雷達介紹資料匯總

概述介紹RockwellCollionsWXR-2100型多掃描氣象雷達在氣象信息的處理和提煉方法上有革命性的突破，多掃描氣象雷達是一種全自動雷達，它可以在不需要飛行員輸入掃描角度和進行增益設置的情況下，不管在什么時候，不管飛機的姿態(tài)如何，對所有范圍內重要的氣象信息進行無雜波的顯示。當多掃描氣象雷達工作在自動模式的時候，每個飛行員將會獲得一般只有有經驗的雷達操作員才能獲得的氣象信息，而飛行員只需進行簡單的標準化航空公司飛行員培訓。多掃描氣象雷達有效的減少了飛行員的工作負擔，并增強了天氣的探測能力，增加了機組及旅客的安全性。多掃描雷達工作的關鍵在于雷達對雷雨底部反射部分的探測，然后通過先進的數字信號處理技術對地面雜波進行抑制。為了對短、中、長距離范圍內的氣象進行更好的探測，多掃描氣象雷達也集成了多雷達掃描功能，對掃描角度進行預設。因此，在不同的飛行階段，不同的探測距離，它的氣象探測結果都十分出色。真320海里探測和QverflightProtection功能是多掃描氣象雷達眾多新特征中的兩個。多掃描氣象雷達因為使用先進的運算法則來消除地面雜波，這使它能夠跨越雷達視野的限制，為飛行員提供真正意義上的320海里氣象資料。OverflightProtection功能使機組人員能夠躲開雷雨頂部滲透，這是如今導致飛機顛簸的主要原因之一。OverflightProtection功能將那些對飛機造成威脅的任何雷雨信息保持在雷達顯示屏上，直到它不在對飛機造成威脅為止。系統描述重要的運行特點全自動工作：多掃描氣象雷達設計工作在全自動模式，飛行員只需輸入探測范圍，而不需要輸入掃描角度和進行增益設置。理想的無雜波顯示：RockwellCollions第三代地面雜波抑制算法能減少約98%的地面雜波，這使它能理想的無雜波顯示有威脅的氣象信息。在不同探測范圍和飛行高度情況下良好的氣象探測能力：多掃描氣象雷達將從不同掃描角度獲得的氣象數據儲存在存儲器中，當飛行員選擇了所要求的顯示范圍，不同角度的掃描信息將會從存儲器中取出并一起顯示。通過多角度的掃描，可以獲得近距離和遠距離的氣象信息，這使得不管飛機的姿態(tài)如何，不管何種探測范圍，顯示屏上所呈現的都是一幅最優(yōu)化的氣象圖。決策氣象：多掃描氣象雷達能夠提供真正意義上的320海里決策氣象信息。GainPlus：GainPlus包括以下功能：傳統的加減增益控制：多掃描氣象雷達允許機組人員在人工或自動工作模式的時候進行增加或減小增益?；跍囟鹊脑鲆婵刂疲涸诟吆０蔚难埠礁叨?，由于低的雷雨雷達反射率，將會基于溫度對雷雨增益進行補償。路徑衰減補償和警報（PACAlert）：對距飛機80海里范圍內的干擾性氣象造成的衰減進行補償，當補償超過限制，一個黃色的PACAlert桿將顯示以提醒飛行員注意雷達陰影區(qū)。OverflightProtection：OverflightProtection功能減少了在高海拔巡航高度時疏漏雷雨頂部滲漏的可能性。多掃描氣象雷達向下掃描波束的信息和它的信息存儲能力將發(fā)揮作用，可以防止在飛機完全穿越有威脅的雷雨區(qū)之前，雷雨區(qū)圖象在顯示屏上消失。海洋氣候反射率補償：多掃描氣象雷達能對海洋雷雨反射率的減小進行增益補償，以便在飛機飛越海洋時提供更精準的氣象信息。全面的低高度氣象：在低高度時，多角度掃描的應用使雷達能夠通過對飛機飛行路徑的掃描來防止闖入拱形雷雨紊流區(qū)，能探測出飛機下方正在行成的雷雨，并能看到更大范圍內的氣象情況。風切變探測：在起飛和著陸階段，自動的風切變探測能力將起作用。壽地圖宋：地圖模式香能夠探測出查主要的地理善特征，如城患市，湖面，倍海岸線等。貸全范圍全模熱式下的同步答顯示更新蒼：在自動模譜式下，機長絞和副駕駛的晉顯示更新是啄同步進行的榆，即使他們刊選擇了不同欺的顯示距離妖和不同的工敬作模式。工作原理飲雷雨的反射止率算了解多掃描捆氣象雷達奴如何工作的郊關鍵在于了龍解雷雨的反個射率。一般構來說，雷雨椅的反射率被著劃分成三個拔部分（見圖休3屋—遼1）。串圖3魚—個1雷雨反同射級別浮雷雨的下三而分之一由于驚溫度在冰點袖之上，所以虛全部由小雨識滴組成，這政部分是雷雨屆中對雷達波眉能量反射最爭強的部分。層中間部分由療過度冷卻的監(jiān)水和冰晶組態(tài)成，由于冰嗚晶是不良的忽雷達波反射郵體，所以這蠟部分的反射鞏率開始減小掀了。雷雨的丑上部完全由丑冰晶組成，趨所以在雷達弦上幾乎不可授見。另外，靜正在形成的作雷雨在其上均部可能會形周成拱形的紊為流波。布圖3仙—貓2顯示的是墾一個真實的荷雷雨。圖3頂—偏3顯示的是歲隨著掃描俯剛仰角度的增毀加相應得到海它鴿的一些雷達域圖屋。在實際的癢人工操作中感，通常是在觀能觀察到最弓多的雷雨反篩射回波的角禮度和接收到施最少地面雜素波的角度之惰間選擇一個膏折衷的掃描定角度。葛圖3熟—侵2雷雨剖圖3炊—餓3陶雷雨和在不飛同掃描俯仰麥角度時它相僻應的雷達圖燦理想的雷達慘波束況了解了雷雨榴的反射率和以掃描角度對隙它的影響，瓣我們可以設勻想一下探測內天氣的理想貞雷達波束的馬特性。理想秒的雷達波束梁能夠直接探羽測到飛機下碰方區(qū)域，探平測出正在形筐成的雷雨，友并且波束能獎沿地球表面費的曲率延伸泳到雷達波傳廈播的最遠距戚離（圖3督—艙4）。這樣素，理想的雷怕達波束能在店任何時候顯若示出飛機到珍320海里悶外所有的重悉要氣象信息昌。暑圖3晌—濱4理想的田雷達波束籌多掃描對理毒想雷達波的孟仿效們多掃描雷達敢通過獲取來短自不同掃描簽角度的信息笑并將其合并原進整個氣象略圖中來仿效敘出理想的雷素達波束。R刻ockwe療llCo閘llion師s的專利眼—樓地面雜波抑濃制算法被用退來消除地面揉雜波，這使擇得飛行機組循人員能看到旅0鬼—浸320海里姥范圍內所有燥的重要氣象坐目標，而不狼受地面雜波挪的干擾（圖養(yǎng)3規(guī)—朱5）吩。簽圖3甜—腔5多掃描管雷達對理想原波束的模擬爪多掃描雷達扭的工作程序訴圖3委—然6混顯示多掃描濁雷達的工作勁程序部。兩個不同積掃描角度的付掃描數據被坑采集，并對予飛機前方不棋同區(qū)域的回果波信息進行谷優(yōu)化。一般抹來說，多掃懲描氣象雷達玩通過自動調請整波束的掃允描角度和增律益，上部掃廉描波束探測烏的是中間區(qū)沸域的氣象信濫息，而下部混波束探測的寧是較近和較酒遠距離的氣仁象信息（圖蓋3刃—懼7）。這些密信息被存在燕一個臨時的炭數據庫中，補當機長或副偷駕駛選擇了鮮一個距離，刊計算機就回腎取出相應部驅分的數據信鞋息，并對其甩進行合并和宜雜波抑制。奮這樣沒，不述管機組選擇貸了哪個距離從，都能得到盟最優(yōu)的氣象股圖。約圖3夸—靠6多掃描填雷達工作趙程序慣圖3賽—護7多掃描轉雷達上下波陳束的掃描更新速度斜除風切變模沃式外，多掃射描氣象雷達匹在其它所以怕模式下完整從的進行一次懂數據處理的將總時間是議8逆秒，而在風主切變模式下浙，多掃描和繭風切變總的謊處理周期為仁11.2秒平。因此，在露一個數據處埋理周期內，奔所觀察到的底天氣情況不共會發(fā)生明顯膊的改變，改煉變的只是天菊氣和飛機的守相對位置關過系。為此，太多掃描氣象炒雷達通過調司整（圖3悼—著8）和旋轉郵（圖3挑—媽9）所存儲販的數據圖片辣來補償飛機掛的運動。澡這樣，Co駐llion顧s多掃描氣資象雷達在除傷風切變以外團的所以工作掌模式下每4悼秒對雷達顯特示進行一次廉更新，而在嶺風切變模式慣下的更新速物度為5.5蛾秒。這種工槽作方式的一莊個值得注意飲的地方在于賄雷達天線的希掃描不再與朗顯示器的掃紡描相關聯，岔這使得它可遵以在不妨礙笨對飛行員進瓣行氣象顯示裙的情況下，以讓天線自由階地完成多掃潑描功能。移圖3紀—呈8多掃描節(jié)雷達對飛機優(yōu)運動進行的籠圖像更新丙圖3固—丈9多掃描猜雷達對航向悶改變進行的防圖像更新自動增益須多掃描氣象柴雷達工作在泛自動模式時洽，它能根據扣大氣溫度曲旺線使用不同捷的增益，以聚此來對不同炎時間，地理窄位置，海拔召高度的影響飾進行補償，何從而在所有畝飛行階段都從能得到最優(yōu)會化的氣象目刃標回波圖。述增益的調整渣適應了飛機裳的飛行環(huán)境濕，并在多數蹈情況下提供邪了最優(yōu)化的罰氣象圖?？偨Y綢因為多掃描盈氣象雷達通準過角度的設咱置對飛機前突方的氣象目收標進行探測渾，并能在有勵地面雜波的遞掃描角度所乏得的回波信和息中篩選出暑重要的氣象六信息，所以仔它能基本無緩雜波的顯示程0錫—誼320海里筒范圍內對飛學機有影響的利所有氣象信銹息連（圖3驢—鋤10犧）地。而且它的番整個工作過丈程是全自動婆的，這使得疲飛行員只需顧關注對惡劣慣天氣的躲避研，而不用操節(jié)心氣象目標凱的探測和分陽析。算多掃描氣象哄雷達扛用產生大量酬地面雜波的祝掃描角度來趙探測雷雨的晌反射部分，慮圖3烏—辮10顯示在起地面雜波抑釘制關閉狀態(tài)剃下的雷達圖河，氣象目標捆都被大量的返地面雜波所跳遮蔽了。破圖3塊—踩10多掃注描雷達在地衡面雜波抑制餅（GCS）肺功能關閉時徒的顯示筍圖3鴿—宜11演示的使是在地面雜匯波抑制功能峰起作用時的堤雷達圖（從陽0到虧160海里汁范圍）。完床全無地面雜盈波的干擾，肯只有那些重身要的旱氣象目標是吸可見的。值彼得注意的是爪雷達的掃描掉角度不在需難要在減小地垃面回波的角功度和能觀察管到最好氣象弟目標回波的越角度中折衷匆了。筒圖3軟—紗11多掃描殃雷達在地面棕雜波抑制（仇GCS）功吹能打開時的勤顯示弟多掃描氣象鐘雷達的控制駐面板境空客的多掃體描氣象雷達唐的控制面板孤是一個雙系殃統、單功能草的控制面板觀。雷“京雙系統鐮”瞧是由于雷達南系統可能包頸含有一套或油兩套發(fā)射/歇接收機，這麗是由飛機的闊構型決定的角。容“材單功能薯”賤意味著在模侵式、增益及嬸掃描角度設鍬置方面，機角長和副駕駛避都是相同的勸。翻圖4古—榨1空客飛甚機的雙系統騰、單功能的割控制面板顯示指示女空客的顯示化指示痛自動工作是廉空客飛機的墾標準工作模巴式，因此，撇當自動多掃鏈描功能被選肅擇后，EF格IS上是沒霉有指示的。秒在人工模式墊下，MAN舅將在EFI暈S上顯示在強掃描俯仰角謠度代碼的旁賺邊。嚼圖4完—塌5上面一幅頃圖顯示在自灣動模式下工大作的狀態(tài)。鑼因為負1.順5度俯仰角唱代碼前沒有居指示。MA盆NGAI忽N的顯示是此由于它的增造益是某個位渡置的增益，魚而不是CA渣L（經過校助準的）增益婚。下面那幅昆圖顯示在人找工模式下工畫作的狀態(tài)，壓因為MAN捉顯示在正2里度俯仰角度式代碼的前方促。CAL（鎖經過校準的澆）增益被選墓擇了，因為房MANG瓜AIN指示挎沒有出現。注意：帆當氣象雷達攀在AUTO校（自動）模月式出現故障接時，顯示掃間描俯仰角度鏟的區(qū)域會顯調示A-15舊、A-15駱.5或者A容-16的指蘆示，并伴隨粒有相應的故肉障信息顯示奉（如：WX玩RSYS明或AU腳TOTIL奮TFAI幼L）。將雷罰達轉換到M閉AN（人工挽）模式并按贊照雷達的標胃準操作程序倦進行操作。數圖4間—重5空客自鍬動和人工工中作模式指示訪如果自動功日能故障，（憐氣象情況）徹在機組人員做來取消自動謹功能以前，濤將無氣象情被況顯示，并植有NOA蜂UTOTI礎LT顯示（賣圖4窩—悠6）。刺圖4酒—敢6空客自勇動功能故障記指示肝俯仰角度指刪示途不管是波音勺還是空客的朱飛機，在自角動工作模式況，EFIS原上顯示的掃稠描俯仰角度狗是上下波束之角度的平均猶值。例如，飛在起飛階段瓣，上下掃描綠波束的角度限相差4度，韻下面的波束罪角度為3度肯，而上面的嶼波束角度為毯7度，所顯盼示的掃描角較度為5度。威隨著飛機的括爬升，兩波騙束間的角度訪差越來越小巷，當達到地切面以上框10000狐英尺姐或更高時，端上下波束角梨度差會維持壺在2度左右州。注意：鉗由于EFI梁S顯示系統脊的TILT緊指示為整數捉，所以在機劈長和副駕駛學的NAV養(yǎng)DISPL故AY（導航傾顯示）上顯兄示的TIL忽T值可能會巷有區(qū)別浸，這是由于脆顯示系統的身舍入差別造測成的。欣多掃描雷達威自動工作模遲式滔多掃描氣象香雷達被設計決成全自動工進作模式，只雙要選擇了自灣動功能和所駝要求的探測桶范圍，自動需模式開始工危作。一旦進城入自動模式副，雷達回調蠢整掃描角度怕和增益，以容便在任何距梳離和飛行條真件下都能提錄供最優(yōu)的氣褲象圖。常規(guī)控制剩電源（開/鉤關）懇空客：當S謠YS（系統郵）開關被選掌到1或2，赴雷達就上電改了。當SY哭S開關打到削OFF位時納，系統斷電短。喚注意：對空棄客飛機來說慶，不管飛機腫的構型是單備收發(fā)機還是見雙收發(fā)機，警都用一個雙豪系統控制面掩板出。對單收發(fā)椅機來說，S貍YS開關的菜2位置是無薪效的。始圖洋4商—渾10空客袋的控制面板閘自動工作模邊式（ON/蠶OFF）碗空客：犬當MULT腦ISCAN刷MAN/樂AUTO開榆關打到AU侮TO位時，吵機長和副駕迷駛位都會工橫作在自動模勾式（圖4喘—與11）。當增MULTI皇SCAN致MAN/A巷UTO開關紀打到MAN薪位時，機長鳴和副駕駛位瓜都會工作在尼人工模式，奶具體的控制日操作會在人匪工操作部分顛描述。偶圖4捎—盈11空客狀MULTI傍SCAN每MAN/A睜UTO（人替工/自動模愁式）控制郵自動模式剛欠開始被選擇鋼時，靜雷達會首先跌對飛機的飛礙行路線進行注一次掃描。影這將確保飛櫻行機組人員際能馬上看到族飛機前方的汪氣象情況。迫然后雷達會縮以一個相對擔低的掃描角狼度進行一次撞第二次掃描希。地面雜波斃抑制算法會戒從第二次掃助描開始發(fā)揮兄作用，并在炒第十五次掃當描開始之前跪（16秒）洲完成全部的透初始化程序揀。當初始化滾程序完成的校時候，飛行掏機組人員將庸會收到一幅鏟殘留有最少浮地面雜波的朝全范圍氣象晉圖精。另外，O池verFl未ight保留護功能將會慨銜接，以防鹽對飛機有威蠢脅的雷雨在惜雷達圖上消示失。榴圖4劇—叉13多掃匹描氣象雷達朵的初始化程拒序注意：浸多掃描氣象毅雷達有族“惜coast靜”趣特性，它允戀許飛行員暫斧時將雷達切嚼換到人工（妹MAN）模狀式，然后又渡回到自動（住AUTO）陳模式。如果來飛行員將雷喊達從自動模午式切換到人膠工模式后在披38秒內又蔽回到了自動歐模式，雷達愿將會記住自褲動模式的設中置，并不需蜜要進行再次墨初始化。憤地面雜波（腎開/關）波多掃描氣象廚雷達在自動并模式下工作諒時，地面雜虧波抑制（G善CS）功能董處于激活狀頌態(tài)，對于空午客和波音的踩飛機來說，集這是默認的挺位置。有時賣，機組成員才可能會因為咐導航方面的籠原因希望暫飲時取消地面困雜波抑制特素性，這就需見要進行手動車操作。鐮空客：為了身觀察到地面照回波，需將訴GCS開關農從AUTO欠位打到OF慰F位。這個牛開關是彈簧座加力的，當互放開時會自漸動回到AU旗TO位。躺圖4退—省14空客殊GCS（地詞面雜波抑制占）控制繳掃描傾斜角竭度控制（在湖自動工作狀粱態(tài)時不起作速用）究多掃描氣象用雷達在自動陜模式下工作班時，俯仰傾眨斜角度控制譯是不起作用章的。在EF愿IS上顯示再的傾斜角度揀值為上下波桌束傾斜角度孟的平均值次。稍圖4綱—漁16空客勵TILT（乘掃描俯仰角活度）控制僻雙系統選擇娃（針對裝備匪有兩套收發(fā)今機的飛機）頓當飛機裝備野有兩套收發(fā)茶機時，雙系昂統選擇允許米機組人員選若擇使用其中靠任意一套。壺空客：用S繞YS開關機狂組人員可以酸選擇使用系酒統（左邊收城發(fā)機）或2壞系統（右邊攝收發(fā)機）?？僑YS開關于的OFF位恥是給雷達系稠統斷電。改圖4觀—浙18空客妹（單/雙收輩發(fā)機構型）趣注意：對空螺客飛機來說座，不管飛機咸的構型是單航收發(fā)機還是定雙收發(fā)機，躲都用一個雙夫系統控制面逐板。對單收裕發(fā)機來說，欲SYS開關漂的2位置是熄無效的。氣象探測路在自動模式破下工作時氣灶象探測的特絡性叢全范圍內的隙最優(yōu)氣象圖域顯示魄因為多掃描恢氣象雷達模我擬的時理想揭的雷達波束議，賭從0淘—聚320海哩藏范圍內所有飲的氣象信息患都被存儲在融計算機的存朗儲器中賠。惕并且由于用劫計算機算法廁對地面雜波遼進行了濾除賀，宏所以掃描俯寄仰角的選擇辯上不需要在饒消除地面雜肅波的角度和鍵最優(yōu)氣象圖芝像的角度上紗進行折衷渾。維飛行員只需糠簡單地選擇賤所要求的范恢圍兔，乎雷達顯示器喊上就會顯示放出最優(yōu)的氣掩象圖灑。陜圖4炒—咳21不同觀距離顯示的惜優(yōu)化氣象圖披大范圍低高賺度氣象喝弓榆形紊流保護貿多掃描氣象國雷達在低海裂拔高度使用偵時很，載掃描波束設碧置成多個不賠同的角度畏，裝并會啟動地帖面雜波抑制歌功能蛇。右以防止飛機丘受到雷雨弓下形紊流的襲鳳擊.同時使器飛機能觀察行到更遠距離奴的氣象狀況叉。敘上面的掃描雅波束在飛機嫂的爬升過程丈中對飛機飛扶行路徑進行童掃描,以防誠止闖入弓形參紊流翻。煩而下面波束藥由于角度地忙傳統地掃描激俯仰角度更完低昏。擴所以能探測敵到近距離和揪中距離地氣畢象(圖4-玉22)蓬。坦圖4竭—遙22多掃蛙描氣象雷達真在低海波高共度的工作諷320潤海里棚決策氣象估因為多掃描膽氣象雷達能般選擇最佳的亮氣象掃描俯舒仰角斥，肝并用數字信刪號處理的方扮法對地面雜遲波進行了濾寺除結，噴所以它能超嘴越雷達視野蔬(圖4-7富5)自動提番供遠達32有0海哩的決弓策氣象圖肅。授圖4-24糾顯示多掃描叼氣象雷達為制了能夠探測潔到更遠距離解的氣象情況鐮使如何使用經俯仰角度進巴行跨雷達視膠野的懸。營圖4轟—便24多掃獎描氣象雷達房遠距離掃描阿的俯仰角度營在圖4誠—去25中，多晚掃描氣象雷紋達清楚的顯填示了評300海里憶外的一個雷諒雨帶。筒160海里蛇外的那些雷頓雨帶只有在墨320海里僵模式時才能海夠看到。撞圖4羨—票25踏多掃描氣象雅雷達鐘320海里劑決策氣象顯狀示崖全范圍全模鉆式下的同步誕顯示更新.瓣多掃描氣象魚雷達同步更眼新駕駛艙內尤所有的顯示鄉(xiāng)器支，臂即使副駕駛聾和機長選擇子了不同的顯害示范圍和不孝同的模式長，票除風切變外彼的其它所有脅模式下顯示傲更新速度為耀4秒容。誦風切變模式窄下的更新速樓度為5.5朽秒漁。攪因此屠，蜓氣象信息的嚼更新是連續(xù)春而快速的趙。工作模式己WX(氣象脾模式)擔WX(氣象匪)模式(圖蹄4-26)矩能顯示不包廊括紊流信息猜的氣象目標屯.當多掃描娃氣象雷達工寨作在AUT稿O模式下時津,氣象目標句的顯示完全秋沒有地面雜尺波的干擾.李因為能夠快供速準確的分籍辨出有威脅穗的氣象目標恨。械圖4撞—好26空客縫WX（氣象西）控制描在圖4熊—級28中，W頂X（氣象）竹模式被