项目编号C07-2019-J003
项目名称新一代天气雷达升级关键技术创新与产业化应用
候选单位北京敏视达雷达有限公司
北京市气象探测中心
中国电子科技集团公司第十二研究所
候选人张建云 吴艳锋 刘旭林 刘 强 王 捷 张持岸 虞海峰 孙召平 崔 劼 张 垚 李 佳 杜云东 王 京 王砚舟 张亚斌
项目简介    该成果属于电子与通信技术领域。由200多部不同型号雷达组成新一代天气雷达网在防灾减灾中具有不可替代的作用,成果面向灾害性天气频发的形势下对雷达技术升级的迫切需求,从核心器件、指标、算法和功能等方面进行了技术创新,解决了严重制约应用效益的问题,形成了具有自主知识产权和国际先进性的一系列新技术、新方法、新产品和新应用,显著提升了天气雷达在防灾减灾、保障人民生命财产安全方面的能力。主要创新点包括: 1、采用恒温晶振、高稳定性采样时钟、脉冲信号实时订正等技术,将天气雷达系统相位噪声由现有的0.15°提高到0.06°,优于0.10°的国际标准。成果达到了国际领先水平,在业务中的应用显著提高了雷达系统的性能和数据质量。 2、国际上首次采用激光指向法校正雷达天线的指向精度,将该指标由0.2°提高到0.05°。国内首次采用双线偏振雷达全接收链路(含旋转关节)的标定方案,将双接收通道信号的幅度差控制在0.2dB以内,相位差控制在2°以内;采用太阳法标定全接收链路,为天气雷达网提供了有效易行的回波强度绝对标定方案。标定方法已在天气雷达网中推广应用。 3、采用钡钨材料的阴极电子枪和提高真空度技术的速调管,优化发射机的速调管控保技术,研制了长寿命的C波段速调管发射机,将国产速调管发射机的运行时效由不到1万小时提高到1.5万小时以上(实际已超过3.6万小时),使用寿命提高了50%以上。成果达到国际先进水平,打破了国外的技术垄断,已经推广应用。 4、采用16-bit A/D百兆速率采样、软件无线电等技术,设计频域自适应滤波和相位编码等信号处理算法,研制了具有自主知识产权的天气雷达数字中频及信号处理系统,性能达到国际先进水平,并成功应用于170多部天气雷达系统。 5、研制了4类双线偏振天气雷达气象算法,新增8个气象产品,开发和推广了业务化软件,将雷达降水估计的精度提高了20%以上,并改进了雷达对非气象回波、冰雹等固态降水的识别和预警能力。 项目申请发明专利26项,已获授权发明专利18项,软件著作权19项,发布行业标准4项,发表论文26篇,SCI收录4篇。成果直接经济效益逾10亿元,其中近3年直接经济效益4.26亿元,防灾减灾的间接经济效益达百亿元以上,显著减少人民群众的生命财产损失。 项目成功开创了国产天气雷达与国际领先技术同步发展的局面,提升了京津冀地区综合防灾减灾能力,在推动首都经济建设、支撑首都产业发展、推动产业结构优化升级和服务首都城市建设方面做出了突出贡献。

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