[发明专利]一种三维风场的气象探测方法及系统

权利要求书

1.一种三维风场的气象探测方法，其特征在于,该气象探测方法包括：

S1，安置在等边三角形的探测区域的三个顶点处的每部相控阵天气雷达根据接收的模式探测指令同时对所述等边三角形的探测区域进行扫描；

S2，每部所述相控阵天气雷达将扫描获取的强度数据和速度数据发送给控制处理中心；

S3，所述控制处理中心将三部相控阵天气雷达的所述强度数据进行融合，得到反射率因子，同时将所述速度数据进行矢量合成，得到速度矢量场；

S4，根据所述反射率因子和所述速度矢量场，确定三维风场；

S5，根据速度风场的突变属性，在所述三维风场中探测出发生微下击暴流的位置。

2.根据权利要求1所述的气象探测方法，其特征在于，所述模式探测指令包括：强回波三维探测模式和三维探测模式。

3.根据权利要求2所述的气象探测方法，其特征在于，步骤S1中包括：当接收的是强回波三维探测模式指令时，每部所述相控阵天气雷达在垂直方向上同时采用14个接收波束扫描方式和在水平方向上采用机械扫描方式对所述等边三角形的探测区域进行扫描；其中，每部所述天气雷达在所述垂直方向上每次覆盖22.4度仰角，分4次完成89.6度仰角扫描，每部所述天气雷达在所述水平方向上以天线旋转速度40度/秒，完成60度方位扫描。

4.根据权利要求2所述的气象探测方法，其特征在于，步骤S1中包括：当接收的是三维探测模式时，每部所述相控阵天气雷达在垂直方向上同时采用5个接收波束扫描方式和在水平方向上采用机械扫描方式对所述等边三角形的探测区域进行扫描；其中，每部所述天气雷达在所述垂直方向上是每次覆盖8度仰角，分11次完成88度仰角扫描，每部所述天气雷达在所述水平方向上以天线旋转速度10度/秒，完成60度方位扫描。

5.根据权利要求1-4任一所述的气象探测方法，其特征在于，所述S3中所述控制处理中心将所述强度数据进行融合，得到反射率因子具体为：所述控制处理中心取三部天气雷达的所述强度数据的平均值，将所述平均值作为所述反射率因子。

6.一种三维风场的气象探测系统，其特征在于，该气象探测系统包括：三部相控阵天气雷达、控制处理中心；其中所述三部相控阵天气雷达分别安置在一个等边三角形的探测区域的三角形顶点处；

所述相控阵天气雷达，采用相控阵、数字多波束体制，用于根据接收的模式探测指令，同时对所述等边三角形的探测区域进行快速扫描；且将扫描获取的强度数据和速度数据发送给所述控制处理中心；

所述控制处理中心，用于给所述天气雷达发送所述模式探测指令；且还用于将三部天气雷达的所述强度数据进行融合，得到反射率因子，同时将所述速度数据进行矢量合成，得到速度矢量场；还用于根据所述反射率因子和所述速度矢量场，确定三维风场；还用于根据速度风场的突变属性，在所述三维风场中探测出发生微下击暴流的位置。

7.根据权利要求6所述的气象探测系统，其特征在于，所述模式探测指令包括：强回波三维探测模式和三维探测模式。

8.根据权利要求7所述的气象探测系统，其特征在于，当接收的是强回波三维探测模式指令时，所述相控阵天气雷达，具体用于在垂直方向上同时采用14个接收波束扫描方式和水平方向上采用机械扫描方式对所述等边三角形的探测区域进行扫描；其中，每部所述相控阵天气雷达在所述垂直方向上是每次覆盖22.4度仰角，分4次完成89.6度仰角扫描，每部所述天气雷达在所述水平方向上以天线旋转速度40度/秒，完成60度方位扫描。

9.根据权利要求7所述的气象探测系统，其特征在于，当接收的是三维探测模式时，所述相控阵天气雷达，具体用于在垂直方向上同时采用5个接收波束扫描方式和在水平方向上采用机械扫描方式对所述等边三角形的探测区域进行扫描；其中，每部所述相控阵天气雷达在所述垂直方向上是每次覆盖8度仰角，分11次完成88度仰角扫描，每部所述天气雷达在所述水平方向上以天线旋转速度10度/秒，完成60度方位扫描。

10.根据权利要求7-9任一所述的气象探测系统，其特征在于，所述控制处理中心，具体用于取三部相控阵天气雷达的所述强度数据的平均值，将所述平均值作为所述反射率因子。