一种球形双偏振雷达的制作方法

本发明涉及球形双偏振雷达，具体为一种球形双偏振雷达。

背景技术：

1、强对流尤其是中小尺度灾害性天气系统的监测、预报、预警、服务，是气象防灾减灾工作的重中之重，为解决灾害性天气中短临预报模式和服务中大气垂直廓线探测资料不足等关键问题，以相控阵雷达、云雷达、微波辐射计、风廓线雷达、球形双偏振雷达等新型设备为基础的“超级观测站”已经发挥作用，以垂直廓线观测为代表的地基遥感监测在中小尺度灾害性天气系统监测中作用凸显，监测精密是预报精准和服务精细的基础，传统单偏振雷达是水平偏振雷达，而技术升级的球形双偏振雷达是具有偏振分集功能的雷达，即可分别或同时用水平偏振和垂直偏振进行探测，并将探测结果进行比较，得到偏振参量，单偏振多普勒雷达只是发射单一偏振波，通常是水平偏振波，能探测到反射率因子、多普勒速度两个数据参量，根据多普勒速度的方差又可以得到谱宽，在灾害性天气监测、预警及短临天气预报方面发挥了非常关键的作用，但其目前仍存在很多不足，例如雷达资料质量如地物回波、晴空湍流回波、林火回波、海浪回波和生物回波等非气象目标的识别问题，单偏资料估测降水精度问题等，更是没办法识别云内降水粒子的相态，不能分辨产生回波的是水滴、雪花、冰粒还是混合粒子，导致无法进一步分析云物理过程，出现上述问题的主要原因是，多普勒雷达设计的时候假设气象粒子都是球形的，采用水平偏振单一偏振波探测，得到的只是和粒子水平尺度相关的强度信息，而大量研究发现，由于空气浮力作用，大气中降水水相态粒子不是球形的，而是扁平状的，如果雷达能水平和垂直方向测量，就能分辨它们，从而更好地识别降水，球形双偏振雷达是新一代天气雷达的一次重要技术升级，它除了强度、多普勒速度、谱宽以外，多了相关系数、差分反射率、差分传播相位移、差分传播相位移率等探测参数，根据这些参数可生产更多产品，能更好地区分降水与非降水以及降水相态，识别冰雹、融化层，更精确地估测强降水，当然双偏振技术更加复杂，雷达维护更加困难，还有很多存在的问题需要通过不断试验、实践逐步解决，就比如当球形双偏振雷达表面在长时间的使用后表面堆积一层厚厚的沉降杂质时，由于沉降杂志中不光含有尘土，往往还带有微量的金属粉尘，这些金属粉尘一旦凝结在球形双偏振雷达表面会对球形双偏振雷达所发出的偏振波产生影响，从而使得监测的结果与实际的天气状况存在一定的偏差，但是由于球形双偏振雷达表面未光滑的球形，因此在清理时只能借助升降工具进行，且球形双偏振雷达的体积越大清理难度越大，不利于球形双偏振雷达的日常维护。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种球形双偏振雷达，以解决上述背景技术中提出的球形双偏振雷达表面日常维护困难的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种球形双偏振雷达，包括球形雷达固定基座，所述球形雷达固定基座的上端固定设置有中心安装座，且中心安装座的上端安装有转动的雷达球形支撑架，并且雷达球形支撑架的外侧表面固定安装有双极化辐射单元，所述雷达球形支撑架的内侧表面固定连接有杆型支撑架，所述球形雷达固定基座的上端设置有自洁机构，通过雷达球形支撑架在转动监测的过程中起到对双极化辐射单元保护层表面进行擦拭清洁的作用。

3、优选的，所述自洁机构包括：驱动安装座，所述驱动安装座固定设置在中心安装座的上段内侧表面，且驱动安装座的上端固定安装有驱动电机，并且驱动电机的输出轴下端固定连接有主动齿轮，所述雷达球形支撑架的下端内侧表面固定设置有驱动齿，所述球形雷达固定基座的上表面固定设置有接触座，且接触座的一侧固定安装有清洁电机，并且清洁电机的输出轴一端固定连接有接触式清洁杆。

4、采用上述技术方案，使得接触式清洁杆能够通过转动直立的方式实现对双极化辐射单元保护层表面的清洁。

5、优选的，所述自洁机构还包括：柔性橡胶充气囊袋，所述柔性橡胶充气囊袋固定设置在接触式清洁杆的内侧表面，且接触式清洁杆的下端内部开设有加压活塞腔，并且加压活塞腔的内部设置有滑动的压力活塞板，所述压力活塞板的一端贯穿接触式清洁杆的外表面，且压力活塞板位于接触式清洁杆外部的一端固定连接有接触挤压头，所述球形雷达固定基座的上表面固定安装有液泵，所述接触式清洁杆的侧表面固定安装有侧向喷涂杆，且侧向喷涂杆的内侧表面安装有喷头，并且侧向喷涂杆的下端与液泵的输出口之间连接有连接软管。

6、采用上述技术方案，使得液泵能够通过连接软管将外部容器中的清洁液注入侧向喷涂杆中。

7、优选的，所述主动齿轮与驱动齿啮合连接，且驱动齿均匀分布在雷达球形支撑架的下端内侧表面，所述接触式清洁杆为弧形合计，且接触式清洁杆与雷达球形支撑架为同心设置。

8、采用上述技术方案，使得雷达球形支撑架在带动双极化辐射单元进行转动时能够保持与接触式清洁杆之间的相互对距离而不发生相互干涉。

9、优选的，所述柔性橡胶充气囊袋的外表面与双极化辐射单元的保护层外表面相贴合，且加压活塞腔与压力活塞板为滑动摩擦连接，所述接触挤压头为半圆形设计，且接触挤压头与接触式清洁杆之间连接有弹簧，所述加压活塞腔远离接触挤压头的一端设置有开孔与接触式清洁杆内部空腔相连通，且接触式清洁杆内部空腔与柔性橡胶充气囊袋相连通，所述喷头均匀分布在侧向喷涂杆的内侧表面，且侧向喷涂杆为弧形设计，并且侧向喷涂杆与雷达球形支撑架为同心设置。

10、采用上述技术方案，使得侧向喷涂杆能够将清洁液喷向即将移动至柔性橡胶充气囊袋处的双极化辐射单元保护层表面，以辅助柔性橡胶充气囊袋对双极化辐射单元保护层表面的脏污进行擦拭清洁。

11、优选的，所述球形雷达固定基座的上表面设置有清洁机构，在自洁机构作业完成后对自洁机构上残留的脏污进行去除。

12、采用上述技术方案，使得柔性橡胶充气囊袋在清洁完成后不会使得脏污残留在柔性橡胶充气囊袋的避免影响后续的使用。

13、优选的，所述清洁机构包括：嵌入式下沉转环，所述嵌入式下沉转环转动安装在球形雷达固定基座的上表面，且嵌入式下沉转环的上端面固定设置有立板，并且立板的外侧表面固定设置有清洁刷，所述嵌入式下沉转环的上端面固定设置有连接齿，所述嵌入式下沉转环一侧的球形雷达固定基座上表面固定设置有防护箱，且防护箱的内部固定安装有切换电机，并且切换电机的输出轴一段固定连接有切换齿轮。

14、采用上述技术方案，使得切换齿轮能够通过与连接齿的啮合带动嵌入式下沉转环转动实现对柔性橡胶充气囊袋的清洁。

15、优选的，所述嵌入式下沉转环的上表面低于球形雷达固定基座的上表面，且嵌入式下沉转环、中心安装座和球形雷达固定基座相互偏心设置。

16、采用上述技术方案，使得嵌入式下沉转环能够在接触式清洁杆向下翻转后与接触式清洁杆同心，从而实现对接触式清洁杆内侧表面的柔性橡胶充气囊袋的清洁。

17、优选的，所述立板为弧形设计，所述清洁刷均匀分布在立板的外侧表面。

18、采用上述技术方案，使得立板转动时能够通过清洁刷通过与柔性橡胶充气囊袋侧表面接触的方式实现对柔性橡胶充气囊袋表面脏污进行清除的目的。

19、优选的，所述连接齿等间距分布在嵌入式下沉转环的上表面，所述切换齿轮通过连接齿与嵌入式下沉转环啮合连接。

20、采用上述技术方案，使得嵌入式下沉转环能够在球形雷达固定基座的上表面转动。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该球形双偏振雷达：

22、1.通过雷达球形支撑架在正常工作过程中的转动，使得此时保持静止的接触式清洁杆能够通过柔性橡胶充气囊袋与双极化辐射单元保护层表面接触的方式实现对双极化辐射单元保护层表面擦拭清洁的目的；

23、2.进一步的，通过接触式清洁杆在需要清洁向上翻转的过程中带动接触挤压头与接触座的内侧表面接触挤压的方式，使得柔性橡胶充气囊袋能够在接触式清洁杆向上翻转的过程中自动完成充气，从而使得柔性橡胶充气囊袋不会始终保持绷紧的状态使得柔性橡胶充气囊袋表面过度老化失去擦拭能力；

24、3.更进一步的，通过接触式清洁杆对双极化辐射单元保护层清洁完成后向下翻转的方式，使得球形雷达固定基座上表面的嵌入式下沉转环能够通过转动带动立板侧表面的清洁刷对柔性橡胶充气囊袋表面的杂物进行刷除，从而使得脏污落在球形雷达固定基座的上表面可以随着雨水的冲刷而流出，避免脏污粘结在柔性橡胶充气囊袋的下表面无法去除。