应急通信于气象雷达的应用

随着各方面科技的发展进步，人们对新时期准确、及时的气象信息预测有了越来越高的要求。气象雷达便是灾害天气检测和预警的重要手段。气象雷达在探测人类赖以生存的大气的各种实践中，拥有较高的时空分辨率和及时准确的遥感能力。尤其对于中小型恶劣天气监测和短期预报，气象雷达是一个极为有效的工具。[1]

气象雷达是专门用于大气探测的雷达，是一种用于定位降水并计算其运动，估计其类型(雨、雪、雹等)的雷达。常规雷达装置大体上由定向天线、发射机、接收机、天线控制器、显示器和照相装置、电子计算机和图象传输等部分组成。现代气象雷达大多是脉冲多普勒雷达，除了能探测降水强度外，还能探测雨滴的运动。所有类型的数据都可以通过分析来确定风暴的结构以及它们导致恶劣天气的可能性。

通信网络是现代气象学的基础，然而自然灾害导致的洪水和断电，对地面通信网络会造成严重的破坏。通信是保证应急救援和救灾的重要手段，卫星通信是应急通信不可缺少的手段之一。[2]以福建省为例，目前该省的气象雷达系统的数据传输采用固定网络运营商提供的地面通信网专用线路，虽然成本相对较低，但传输手段单一。当紧急情况发生时，无法保证数据的传输。为了高效的信息传输，福建省气象局建立了一套适用于雷达站的卫星应急通信系统，以满足雷达应急状态下的数据传输。

卫星通信主要由卫星转发器及地面站组成。
如下图所示：

各个雷达站和气象信息中心分别设立卫星地面站，通过卫星链路进行通信。
如下图所示：

下面以长乐雷达站为例（其他雷达站的网络结构相同），黄线为卫星链路图，红线是地面链接图。
如下：

当发生紧急情况时，应急通信将遵循以下步骤：

总的来说，雷达站卫星应急通信系统时一种可行、可靠的多模式链路保障机制。在2015年，Sudiro台风登陆期间，长达雷达站的地面站通信系统中断，但雷达站卫星站应急通信系统发挥了及时的作用，保证了雷达数据的传输。

参考文献：
[1] Li, C., Zhang, Y. and Chen, Y. (2009) Development of Meteorological Radar Networking and Network Weather Radar. Proceedings of the 26th Annual Meeting of the Chinese Meteorological Society , Nanjing Institute of Electronic Technology, 14 October 2009, 588-592.
[2] Zhu, G.W. (2013) Looking at the US Satellite Emergency Communication from Hurricane Sandy. Satellite & Network , 1, 62-65.
[3] Zheng, Z.X., Chen, Y. and Cao, H. (2018) Application Analysis of the Emergency Communication System in Weather Radar. Journal of Geoscience and Environment Protection, 6, 167-174. August 29, 2018.

图片来源：
Zheng, Z.X., Chen, Y. and Cao, H. (2018) Application Analysis of the Emergency Communication System in Weather Radar. Journal of Geoscience and Environment Protection, 6, 167-174. August 29, 2018.

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