天气雷达作为强对流灾害性天气监测预警的重要利器,其精准稳定的探测能力对于提升我国防灾减灾水平具有重要意义。122cc太阳集成依托大气科学和电子信息方面的优势基础,逐步建立起一支专业的气象雷达科研团队,聚焦国家天气雷达技术发展与业务需求,在雷达信号处理、小型化天气雷达系统与组网、雷达测试定标与故障诊断等方面持续开展关键技术研究,破解多项技术难题。
在天气雷达信号处理方面,学校在1992年研制了天气雷达数字化信号处理系统硬件,使天气雷达信息数字化得以实时处理,是国内首次成功应用数字信号处理(DSP)专用处理器技术进行天气雷达地物杂波抑制的科研成果,获省级科技进步奖。20世纪90年代中期,学校作为中方首席谈判代表,成功引进美国新一代多普勒天气雷达,重新设计与研制了性能和结构更加优化的信号处理器,并在全国近七成新一代天气雷达系统中得到部署与应用。进入2000年后,围绕双偏振天气雷达信号处理技术发展要求,学校对标国际先进的RVP系列天气雷达信号处理器,在大动态范围扩展、双通道一致性校准、地物杂波抑制、多参数时频估计方法等方面开展技术攻关,研制的信号处理器达到国际先进信号处理器性能指标,并出口韩国、罗马尼亚等国家。
在小型化天气雷达系统与组网方面,过去40多年,先后研制出无人值守的数字化常规天气雷达、车载移动式气象台、X波段小型化双偏振多普勒天气雷达,设备已推广至全国100多个气象台站、民航机场,并先后获得6项省部级科技进步奖,两次列入《气象技术装备样本》。2018年,学校承担国家重点研发计划“龙卷风探测雷达研制与业务化应用研究”项目,研制出波束宽度优于0.7°、距离分辨率达30米的X波段双偏振相控阵天气雷达。同时,三波束双偏振X波段龙卷探测雷达和C波段龙卷探测雷达,攻克了异形裂缝波导设计、空时频码波技术多通道阵列处理、可重构相控阵雷达多任务扫描策略等核心难题,达到国内领先的技术水平。该项目部分优势技术成果转化应用于业务X波段雷达系统中,比如,大功率固态发射技术、雷达协同组网技术等。天气雷达协同组网技术除了填补低层大气探测空缺外,密集的雷达网络还可以通过增加风向与雷达波束交角的多样性,以及增强天气雷达的垂直探测能力,改进速度探测。天气雷达协同组网系统已在江苏、北京、浙江等地开展应用。
自2009年获批国家公益性行业(气象)科研专项“新一代天气雷达测试与故障检测技术研究”开始,学校紧紧围绕雷达测试与故障诊断检测技术开展攻关,于2012年研制出国内第一台天气雷达测试与故障检测平台样机,有效解决了困扰我国天气雷达系统在测试和故障诊断方面的业务难题。2015年,雷达系统测试与故障诊断平台在湖北、云南、甘肃、青海等地开展为期两年多的试运行应用。2016年,学校的研发团队创新性提出研发适合台站级、区域(省)级新一代天气雷达系统测试与故障诊断平台的构建设想,并开展技术研究,优化平台的敏捷性和智能性,有力提升支撑天气雷达保障测试的时效,并成功将该项目成果推广至部分省级气象局的实际业务中。中国气象局对天气雷达系统测试与故障诊断平台进行定型,相关技术成果入选中国气象局2019年度省级观测装备与保障技术成果目录。此后,平台进入全面业务化推广应用阶段,成果转化及推广效果显著。
围绕天气雷达仿真技术发展与应用,学校建成国家级天气雷达仿真平台。自2016年起,依托中国气象局持续性建设项目支持,聚焦天气雷达系统仿真技术,研发雷达组件化建模和回波信号建模的天气雷达系统软件仿真技术,建成国内五大型号的国家级天气雷达系统软件仿真平台,强化了天气雷达保障的技术支撑及其高效性。
在气象雷达科技创新的发展历程中,学校坚定贯彻科教融合的发展战略。随着科研实力的显著提升,学校注重将科研成果转化为教学资源,成功将一系列科研成果融入教学实验,建立一套先进的C波段气象雷达硬件教学平台,实施以“虚实结合,以实为主”的课程实验教学改革,打造国家级一流课程“天气雷达系统及应用虚拟仿真试验”。气象雷达团队在2010年荣获“国家级教学团队”称号,并在2020年再次获得“全国气象教学团队”荣誉。学校持续致力于天气雷达技术创新和人才培养,为我国气象事业发展提供坚实的科技支持和人才储备。
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