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本文在多部多普勒天气雷达风场反演基础上,用风矢量合成技术建立了C波段双基地多普勒天气雷达风场反演方法,分别提出了一主二副、一主一副双基地雷达系统的三维风场算法和一主一副双基地雷达系统的二维风场算法,通过二维风场算法的数值模拟计算,表明本文建立的风场反演方法是合理的.
文中对三维风场反演精度和二维风场反演精度进行了模拟计算,得出若一主二副双基地雷达布局为等边三角形,且假设各部雷达的测速精度相同,那么系统的水平风场反演误差呈卵形分布,三站共同覆盖的区域误差最小,以该区域为中心向外扩展,误差逐渐加大.但与三部单基地组网雷达相比,可有效进行风场反演的范围要小些.如果将一主二副双基地雷达布局成以主动雷达为顶点的等腰三角形且底边大于腰边,可适当扩大风场反演的区域.
一主一副双基地雷达的水平风场反演误差分布与两部单基地组网雷达的误差分布相似,是通过两雷达的圆,圆心在基线的平分线上,越远离雷达或越靠近基线,风场反演的精度越低.反演区域小于两部单基地雷达.
一主二副和一主一副双基地雷达系统相比较,风场反演的误差分布形状有很大不同,一主二副的反演精度高于一主一副双基地雷达系统,而一主一副的反演范围却较大.对于一主二副的雷达资料,可根据风场反演的需要选择一主二副三雷达风场反演,也可选择一主一副两雷达风场反演,根据需要灵活应用.
文章基于实测资料进行了二维风场反演和分析,与预期结果相一致.通过实测资料的风场反演,发现在主动雷达测量的径向速度为零的区域,双多基地雷达资料也能反演出垂直于主动雷达波束的风速分量,作者认为双基地雷达探测可以成为单基地雷达探测的有效补充,特别是在投资不大的情况下,利用它的侧向探测原理,可弥补单基地雷达的某些不足,比单基地组网雷达具有更高的性价比.总之,尽管双基地雷达风场反演的范围和精度不及单基地组网雷达,但较之单基地单雷达而言,它可用于精细风场反演,对于重点小范围局部探测还是很有效的.特别是在投资不大的情况下,利用它的侧向探测原理,可弥补单基地雷达的一些不足,比组网雷达具有更高的性价比。