAN）模状式，然后又渡回到自动（住AUTO）陈模式。如果来飞行员将雷喊达从自动模午式切换到人胶工模式后在披38秒内又蔽回到了自动欧模式，雷达愿将会记住自裤动模式的设中置，并不需蜜要进行再次墨初始化。愤地面杂波（肾开/关）波多扫描气象厨雷达在自动并模式下工作谅时，地面杂亏波抑制（G善CS）功能董处于激活状颂态，对于空午客和波音的踩飞机来说，集这是默认的挺位置。有时卖，机组成员才可能会因为咐导航方面的笼原因希望暂饮时取消地面困杂波抑制特素性，这就需见要进行手动车操作。镰空客：为了身观察到地面照回波，需将诉GCS开关农从AUTO欠位打到OF慰F位。这个牛开关是弹簧座加力的，当互放开时会自渐动回到AU旗TO位。躺图4退—省14空客殊GCS（地词面杂波抑制占）控制缴扫描倾斜角竭度控制（在湖自动工作状粱态时不起作速用）究多扫描气象用雷达在自动陕模式下工作班时，俯仰倾眨斜角度控制译是不起作用章的。在EF愿IS上显示再的倾斜角度拣值为上下波桌束倾斜角度孟的平均值次。稍图4纲—渔16空客励TILT（乘扫描俯仰角活度）控制僻双系统选择娃（针对装备匪有两套收发今机的飞机）顿当飞机装备野有两套收发茶机时，双系昂统选择允许米机组人员选若择使用其中靠任意一套。壶空客：用S绕YS开关机狂组人员可以酸选择使用系酒统（左边收城发机）或2坏系统（右边摄收发机）。绩SYS开关于的OFF位耻是给雷达系稠统断电。改图4观—浙18空客妹（单/双收辈发机构型）趣注意：对空螺客飞机来说座，不管飞机咸的构型是单航收发机还是定双收发机，躲都用一个双夫系统控制面逐板。对单收裕发机来说，欲SYS开关漂的2位置是熄无效的。气象探测路在自动模式破下工作时气灶象探测的特络性丛全范围内的隙最优气象图域显示魄因为多扫描恢气象雷达模我拟的时理想揭的雷达波束议，赌从0淘—聚320海哩藏范围内所有饮的气象信息患都被存储在融计算机的存朗储器中赔。惕并且由于用劫计算机算法厕对地面杂波辽进行了滤除贺，宏所以扫描俯寄仰角的选择辩上不需要在饶消除地面杂肃波的角度和键最优气象图芝像的角度上纱进行折衷浑。维飞行员只需糠简单地选择贱所要求的范恢围兔，乎雷达显示器喊上就会显示放出最优的气掩象图洒。陕图4炒—咳21不同观距离显示的惜优化气象图披大范围低高赚度气象喝弓榆形紊流保护贸多扫描气象国雷达在低海裂拔高度使用侦时很，载扫描波束设碧置成多个不赔同的角度畏，装并会启动地帖面杂波抑制歌功能蛇。右以防止飞机丘受到雷雨弓下形紊流的袭凤击.同时使器飞机能观察行到更远距离奴的气象状况叉。叙上面的扫描雅波束在飞机嫂的爬升过程丈中对飞机飞扶行路径进行童扫描,以防诚止闯入弓形参紊流翻。烦而下面波束药由于角度地忙传统地扫描激俯仰角度更完低昏。扩所以能探测敌到近距离和揪中距离地气毕象(图4-玉22)蓬。坦图4竭—遥22多扫蛙描气象雷达真在低海波高共度的工作讽320润海里棚决策气象估因为多扫描胆气象雷达能般选择最佳的亮气象扫描俯舒仰角斥，肝并用数字信删号处理的方扮法对地面杂迟波进行了滤寺除结，喷所以它能超嘴越雷达视野蔬(图4-7富5)自动提番供远达32有0海哩的决弓策气象图肃。授图4-24纠显示多扫描叼气象雷达为制了能够探测洁到更远距离解的气象情况镰使如何使用经俯仰角度进巴行跨雷达视胶野的悬。营图4轰—便24多扫奖描气象雷达房远距离扫描阿的俯仰角度营在图4诚—去25中，多晚扫描气象雷纹达清楚的显填示了评300海里忆外的一个雷谅雨带。筒160海里蛇外的那些雷顿雨带只有在墨320海里僵模式时才能海够看到。撞图4羡—票25踏多扫描气象雅雷达钟320海里剂决策气象显状示崖全范围全模钻式下的同步诞显示更新.瓣多扫描气象鱼雷达同步更眼新驾驶舱内尤所有的显示乡器支，臂即使副驾驶聋和机长选择子了不同的显害示范围和不孝同的模式长，票除风切变外彼的其它所有胁模式下显示傲更新速度为耀4秒容。诵风切变模式窄下的更新速楼度为5.5朽秒渔。搅因此屠，蜓气象信息的嚼更新是连续春而快速的赵。工作模式己WX(气象脾模式)担WX(气象匪)模式(图蹄4-26)矩能显示不包廊括紊流信息猜的气象目标屯.当多扫描娃气象雷达工寨作在AUT稿O模式下时津,气象目标句的显示完全秋没有地面杂尺波的干扰.李因为能够快供速准确的分籍辨出有威胁穗的气象目标恨。械图4撞—好26空客缝WX（气象西）控制描在图4熊—级28中，W顶X（气象）竹模式被