移动观测相控阵天气雷达的制作方法

本实用新型涉及雷达测试，尤其涉及移动观测相控阵天气雷达。

背景技术：

相控阵雷达是相位控制电子扫描阵列雷达，其利用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的开关控制，基于惠更斯原理通过控制各天线元件发射的时间差，就能合成不同相位(指向)的主波束，而且在两个轴向上均可进行相位变化；相控阵雷达广泛应用于气象的观测。

但是现有的相控阵天气雷达一般只能在静止状态下观测，而面对一些具有快速移动特征的天气，如龙卷风、沙尘暴等，现有的相控阵天气雷达就不适宜用于观测，影响观测的准确性和及时性。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，提供的移动观测相控阵天气雷达，其结构合理，能够实现移动过程中的气象观测，对具有快速移动特征天气，如龙卷风的观测具有现实意义。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供的移动观测相控阵天气雷达，设置在观测车上，其包括固定平台、旋转平台、相控阵雷达及发电机；固定平台由金属材料构成并设置在观测车的车厢上，旋转平台设置在固定平台的顶部，相控阵雷达通过电动支撑杆与旋转平台固定连接；发电机与相控阵雷达连接，其为相控阵雷达提供电源；移动观测相控阵天气雷达还包括姿态传感器，方位传感器及GPS模块；所述姿态传感器设置在旋转平台上，检测旋转平台的俯仰角及横滚角的数值；所述方位传感器设置在固定平台上，检测固定平台的方向；所述GPS模块设置在观测车上，检测观测车的位置及速度数据。

进一步地，将姿态传感器的仰角数据B度，传给相控阵雷达，相控阵雷达的信号处理器控制垂直波束波位控制器，将发射波束仰角减小B度，同时将接收波束形成仰角参数减小B度。

本申请还公开了一种移动观测相控阵天气雷达，设置在观测车上，其包括姿态稳定平台、旋转平台、相控阵雷达及发电机；姿态稳定平台设置在观测车的车厢上，旋转平台设置在姿态稳定平台的顶部，相控阵雷达通过电动支撑杆与旋转平台固定连接；发电机与相控阵雷达连接，其为相控阵雷达提供电源；移动观测相控阵天气雷达还包括方位传感器及GPS模块；所述方位传感器设置在姿态稳定平台上，检测姿态稳定平台的方向；所述GPS模块设置在观测车上，检测观测车的位置及速度数据。

进一步地，所述姿态稳定平台包括姿态传感器、俯仰伺服机构、横滚伺服机构和构架。

进一步地，所述探测资料的空间位置为：

X＝X₀+R*sinα*cosβ

Y＝Y₀+R*cosα*cosβ

Z＝Z₀+R*sinβ

其中，X₀、Y₀、Z₀是观测车的位置，R是资料位置点距离相控阵雷达的长度，β是仰角，α＝α₁-α₂，α₁为方位码盘的数据，α₂为方位传感器测得的角度。

进一步地，所述相控阵雷达为一维相控阵雷达。

进一步地，所述方位传感器为数值罗盘或双GPS。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的移动观测相控阵天气雷达，其结构合理，能够实现移动过程中的气象观测，对具有快速移动特征天气，如龙卷风的观测具有良好的可操作性，解决了具有快速移动特征天气的观测问题，对此种天气灾害的防控具有现实意义。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1是本实用新型所述移动观测相控阵天气雷达的结构示意图(含固定平台)；

图2是本实用新型所述移动观测相控阵天气雷达的结构示意图(含姿态稳定平台)；

图3是本实用新型所述移动观测相控阵天气雷达闭合状态的示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1.观测车；2.固定平台；3.旋转平台；4.相控阵雷达；5.发电机；6.姿态传感器；7.方位传感器；8.电动支撑杆；9.姿态稳定平台。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对，本实用新型的移动观测相控阵天气雷达进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1是本申请所述一种移动观测相控阵天气雷达的结构示意图，其设置在观测车1上，其包括固定平台2、旋转平台3、相控阵雷达4及发电机5；固定平台2由金属材料构成并设置在观测车1的车厢上，旋转平台3设置在固定平台2的顶部，相控阵雷达4通过电动支撑杆8与旋转平台3固定连接；发电机5与相控阵雷达4连接，其为相控阵雷达4提供电源；移动观测相控阵天气雷达还包括姿态传感器6，方位传感器7及GPS模块；所述姿态传感器6设置在旋转平台3上，检测旋转平台3的俯仰角及横滚角的数值；所述方位传感器7 设置在固定平台2上，检测固定平台2的方向；所述GPS模块设置在观测车1 上，检测观测车1的位置及速度数据。

在图1所示中，将姿态传感器6的仰角数据B度，传给相控阵雷达4，相控阵雷达4的信号处理器控制垂直波束波位控制器，将发射波束仰角减小B度，同时将接收波束形成仰角参数减小B度。旋转平台3可以360°旋转，使得雷达天线进行360°方位扫描。电动支撑杆8按照控制命令完成雷达(天线)支撑，其与旋转平台3平面形成45°仰角；图3是所述移动观测相控阵天气雷达闭合状态的示意图。

本申请还公开了另一种移动观测相控阵天气雷达，如图2所示，设置在观测车1上，其包括姿态稳定平台9、旋转平台3、相控阵雷达4及发电机5；姿态稳定平台9设置在观测车1的车厢上，旋转平台3设置在姿态稳定平台9的顶部，相控阵雷达4通过电动支撑杆8与旋转平台3固定连接；发电机5与相控阵雷达4连接，其为相控阵雷达4提供电源；移动观测相控阵天气雷达还包括方位传感器7及GPS模块；所述方位传感器7设置在姿态稳定平台9上，检测姿态稳定平台9的方向；所述GPS模块设置在观测车1上，检测观测车1的位置及速度数据。

图2所示的实施例中，所述姿态稳定平台9包括姿态传感器、俯仰伺服机构、横滚伺服机构和构架。

所述探测资料的空间位置为：

X＝X₀+R*sinα*cosβ

Y＝Y₀+R*cosα*cosβ

Z＝Z₀+R*sinβ

其中，X₀、Y₀、Z₀是观测车1的位置，R是资料位置点距离相控阵雷达4 的长度，β是仰角，α＝α₁-α₂，α₁为方位码盘的数据，α₂为方位传感器7测得的角度。

本申请中，所述相控阵雷达4为一维相控阵雷达，所述方位传感器7为数值罗盘或双GPS。

本申请还公开了一种移动观测相控阵天气雷达的使用方法，其具体包括以下步骤：

S1，启动发电机5，观测车1可以在行驶中，也可以静止；

S2，电动支撑杆8将相控阵雷达4支撑起来，其与旋转平台3平面形成 45°仰角；

S3，相控阵雷达4开始探测，雷达天线旋转，完成360°方位扫描，0-90 度仰角通过电扫完成；

S4，通过无线网络将雷达探测资料和状态发送出并同时存储。

与现有技术相比，本实用新型提供的移动观测相控阵天气雷达，其结构合理，能够实现移动过程中的气象观测，对具有快速移动特征天气，如龙卷风的观测具有现实意义。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。