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雷达气象方程及其推导


作者: admin 日期:Apr-16-11 新浪微博分享分享到新浪微博 分享到朋友社区

   雷达回波强度不仅取决于雷达系统各参数的特性,而且和被观测的目标物(云、降水粒子)的性质有关,还与雷达和被测目标物之间的距离以及其间的大气状况有关。只有把这些要素分析清楚,才能根据所测定的回波强度去推断云、降水的物理状况,雷达气象方程就是为此目的而建立的。
    雷达气象方程:集中反映雷达回波强弱与气象目标物、雷达的各参数以及距离等关系的数学表达式。雷达气象方程是雷达气象学的理论基础。利用雷达气象方程,可以根据回波的强度判断降水区的物理状况,并正确地选择雷达的参数。


推导雷达气象方程:

1、先考虑理想情况:天线作各向同性的球面发射

   球形天线,各向同性时的理想状态方程
2、引入天线增益

   实际使用的雷达非球形,一般为向某一方向发出一定波束宽度的雷达波
3、距离R处的入射能流密度

   雷达波发射到R处时的雷达信号强度
4、引入雷达截面

  雷达波遇到目标物,被目标物反射,反射的截面积对雷达波造成影响
5、目标物散射回天线的后向散射能流密度

  经目标物反射后,雷达波到达R处时的雷达信号强度
6、考虑天线的面积(有效截面积)

   反射回天线,被天线接收,天线接收面积与信号强度相关
7、普遍的雷达方程

   考虑以上参数得到雷达方程

以上为普遍雷达方程推导,具体参数及意义如下

 

在实际应用时,可能有更多的参数对雷达回波造成干扰,我们可以通过信号和噪音比例的计算来决定参数是否可用。具体雷达方程推导信息可以参考北京航天航空大学的课件,具体应用可能需要根据实际情况建立不同模型解决问题。

雷达方程课件地址:http://wenku.baidu.com/view/bff42011cc7931b765ce1588.html

资料可联系我公司获取。