为了提高双基地偏振雷达的探测精度， 从旋转椭球粒子散射和衰减的理论出发， 推导出基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程， 并利用此方程探讨了旋转椭球雨滴群一致垂直取向情况下， 主站雷达发射仰角、 目标粒子群位置等因素对双基地偏振雷达探测能力的影响程度。结果表明， 随着仰角的抬高， 几何因子值和两种偏振状态下的回波功率比均出现了高值区和低值区面积减少的变化特征； 散射截面因子值也随着仰角的抬高在水平偏振时增加， 垂直偏振时减少。
In order to improve the detecting accuracy of bistatic polarization radar, bistatic radar equations for spheroid raindrop groups have been deduced based on electromagnetic scattering theory. By supposing all the particle rotation axis are vertical upward, these equations are used to discuss the effect of the elevation of transmitting antenna and the position of raindrops on the detection ability for bistatic polarization radar system. The results show that the areas of high and low values in the distribution of geometric factor and the ratio of echo power at horizontal and vertical polarization are all reduced as the elevation lifted. The value of scattering cross-section factor increases at horizontal polarization but decrease at vertical polarization as the elevation lifted.
[1]Wurman J, Heckman S, Boccippio D. A bistatic multiple-Doppler radar network[J]. Appl Meteor, 1993, 32(7-12): 1802-1814.
[2]Wurman J, Randall M, Burghart C. Bistatic radar Networks[C]. 30th International Conference on Radar Meteorology. Munich: American Meteorological Society, 2001: 130-133.
[3]莫月琴, 刘黎平, 徐宝祥, 等. 双基地多普勒天气雷达探测能力分析[J]. 气象学报, 2005, 63（6）: 994-1005.
[4]蔡启明, 叶宗秀. 小椭球雨滴后向散射STOKES矩阵的计算[J]. 高原气象, 1985, 4(4): 328-338.
[5]蔡启明, 吴艾笙, 叶宗秀. 椭球雨滴和冰雹在5cm波段的散射偏振性质[J]. 高原气象, 1986, 5(3): 256-270.
[6]Howard J, Gerogiokas M. A statistical raindrop canting angle model[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1982, 30(1): 141-147.
[7]胡方超, 王振会, 陈钟荣. 小旋转椭球粒子群轴向呈正态分布时的散射特性[J]. 高原气象, 2005, 24(6): 948-955.
[8]朗道, 栗弗席兹 E M. 连续煤质电动力学(上册)[M]. 北京:人民教育出版社, 1963: 88.
[9]张培昌, 殷秀良. 小旋转椭球粒子群的微波散射特性[J]. 气象学报, 2000, 58（2）: 248-253.
[10]吴莹, 王振会, 陈钟荣, 等. 椭球雨滴群旋转轴呈正态分布情况时雷达反射率因子的修正[J]. 高原气象, 2007, 26 (1): 128-134.
[11]张培昌, 殷秀良, 王振会. 小椭球粒子群的微波衰减特性[J]. 气象学报, 2001, 59(2): 226-233.
[12]胡方超, 王振会. 小旋转椭球粒子群轴向呈正态分布时的衰减特性[J]. 气象科学, 2005, 25(3): 221-230.
[13]杨通晓, 王振会, 张培昌, 胡方超. 椭球雨滴群旋转轴取向对双线偏振多普勒雷达参量影响的计算分析[J]. 高原气象, 2009, 28 (5): 997-1005.
[14]郭丽君, 王振会, 董慧杰, 等. 旋转扁椭球水滴散射特性的快速算式研究[J]. 高原气象, 2012, 31(4):
[15]杨通晓. 椭球雨滴群旋转轴取向对双线偏振多普勒雷达参量影响的研究[D]. 南京: 南京信息工程大学, 2009: 33-34.
[16]Satoh S, Wurman J. Accuracy of wind fields observed by a bistatic Doppler radar network [J]. Atmos Ocea Tech, 2003, 20(8): 1077-1091.
[17]张培昌, 王振会. 大气微波遥感基础[M]. 北京: 气象出版社, 1995: 153.
[18]王振会, 吴迪, 王蕙莹, 等. 双基地天气雷达系统的有效照射体积[J]. 南京信息工程大学学报(自然科学版), 2012, 4(2): 139-144.
[19]杨振起, 张永顺, 骆永军. 双(多)基地雷达系统[M]. 北京: 国防工业出版社, 2001: 289.
[20]张培昌, 戴铁丕, 杜秉玉. 雷达气象学[M]. 北京: 气象出版社, 2001: 78.
