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汪章维 等 著

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出版社： 气象出版社

ISBN：9787502960032

商品编码：29657853271

出版时间：2014-11-01

基本信息

书名：新一代天气雷达培训及维修

定价：60.00元

作者：汪章维 等

出版社：气象出版社

出版日期：2014-11-01

ISBN：9787502960032

字数：

页码：171

版次：1

装帧：

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《新一代天气雷达培训及维修》，本书重点介绍了新一代天气雷达（SA）的工作特点、各主要部件的性能、各类告警产生原因和常见故障现象的维修技巧，书中配有大量简单易懂的雷达组件电原理图和维修操作图，并提供现场维修思路。本书既可作为雷达培训教材也可作为机务员维修指南，内容不但有机务员的一些基本知识，也有雷达故障的解决方案，能够有效提高现场故障定位和维修效率，内容操作性强，是一本贴近机务实际维修的技术型书籍。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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新一代天气雷达培训及维修 前言 气象探测技术是现代气象业务的基础，而天气雷达作为地面气象观测网中不可或缺的重要组成部分，其发展水平直接关系到气象预报的精度和时效性。随着科学技术的飞速进步，新一代天气雷达以其更精细的探测能力、更丰富的信息产品和更智能的运行模式，正逐步取代传统雷达，成为气象观测的主力军。本教材旨在为从事新一代天气雷达操作、维护、维修和研发的专业技术人员提供系统、全面的培训，使其能够熟练掌握新一代天气雷达的工作原理、探测原理、数据处理方法、日常维护流程、故障诊断及维修技巧，从而确保新一代天气雷达系统的稳定运行，提升气象探测的整体水平。 第一章 气象雷达基础理论回顾 本章将首先回顾气象雷达的基本概念和工作原理。我们将深入探讨电磁波在雨、雪、冰雹等气象目标中的传播、散射和衰减特性，重点介绍雷达方程的推导及其在气象探测中的应用。随后，本章将重点阐述不同类型的气象雷达，包括脉冲多普勒雷达、多普勒天气雷达以及相控阵天气雷达的基本工作模式和技术特点，为理解新一代天气雷达的先进性奠定理论基础。此外，还将介绍雷达信号的接收、处理和显示的基本流程，以及雷达产品的种类及其初步含义。 第二章 新一代天气雷达系统概述 本章将全面介绍新一代天气雷达系统的基本构成和核心技术。我们将详细解析新一代天气雷达的关键技术指标，例如更高频率范围、更窄的波束宽度、更快的扫描速度、更强的信号处理能力等。重点介绍新一代天气雷达所采用的核心硬件技术，包括高性能天线系统（如数字波束形成技术、多功能阵列天线）、先进的发射和接收前端、高性能数据处理单元等。本章还将深入探讨新一代天气雷达所具备的先进功能，如双偏振探测、全极化探测、相控阵扫描、智能化信号处理算法等，并分析这些先进功能如何提升气象探测的精度和维度。 第三章 新一代天气雷达工作原理与探测机制 本章是本书的核心内容之一，将深入剖析新一代天气雷达的工作原理和探测机制。我们将详细讲解双偏振（或全极化）天气雷达如何利用水平和垂直极化电磁波与气象目标相互作用产生的不同回波信息，来区分降水类型（雨、雪、冰雹）、测量降水强度、识别非气象回波（如地物杂波、生物回波）。重点阐述双偏振参数，如差分反射率（ZDR）、差分相位（PhiDP）、特定差分相位（KDP）、相关系数（CC）等，及其物理意义和在气象分析中的应用。同时，本章还将介绍新一代天气雷达如何通过更精细的多普勒处理算法，实现对风场、湍流、风切变等动力学参数的精确测量。 第四章 新一代天气雷达数据处理与产品生成 本章将详细介绍新一代天气雷达数据从原始回波到最终产品生成的全过程。我们将讲解雷达原始回波信号的预处理，包括噪声抑制、杂波去除、信噪比增强等。重点阐述新一代天气雷达在数据处理过程中采用的先进算法，如基于机器学习的非气象目标识别算法、多普勒速度反演算法、降水反演算法、风场反演算法等。本章还将详细介绍新一代天气雷达能够生成的多样化产品，例如： 基本反射率产品 (Z): 测量降水粒子的密度和大小。 多普勒速度产品 (Vr): 测量气象目标相对于雷达径向速度，用于分析风场和风暴的运动。 谱宽产品 (Sw): 反映目标速度分布的离散程度，用于评估湍流强度。 差分反射率产品 (ZDR): 表征雨滴的扁平程度，用于区分液态降水类型和测量降水强度。 差分相位产品 (PhiDP) 和特定差分相位 (KDP): 反映降水粒子对不同极化电磁波的累积相位延迟，用于更精确地测量降水强度，尤其是在强降水区域。 相关系数产品 (CC): 表征不同极化回波的相干性，用于区分气象目标和非气象目标，以及识别混合相态降水。 降水分类产品 (Precipitation Type): 基于多参数雷达数据，区分降水类型（如雨、雪、冰雹、冻雨等）。 风场产品 (Wind Field): 通过多普勒速度反演得到定量的风场信息。 对流探测产品 (Convective Indicators): 如最大反射率层顶（TVS）、低层风切变（LVS）等，用于识别强对流和潜在的龙卷风风险。 风暴追踪产品 (Storm Tracking): 识别、跟踪和预测风暴的移动路径和强度变化。 本章还将探讨这些产品在天气监测、预报以及灾害预警中的具体应用。 第五章 新一代天气雷达系统日常维护与操作 本章将指导技术人员如何对新一代天气雷达系统进行日常的维护和操作，以确保系统的稳定可靠运行。我们将详细介绍雷达站点的环境要求，包括防雷、防潮、防尘、温度控制等。重点阐述雷达设备的日常检查内容，包括天线系统、发射机、接收机、数据处理单元、电源系统、冷却系统等各部件的外观检查、运行参数监测。本章还将详细介绍雷达系统的开机、关机流程，雷达参数的设置与调整，以及雷达数据的初步检查和质量控制方法。同时，我们将讲解雷达系统的日常校准和自检流程，以及如何对雷达运行日志进行记录和分析。 第六章 新一代天气雷达系统故障诊断与维修 本章将系统地介绍新一代天气雷达系统的常见故障及其诊断与维修方法。我们将从硬件和软件两个方面进行分析。 硬件故障诊断与维修： 天线系统故障： 如天线罩损坏、天线伺服系统故障、轴承磨损、馈线衰减过大等，将介绍如何通过外观检查、转动测试、信号衰减测量等方法进行诊断，并提供相应的维修或更换建议。 发射机故障： 如功放输出功率不足、杂散信号过强、脉冲宽度异常等，将讲解如何通过测量输出功率、频谱分析、示波器观察等手段进行诊断，并介绍固态功放、速调管等不同类型发射机的维修要点。 接收机故障： 如灵敏度下降、噪声系数增大、动态范围减小、通路不匹配等，将介绍如何通过注入信号法、接收噪声测量、对比历史数据等方式进行诊断，并指导用户对低噪声放大器（LNA）、混频器、检波器等进行维修。 数据采集与处理单元故障： 如A/D转换器故障、DSP处理异常、存储设备故障、网络通信问题等，将指导用户通过系统自检、日志文件分析、软件诊断工具等方式进行故障定位，并介绍相关电路板的更换或修复方法。 电源与冷却系统故障： 如供电不稳定、过载保护、冷却风扇不转、水冷系统堵塞等，将强调安全操作规程，并提供相应的检修和维护方法。 软件故障诊断与维修： 系统软件故障： 如雷达控制软件崩溃、通信中断、参数设置错误、固件版本不匹配等，将指导用户如何查看系统日志、重启相关服务、更新驱动程序、重装软件等。 信号处理算法故障： 如识别错误、参数反演不准确、产品生成异常等，将介绍如何通过对比原始数据、调整算法参数、利用专家系统等方法进行诊断，并讲解如何对算法模型进行优化和更新。 数据接口与通信故障： 如与上级系统（如数值预报模型、业务平台）的数据传输中断、数据格式不匹配等，将指导用户检查网络配置、通信协议、数据格式转换等环节。 本章还将强调在进行故障诊断和维修时，务必遵循安全操作规程，做好记录，并及时与设备厂商或技术支持部门沟通。 第七章 新一代天气雷达系统校准与性能评估 本章将详细介绍新一代天气雷达系统的校准流程和性能评估方法。我们将讲解雷达常数校准（即利用已知目标如球形反射器进行校准），以确保雷达系统测量值的准确性。重点阐述如何进行不同参数的校准，包括反射率校准、多普勒速度校准、差分极化参数校准等。本章还将介绍如何通过定期的性能评估来监测雷达系统的长期稳定性，包括利用固定目标（如高层建筑）、晴空回波、以及与其他探测手段（如探空仪、地基雷达）进行对比分析。我们将讲解如何根据校准和性能评估的结果，调整雷达参数，优化探测性能。 第八章 新一代天气雷达在气象业务中的应用 本章将聚焦新一代天气雷达在实际气象业务中的广泛应用。我们将深入探讨新一代天气雷达数据在短时临近预报、强对流天气监测与预警、暴雨洪涝预报、台风（飓风）探测、以及航空气象保障等方面的关键作用。重点讲解如何利用双偏振雷达信息识别并追踪强对流风暴，例如识别中气旋、识别上升气流中的冰相粒子，以及利用雷达数据预警龙卷风、冰雹、雷暴大风等灾害性天气。本章还将介绍如何融合多源气象信息，例如将新一代天气雷达数据与其他观测资料（如卫星、地面观测）和数值天气预报模型进行融合，以生成更全面、更精准的天气分析和预报产品。 第九章 新一代天气雷达发展趋势与前沿技术 本章将对新一代天气雷达的未来发展趋势进行展望，并介绍当前气象雷达领域的前沿技术。我们将探讨人工智能（AI）和机器学习在雷达数据处理、故障诊断、以及预报产品生成中的应用前景，例如利用AI进行更准确的非气象回波识别、风暴强度预测等。本章还将介绍相控阵雷达在气象探测中的优势，如快速扫描、多目标同时跟踪、以及灵活波束控制等。此外，还将讨论新兴的探测技术，例如毫米波雷达、激光雷达在城市气象、边界层探测等方面的潜在应用，以及雷达与物联网（IoT）技术融合，构建更智能、更全面的气象观测网络。 附录 新一代天气雷达系统常用术语表 新一代天气雷达系统常见故障代码与排除指南 新一代天气雷达系统操作与维护检查表 相关技术标准与规范参考 结语 新一代天气雷达技术的不断发展，极大地提升了气象探测的能力和水平。掌握新一代天气雷达的理论知识、操作技能和维修技术，对于保障气象业务的正常运行、提升气象预报预警能力、服务于国民经济和社会发展至关重要。希望本教材能够成为广大气象科技工作者学习和掌握新一代天气雷达技术的有力工具，为气象事业的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书在内容组织上采用了非常系统化的模块划分，从硬件结构到软件算法，再到系统的日常维护与故障排除，形成了一个完整的闭环知识体系。在维修部分，作者对常见故障代码的解读和应急处理流程的描述，详细到令人惊叹，几乎可以作为现场维修人员的“救急手册”。它详尽地列举了电源模块的常见失效模式以及波导系统的清洁保养标准，这些都是书本上很少会深入提及的“脏活累活”中的技术要点。读完这部分，我真切地感受到，这本书的价值不仅仅在于传授知识，更在于培养一种对设备负责任的职业精神，让人明白，精确的预报背后，是无数次细致入微的设备维护和校准工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当吸引人，那种深邃的蓝色调配上醒目的橙色标题文字，立刻给人一种专业且严谨的感觉。我是在一个偶然的机会在书店里翻到的，当时正值夏季暴雨频繁，我对气象观测的原理和设备运行状况非常好奇。这本书的排版清晰，图文并茂，尤其是一些复杂的雷达原理图，作者竟然能用如此简洁明了的方式呈现出来，这点非常值得称赞。我记得当时翻到介绍超折射和次对流影响的部分，以前看教科书总是云里雾里，但这本书里通过几个生动的案例分析，让我瞬间茅塞顿开。虽然我对雷达维修的技术细节可能理解得还不够深入，但光是能从原理层面理解这些尖端设备是如何“看”到天气的变化，就已经收获颇丰了。这本书的厚度也让人感到物有所值，感觉像是一个宝库，里面装满了作者多年实践经验的结晶。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的老工程师在耐心地向你传授“看天气”的独门秘籍。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的阅读体验是一种渐进式的探索，它并没有一开始就抛出那些让人望而却步的专业术语，而是采用了一种非常温和的引入方式。初读时，我主要关注的是基础概念和历史沿革部分，作者对早期气象探测技术的演变做了详尽的梳理，这为理解现代新一代雷达的工作模式打下了坚实的基础。尤其欣赏的是其中关于多普勒效应在气象应用中的具体数学模型推导，讲解得循序渐进，即使是初学者也能跟随作者的思路一步步推导出关键公式，而不是简单地罗列结果。这种教学方法的细致程度，让我感觉像是坐在大学课堂里听一位大师讲课，他不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”。这种深度的剖析，远超了我之前接触过的任何一本科普读物，它真正触及了技术的核心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它融合了严谨的学术规范与一种近乎散文式的叙事感。在介绍到高级信号处理技术，比如杂波抑制和相控阵技术时，作者没有采用那种干巴巴的教科书式表达，而是穿插了一些关于这些技术突破如何改变了预报准确性的历史性评价，使得枯燥的技术描述顿时鲜活了起来。这种叙事手法的运用，极大地降低了阅读的门槛，让那些原本需要深厚背景知识才能理解的概念，变得平易近人。我尤其喜欢作者在章节末尾留下的“思考题”，它们并非简单的知识点复述，而是引导读者去思考现有技术的局限性和未来发展的方向，这激发了我更深层次的探究欲望。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的实用性超乎我的预期，我原本以为它会更偏向理论研究，但事实证明，它在工程实践层面也下足了功夫。我特别留意了其中关于不同工作模式（如PPI、RHI）切换时的参数设置建议，以及针对不同天气现象（如冰雹、强对流）的最佳数据采集策略。这些内容对于一线业务人员来说，无疑是极其宝贵的“操作指南”。书中对于雷达波束的传播特性在复杂地形下的衰减和畸变分析，讲解得非常透彻，甚至提到了在山区部署雷达时需要考虑的特殊校准步骤，这些细节的把握，体现了作者深厚的实战背景。读到后来，我感觉自己像是在进行一次高精度的设备调试，书中的文字仿佛变成了操作面板上的指令，清晰、准确、不含糊糊。