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局校合作成果巡礼丨深耕雷达测试与仿真领域 护航高质量发展 来源:中国气象报社 日期:2023年05月30日07:51

开栏的话

作为基础性、科技型事业,中国气象局历来高度重视教育、科技和人才协同发展,积极推进局校合作。自2002年以来,已与27所高校签署合作协议,其中近5年,近300项局校合作成果在重点业务领域转化应用。

党的二十大报告强调:“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”近期,中国气象局再度召开局校合作工作会议,并成立全国气象科教融合创新联盟,开启了新时期局校合作新篇章。中国气象报自今日起开设“局校合作成果巡礼”专栏,围绕“科技协同创新、气象人才培养、局校合作实践”,集中展示各地以经验促提升、以成果促发展的做法、亮点。

被誉为气象防灾减灾“大国重器”的天气雷达,是提供局地突发性气象灾害与强对流天气监测、预报、预警服务最有效的手段之一。20世纪末,我国天气雷达发展经历了从模拟到数字化过程中的诸多挑战。相比国外,我国新一代天气雷达布网起步较晚,传统的天气雷达测试技术落后,雷达测试、故障诊断与仿真技术研究更加滞后。21世纪初,为满足我国天气雷达发展的迫切需求,充分发挥天气雷达在气象防灾减灾中的“大国重器”作用,成都信息工程大学电子工程学院气象雷达团队(以下简称团队)锚定前沿,积极担当,坚持在雷达测试与仿真领域潜心研究,取得的成果填补了国内外多项空白。

新一代天气雷达测试与故障检测系统结构。作者供图

聚焦平台样机搭建,团队攻克了天气雷达测试和故障诊断的业务难题。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,团队紧紧围绕雷达测试与故障诊断检测技术开展科研攻关,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、青海四个省份开展了为期两年多的试运行应用。2016年团队创新性地提出研发适合台站级、区域(省)级新一代天气雷达(CINRAD)系统测试与故障诊断平台构建设想,并开展技术研究,优化了平台的敏捷性和智能性,有力提升了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气象局实际业务中。中国气象局对天气雷达系统测试与故障诊断平台进行了定型,相关技术成果列入了中国气象局《2019年度省级观测装备与保障技术成果目录》。此后,平台进入了全面业务化推广应用阶段,成果转化及推广效果相当显著。

聚焦雷达仿真技术,团队建成国家级天气雷达仿真平台。2016年,团队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,提出了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,建成了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。

国家级天气雷达仿真平台。作者供图

科教互补,团队注重科研成果反哺教学。教师们持续将测试、故障诊断、仿真技术融入教学内容,同步更新气象雷达实验内容,更新雷达实习实训内容,形成虚实结合的气象雷达教学体系。在“实”上,建成一套C波段气象雷达硬件教学平台;在“虚”上,完成全省首批省级虚拟仿真实验教学项目——“天气雷达参数综合测试”项目。2023年学院“天气雷达系统及应用虚拟仿真试验”获评国家级一流课程。

一路走来,汗水与荣耀并行。团队于2010年入选“国家级教学团队”,2020年入选“全国气象教学团队”。团队研制的一系列雷达测试、故障诊断及雷达仿真平台等科研成果,先后获得了中国气象学会气象科学技术进步二等奖等多项奖励。未来,团队将继续致力于气象现代化建设和核心技术突破,深耕雷达测试与仿真领域,不断护航“大国重器”高质量发展。(作者系成都信息工程大学电子工程学院(大气探测学院)院长)

(作者:张福贵 责任编辑:张林)



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