机载气象雷达巡航阶段目标探测方法及仿真

石海杰, 李京华, 岳 露

(1. 西北工业大学电子信息学院, 陕西 西安 710072; 2. 中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051)

0 引 言

机载气象雷达是商业飞机强制安装的机载电子设备,能够实时探测航路上的雷暴、湍流、冰雹等灾害性天气,是飞行安全的重要保障。随着越来越多航线的开通,商业航班更加繁忙,对于机载气象雷达的要求也越来越高。传统的单扫描机载气象雷达,受雷达地平线限制,只能探测到雷达波束与地球表面相切范围内的气象目标。同时,受制于雷达波束宽度的限制,无法同时显示探测范围内全空域气象目标分布情况。为了纵观全空域气象目标分布,飞行员需手动调节雷达波束仰角。调低仰角,探测载机前方近距离空域气象目标,调高仰角,探测远距离空域气象目标。该方法虽然可获悉全空域气象目标分布情况,但并不直观,需飞行员根据经验在大脑中合成,过于依赖飞行员经验,增加了飞行员工作复杂度。由于无法抑制雷达地平线处的地杂波,该方法也不能探测更远距离气象目标分布情况。

多扫描技术是新型机载气象雷达的关键技术之一,相关的信号处理算法是关键所在,因此国内外许多学者和研究机构对此进行了较多研究。国内方面,西北工业大学在湍流建模、回波仿真与信号检测等方面取得相关成果[1-3];中国民航大学研究了风切变回波信号仿真、风速估计和地杂波抑制的相关方法[4-6];国外方面,柯林斯公司……