【技术简介】现役雷达全空域探测周期长(约6分钟)不能满足危险天气短临预报需求为了缩短雷达的探测周期,天气雷达采用数字多波束一维相扫相控阵雷达体制提高雷达的快速探测能力。多波束相控阵天气雷达能够在一分钟之内完成一次体扫,可对生消迅速的冰雹、龙卷、微下击暴流、风切变等危险性天气有效检测和识别,满足气象信息快测快报的要求。
雷达的基本工作原理是:工作时,监控终端根据探测需求将工作模式控制信号送到数字波束形成/信号处理分系统,数字波束形成/信号处理单元根据工作模式控制数字T/R完成数字波束的发射。接收时每路数字T/R将收到的信号进行数字处理后送数字波束形成/信号处理单元完成数字波束形成和信号处理,将原始数据送入数据处理终端计算机,完成气象产品的生成。
技术途径:雷达采用数字多波束一维相扫相控阵雷达体制,工厂通过前期相控阵天气雷达预研和产品研制,形成了成熟的相控阵军用天气雷达产品,通过本项目向民用产品推广,实现民用相控阵天气雷达产业化,推动相控阵天气雷达技术军民深度融合。
【主要技术指标】
(1)雷达体制:一维异频有源数字相控阵全相参脉冲多普勒。
(2)工作频率:5400MHz~5700MHz(点频,五点跳频)。
(3)探测范围
强度探测距离:≥400km;
速度、谱宽探测距离:≥200km;
方位:0°~360°;
俯仰:-2°~90°;
测高范围:0~24km;
强度范围:-10dBZ~+70dBZ;
测速范围:±40m/s(150km),±30  m/s(200km);
谱宽范围:0~16m/s。
(4)体扫时间:≤2min(按照VCP-11体扫层数)。
(5)连续工作时间:24h连续运行。
(6)关键系统指标
同时接收波束数量:1~15可变;
天线增益:≥41dB;
波束宽度(法线方向):≤1°;
第一旁瓣电平(接收发射和):≤-54dB。
单个T/R组件输出脉冲功率:≥200W;
动态范围:≥90dB;
噪声系数:≤3.5dB;
最小可测灵敏度:≤-107dBm(1μs);
AD分辨率:16bit;
【技术水平】国际先进
【适用范围】民航、中国气象局、科研院所等气象业务保障和气象研究
【专利状态】已取得专利3项
【技术状态】试生产、应用开发阶段
【合作方式】合作开发
【投入需求】2000万元
【转化周期】2年
【预期效益】经济效益:项目根据用户需求不同,指标和功能有一定差异,批产每套售价约1200万元至1500万元,国家气象局、民航等主要用户已将相控阵天气雷达列为新增布点和现役雷达升级换代优选产品。国家气象局现役新一代天气雷达200余部,民航现役新一代天气雷达30多部,根据国家气象局与民航十三五规划,每年新增或升级换代大约10套,本项目“十三五”计划期间能实现约25套的销量,按批产1200万元/套计算,销售收入为30000万元,预计实现利税7500万元,
社会效益:相控阵天气雷达数据率高,可实现短临预报,提高危险天气保障能力,为民航飞行活动等提供及时可靠的科学决策依据,降低危险天气民航气象保障风险,提高航班准点率,我国是自然灾害发生最频繁的国家之一,相控阵天气雷达的快速精细化探测可提高预报准确率,减少生命和财产损失,对社会和经济产生巨大的效益。