双偏振雷达标定方法及系统与流程

本申请涉及雷达技术领域，更具体地说，涉及一种双偏振雷达标定方法及系统。

背景技术：

目前，我国双偏振雷达已经从试运行向业务运行转换，新一代天气雷达网中双偏振雷达数量逐年增加。双偏振雷达既能发射和接收水平偏振波又能发射和接收垂直偏振波。技术人员基于水平偏振波和垂直偏振波之间的差异，可以进行降水估算等业务研究。

在实际应用中，水平偏振波是通过双偏振雷达中的水平接收通道接收，而垂直偏振波则是通过双偏振雷达中的垂直接收通道接收。正常情况下，由于两路传输通道(即水平接收通道和垂直接收通道)自身存在的差异，使得两路接收通道输出的偏振波之间的差异与输入两路传输通道的偏振波的差异之间存在一定的偏差，这是允许的。但是，当双偏振雷达系统出现异常时，两路接收通道输出的偏振波之间的差异与输入两路传输通道的偏振波的差异的偏差也会增大，影响业务研究结果的准确性。因此，有必要对双偏振雷达进行标定，以监测双偏振雷达系统是否出现异常。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种双偏振雷达标定方法及系统，包括如下技术方案：

一种双偏振雷达标定方法，包括：

在所述双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源输出射频信号，所述射频信号的频率与所述双偏振雷达工作的中心频率相同；

将所述射频信号分成相同的两路目标信号；

将所述两路目标信号分别注入所述双偏振雷达的两路接收通道；

获取所述两路接收通道输出的信号的第一差异；

在所述双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定所述双偏振雷达是否异常。

上述方法，优选的，所述控制标定信号源输出射频信号，包括：

向所述标定信号源中的高速开关发送控制指令，使得所述高速开关为所述射频信号的输出通路开关供电，以便开启所述射频信号的输出通路。

上述方法，优选的，还包括：

在所述双偏振雷达的下一次平面扫描开始前，停止向所述标定信号源的高速开关发送控制指令，以关断所述标定信号源的输出通路。

上述方法，优选的，所述将所述两路目标信号分别注入所述双偏振雷达的两路接收通道，包括：

将每一路目标信号分别通过一稳幅稳相电缆输入至一一对应的定向耦合器；

由每一个定向耦合器将一路目标信号输入至一一对应的接收通道。

上述方法，优选的，所述两路接收通道输出的信号的第一差异为所述两路接收通道输出的信号的幅度的差异和/或相位的差异。

上述方法，优选的，所述根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定所述双偏振雷达是否异常，包括：

计算每一个第一差异与所述基准差异的差值，得到计算结果；

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异一致，确定所述双偏振雷达正常；否则，确定所述双偏振雷达异常。

上述方法，优选的，还包括：

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均在预置范围内，根据所述各个第一差异与基准差异的差值确定偏差值；根据所述偏差值对下一次体积扫描过程中所述两路接收通道输出的偏振波的差异进行修正；

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内，输出报警信息。

一种双偏振雷达标定系统，包括：标定信号源，控制终端，双偏振雷达接收系统；其中，

所述控制终端用于在所述双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源输出射频信号，所述射频信号的频率与所述双偏振雷达工作的中心频率相同；

所述标定信号源还用于将所述射频信号分成相同的两路目标信号；将所述两路目标信号分别注入所述双偏振雷达接收系统的两路接收通道；

所述双偏振雷达接收系统用于获取所述两路接收通道输出的信号的第一差异；在所述双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定所述双偏振雷达是否异常。

上述系统，优选的，所述控制终端控制标定信号源输出射频信号时，具体用于：

向所述标定信号源中的高速开关发送控制指令，使得所述高速开关为所述射频信号的输出通路开关供电，以便开启所述射频信号的输出通路。

上述系统，优选的，还包括：通过稳幅稳相电缆与所述标定信号源连接的两个定向耦合器，每个定向耦合器连接至所述双偏振雷达接收系统的一个接收通道；

每一路目标信号分别通过一一对应的定向耦合器注入所述双偏振雷达接收系统的两路接收通道。

上述系统，优选的，所述双偏振雷达接收系统根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定所述双偏振雷达是否异常时，具体用于：

计算每一个第一差异与所述基准差异的差值，得到计算结果；

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异一致，确定所述双偏振雷达正常；否则，确定所述双偏振雷达异常。

上述系统，优选的，所述双偏振雷达接收系统还用于：

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均在预置范围内，根据所述各个第一差异与基准差异的差值确定偏差值；根据所述偏差值对下一次体积扫描过程中所述两路接收通道输出的偏振波的差异进行修正；

若所述计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内，通过所述控制终端输出报警信息。

通过以上方案可知，本申请提供的一种双偏振雷达标定方法及系统，在双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源产生射频信号，射频信号的频率与双偏振雷达的工作频率相同；将射频信号分成相同的两路目标信号；将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道；获取两路接收通道输出的信号的第一差异；在双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常。本申请实施例提供的方案，在每相邻两次平面扫描之间进行一次标定，然后利用一次体积扫描过程中确定的多个第一差异确定双偏振雷达是否异常，在不影响雷达业务运行的情况下，保证双偏振雷达标定的精准度和时效性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的双偏振雷达标定方法的一种实现流程图；

图2为本申请实施例提供的标定信号源的高速开关和射频信号的输出通路开关的连接关系示例图；

图3为本申请实施例提供的对双偏振雷达使用本申请实施例提供的标定技术修正后的示意图；

图4为本申请实施例提供的各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内的一种示例图；

图5为本申请实施例提供的对应幅度差异的基准差异的设计界面的示例图；

图6为本申请实施例提供的标定信号源功能开启和关闭配置界面的示例图；

图7为本申请实施例提供的标定信号源的不同方式的工作逻辑的配置界面的示例图；

图8为本申请实施例提供的双偏振雷达标定系统的一种结构示意图；

图9为本申请实施例提供的标定信号源的一种内部结构示意图；

图10为本申请实施例提供的标定信号源的外壳结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

雷达接收到的信号按照作用可以分为“测试信号”和“回波信号”两种，测试信号的作用是检查或标定雷达系统，回波信号是雷达的工作信号，其作用是查看目标物的幅度、方位、速度等信息。而测试信号和回波信号同一时间只能存在一种，不能同时出现，否则会出现混淆，所以本申请实施例提供的双偏振雷达标定方法是利用雷达系统既不发射也不接收的时间段(即抬仰角的瞬间，以及一次体积扫描结束后，下一次体积扫描开始前的时间段)进行标定。

如图1所示，为本申请实施例提供的双偏振雷达标定方法的一种实现流程图，可以包括：

步骤101：在双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源输出射频信号，射频信号的频率与双偏振雷达工作的中心频率相同。

双偏振雷达在进行扫描时，是循环进行体积扫描的，即一次体积扫描完成后，进行下一次体积扫描。其中，每一次体积扫描由多次平面扫描构成，每一次平面扫描以特定的仰角进行扫描，不同的平面扫描的仰角不同，每完成一次平面扫描，进行一次仰角调整，在调整仰角后进行下一次平面扫描，直至一次体积扫描完成。通常，进行一次体积扫描所需的时长为6分钟，而一次平面扫描所需的时长为30秒。

因此，本申请实施例中，是利用雷达抬仰角(即调整仰角)的时间进行标定，相当于每30秒对双偏振雷达的两路接收通道进行一次标定。

本申请实施例中，标定信号源的开启和关闭由安装在雷达设备机房内的控制终端进行控制，控制指令由控制软件发出，控制信号经过接口转换、光纤传输最终送到安装在天线罩内的标定信号源。其中，标定信号源开启时，会输出射频信号，标定信号源关闭时，不会输出射频信号。通过光纤传输可以减少传输中带来的干扰，保证控制指令传输的可靠性。可选的，为了减小环境电磁干扰，控制指令可以以两路差分信号的方式进行传输。为了避免信号源在雷达运行中产生干扰信号影响雷达的数据质量，本申请实施例中，将标定信号源安装在天线罩内。

另外，为了提高标定信号源的环境温度适应性，比如，标定信号源可以在环境温度为-20℃～+50℃范围内稳定工作，标定信号源内可以设计有温度补偿电路以应对低温环境，还可以安装制冷风扇以应对高温环境。

可选的，标定信号源可以为输出频率可编译的信号源，从而通过编译，使得标定信号源能够产生不同频率的射频信号，以便适用于不同频点的雷达系统。

步骤102：将射频信号分成相同的两路信号(为便于叙述，记为目标信号)。

可选择的，可以使用二路功分器将射频信号分成相同的两路信号目标信号。

可选的，可以使用多路功分器将射频信号分成多路相同的信号，取其中的两路信号作为目标信号。

可选的，为了避免雷达运行中高功率射频信号影响或者损坏标定信号源，标定信号源内部可以设置隔离器，射频信号先输入至隔离器，然后由隔离器将射频信号输入到功分器。为进一步提高标定信号源对雷达运行中高功率射频信号的隔离度，还可以在标定信号源的外壳上做电磁屏蔽设计。

其中，目标信号的频率与双偏振雷达工作的中心频率相同。

步骤103：将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道。这两个接收通道一般称为水平通道和垂直通道。

步骤104：获取两路接收通道输出的信号的第一差异。该第一差异可以为两路接收通道输出的信号的幅度的差异，或者，可以为两路接收通道输出的信号的相位的差异，或者，同时包含两路接收通道输出的信号的幅度的差异，以及两路接收通道输出的信号的相位的差异。

步骤105：在双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常。

其中，基准差异是在双偏振雷达正常状态下通过控制标定信号源产生射频信号，将射频信号分成相同的两路目标信号，将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道后，该两路接收通道输出的信号的差异。双偏振雷达安装好并经过测试可以投入使用后的工作状态通常是正常的，因此，可以在双偏振雷达刚安装好并经过测试可以投入使用时，通过控制标定信号源产生射频信号，将射频信号分成相同的两路目标信号，将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道后，将该两路接收通道输出的信号的差异作为基准差异。

由前述内容可知，通常雷达进行一次体积扫描所需的时长为6分钟，而一次平面扫描所需的时长为30秒，因此，一次提交扫描过程中会获取12个第一差异。在一些情况下，雷达系统会改变工作模式，此时，体积扫描方式会发生变化，在体积扫描方式更改后，一次体积扫描所需时长和平面扫描的次数也会相应调整。

本申请实施例提供的双偏振雷达标定方法，在双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源产生射频信号，射频信号的频率与双偏振雷达的工作频率相同；将射频信号分成相同的两路目标信号；将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道；获取两路接收通道输出的信号的第一差异；在双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常。本申请实施例提供的方案，在每相邻两次平面扫描之间进行一次标定，然后利用一次体积扫描过程中确定的多个第一差异确定双偏振雷达是否异常，在不影响雷达业务运行的情况下，保证双偏振雷达标定的精准度和时效性。实现了不影响业务运行的前提下，自动在线标定双偏振雷达接收通道的幅度和相位的一致性以提高双偏振雷达的标定精度和时效性，提高双偏振雷达的数据质量，更好的发挥双偏振雷达的作用。

本申请的发明人在实现本申请的过程中发现，在控制标定信号源输出射频信号时，如果通过如下方式实现：

控制标定信号源的电源为标定信号源供电，以开启标定信号源，从而使得标定信号源产生射频信号。在双偏振雷达的下一次平面扫描开始前，控制标定信号源的电源停止为标定信号源供电，以关闭标定信号源，从而使得标定信号源不再产生射频信号。

虽然这种控制方式可以使得标定信号源的隔离度(即标定信号源在射频开关开启和不开启时的功率差异)达到80db以上，但是还是无法满足使用要求，会对雷达底噪有影响。

为了提高标定信号源的隔离度，在一可选的实施例中，本申请实施例提供的控制标定信号源输出射频信号的一种实现方式可以为：

向标定信号源中的高速开关发送控制指令，使得高速开关为射频信号源中的射频信号的输出通路开关供电，以便开启射频信号的输出通路。

可选的，高速开关可以基于三极管实现，比如，高速开关可以包括一个npn型三极管和一个pnp型三极管。如图2所示，为本申请实施例提供的标定信号源(图中未示出)的高速开关和射频信号的输出通路开关的连接关系示例图。该示例中，

高速开关的主要器件包括npn型三极管v1和pnp型三极管v2和+5v直流电源，高速开关的其它器件则用于与npn型三极管v1和pnp型三极管v2配合，以使得高速开关产生射频信号的输出通路开关u6工作所需的电压。因此，本申请实施例中的高速开关的结构并不限于图2所示的结构，还可以有其它结构，只要使得高速开关产生射频信号的输出通路开关u6工作所需的电压即可。标定信号源产生的射频信号通过u6输出，即标定信号源产生的射频信号的输出通路为u6所在支路。其中，u6的输入端为2号引脚v-tune，连接标定信号源的输出，u6的输出端为10号引脚rf-out，u6在14号引脚vcc接通电源后，u6开启，则标定信号源产生的射频信号通过u6的2号引脚v-tune输入到u6中，然后，通过u6的10号引脚rf-out输出。输出通路开关u6可以为压控振荡器。

本申请实施例中，向高速开关发送的控制指令可以是使得高速开关管导通的电平为预定电平的模拟信号。高速开关接收到控制指令后，就会导通，从而高速开关为u6供电，即高速开关的输出，也就是三极管v2的集电极的输出连接u6的14号引脚vcc，使得u6开启，从而标定信号源输出的射频信号通过u6输出。

雷达运行中抬仰角的时间通常比较短，留给标定的时间在1秒内，本申请实施例中，为了保证标定的时效性，标定信号源是一直供电并产生射频信号的，通过高速开关控制标定信号源的输出通路的开启和关闭，保证标定信号源通电时稳定输出射频信号，断电时快速无输出。还提高了标定信号源的隔离度，具有100db以上的隔离度，实现了标定信号源本身的噪声远远低于雷达系统的灵敏度。

在一可选的实施例中，在双偏振雷达的下一次平面扫描开始前，停止向标定信号源的高速开关发送控制指令，以关断标定信号源产生的射频信号的输出通路。此时，标定信号源仍然产生射频信号，只是由于输出通路的关闭，使得射频信号无法通过输出通路输出。

在一可选的实施例中，上述将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道的一种实现方式可以为：

将每一路目标信号分别通过一稳幅稳相电缆输入至一一对应的定向耦合器；

由每一个定向耦合器将一路目标信号输入至一一对应的接收通道。

也就是说，本申请实施例中，标定信号源有两个信号输出接口，每一个输出接口连接一个定向耦合器，每个定向耦合器连接双偏振雷达的一路接收通道。

在一可选的实施例中，上述根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常的一种实现方式可以为：

计算每一个第一差异与基准差异的差值，得到计算结果。

若计算结果表征各个第一差异均与基准差异一致，确定双偏振雷达正常；否则，确定双偏振雷达异常。

本申请实施例中，对于每一个第一差异，如果该第一差异与基准差异的差值的绝对值小于第一阈值，说明该第一差异与基准差异一致，否则，说明该第一差异与基准差异不一致。作为示例，对应幅度差异，第一阈值可以为0.01db；对应相位差异，第一阈值可以为0.1°。

进一步的，若计算结果表征各个第一差异均与基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均在预置范围内，比如，各个第一差异与基准差异的差值的绝对值位于第一阈值和第二阈值之间，则根据各个第一差异与基准差异的差值确定偏差值；根据偏差值对下一次体积扫描过程中两路接收通道输出的偏振波的差异进行修正。第二阈值大于第一阈值。作为示例，对应幅度差异，第二阈值可以为0.2db；对应相位差异，第二阈值可以为0.6°。

本申请实施例中，如果各个第一差异与基准差异的差值均在预置范围内，说明雷达系统出现了变化，需要修订。可选的，可以将各个第一差异与基准差异的差值的均值或中位值作为偏差值，根据偏差值对下一次体积扫描过程中两路接收通道输出的偏振波的差异进行相反方向的调整。比如，

以两路接收通道输出的信号的差异为水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的幅度差异为例，假设水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的基准差异为0.5db，而计算得到的偏差值是0.15db，也就是说，实际扫描过程中，水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的差异比基准差异高出0.15db，则在下一次体积扫描过程中，要将两路接收通道输出的偏振波的差异调低0.15db，将调低0.15db后的水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的差异输出给用户。而如果计算得到的偏差值是-0.15db，也就是说，实际扫描过程中，水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的差异比基准差异低0.15db，则在下一次体积扫描过程中，要将两路接收通道输出的偏振波的差异调高0.15db，将调高0.15db后的水平通道输出的信号与垂直通道输出的信号的差异输出给用户。如图3所示，为本申请实施例提供的对双偏振雷达使用本申请实施例提供的标定技术修正后的示意图，显然，使用本申请实施例提供的标定技术后两个通道的幅度差异的最大变化范围在0.07db，满足不大于0.2db的技术指标要求，对应时刻的雷达差异正常，满足业务观察的需求。

若计算结果表征各个第一差异均与基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内，比如，各个第一差异与基准差异的差值的绝对值大于第二阈值，则输出报警信息，以提醒雷达操作员雷达需要进行维护或维修。如图4所示，为本申请实施例提供的各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内的一种示例图，该示例中，两个通道的幅度差异的最大变化范围为6.5db，超过了设置的阈值范围，因此不会进行修订，而是产生告警信息，提示雷达操作人员，雷达系统需要进行维护或者维修，避免异常数据进入业务雷达网，影响预报员的判断。经过报警信息及时将故障反馈给雷达操作人员，更换故障备件后，雷达标定结果正常，再次投入业务运行。

进一步的，本申请实施例中，基准差异可以由用户设定，如图5所示，为本申请实施例提供的对应幅度差异的基准差异的设计界面的示例图。该界面中，用户可以在“sp14tszdr参考值”后的输入框中输入基准差异。

进一步的，本申请实施例还增加了对标定信号源的配置功能，具体可以为：可以通过配置文件方便用户控制标定信号源功能开启和关闭，或者实现不同方式的控制逻辑的。如图6所示，为本申请实施例提供的标定信号源功能开启和关闭配置界面的示例图。在该界面中，通过对ts_enable赋予不同的值，可以控制标定信号源功能开启或关闭，比如ts_enable＝1，说明要控制标定信号源功能开启，ts_enable＝0，说明要控制标定信号源功能关闭。只有标定信号源的功能开启，才能执行本申请实施例提供的双偏振雷达标定方法。

如图7所示，为本申请实施例提供的标定信号源的不同方式的工作逻辑的配置界面的示例图。标定信号源的控制逻辑分为两种：连续波控制方式和脉冲控制方式；其中，连续波控制方式是指控制标定信号源在指定的时间点输出连续波射频信号，用于两个接收通道幅度和相位一致性的标定。脉冲控制方式是指控制脉冲的输出宽度和输出时序位置，可以实现每个雷达发射脉冲下都进行标定。目前在运行的雷达系统默认采用连续波控制方式进行标定。图7中，tswltrgpos＝64，tswltrglen＝0，表示标定信号源的工作方式为连续波控制方式。

综上，双偏振雷达在中国新一代天气雷达网中的占比越来越高，对双偏振雷达的数据质量要求要明显高于单偏振雷达，为了满足对双偏振雷达的核心技术指标的自动在线检查和在线修正，确保双偏振雷达数据的精度和准确性，提出了本申请的标定信号源和标定技术，实现在线标定双偏振雷达的接收通道幅度和相位的一致性，确保双偏振雷达在幅度差异不大于0.2db，相位差异不大于3°的技术指标范围内运行，标定系统会自动修正标定偏差小的数据，避免不合格的双偏振雷达产品用于业务系统中，同时对于标定结果严重超标的急需维修的情况，产生告警信号及时通知雷达操作技术人员，避免因雷达系统数据质量问题影响预报员做出正确的预报，防汛抗灾等决策部门做出错误的决定。

标定信号源和标定技术的发明和业务应用，更好的发挥双偏振雷达在定量降水估计和降水类型分类等方面的技术优势，更好的发挥双偏振雷达在防灾减灾中的重要作用。

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种双偏振雷达标定系统，本申请实施例提供的双偏振雷达标定系统的一种结构示意图如图8所示，可以包括：

标定信号源801，控制终端802，双偏振雷达接收系统803；其中，

控制终端802用于在双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源801输出射频信号，射频信号的频率与双偏振雷达工作的中心频率相同。控制终端802可以通过双偏振雷达接收系统803的信号处理器向标定信号源发送控制指令，以控制标定信号源801输出射频信号。即控制终端802产生的控制信号通过信号处理器转接给标定信号源801。在雷达系统正常工作的时间段，双偏振雷达接收系统用于正常的雷达系统的工作信号的发射或接收及相关处理。

可选的，控制终端802可以为上位机，或者，可以为移动通信终端，比如智能手机等。

标定信号源801还用于将射频信号分成相同的两路目标信号；将两路目标信号分别注入双偏振雷达接收系统803的两路接收通道；这两个接收通道一般称为水平通道和垂直通道。

双偏振雷达接收系统803用于通过信号处理器获取两路接收通道输出的信号的第一差异；该第一差异可以为两路接收通道输出的信号的幅度的差异，或者，可以为两路接收通道输出的信号的相位的差异，或者，同时包含两路接收通道输出的信号的幅度的差异，以及两路接收通道输出的信号的相位的差异。在双偏振雷达的每次体积扫描结束时，通过信号处理器根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常。

本申请实施例提供的双偏振雷达标定系统，在双偏振雷达的每次平面扫描结束时，控制标定信号源产生射频信号，射频信号的频率与双偏振雷达的工作频率相同；将射频信号分成相同的两路目标信号；将两路目标信号分别注入双偏振雷达的两路接收通道；获取两路接收通道输出的信号的第一差异；在双偏振雷达的每次体积扫描结束时，根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常。本申请实施例提供的方案，在每相邻两次平面扫描之间进行一次标定，然后利用一次体积扫描过程中确定的多个第一差异确定双偏振雷达是否异常，在不影响雷达业务运行的情况下，保证双偏振雷达标定的精准度和时效性。实现了不影响业务运行的前提下，自动在线标定双偏振雷达接收通道的幅度和相位的一致性以提高双偏振雷达的标定精度和时效性，提高双偏振雷达的数据质量，更好的发挥双偏振雷达的作用。

在一可选的实施例中，标定信号源801输出的两路目标信号中，一路目标信号通过一个定向耦合器输入到水平通道，另一路目标信号通过的另一定向耦合器输入到垂直通道。标定信号源801与耦合器之间通过稳幅稳相电缆连接。连接两个定向耦合器的稳幅稳相电缆的长度相等。

在一可选的实施例中，本申请实施例提供的标定信号源的一种内部结构示意图如图9所示，可以包括：

可编程信号源901和功分器902；其中，

可编程信号源901用于产生射频信号。其输出频率可编译，从而通过编译，使得可编程信号源901可产生不同频率的射频信号，适用于不同频点的雷达系统。

功分器902可以为二路功分器或多路功分器。

优选的，为了避免雷达运行中高功率射频信号影响或者损坏标定信号源，标定信号源中还可以包括隔离器903。

在一可选的实施例中，为进一步提高标定信号源对雷达运行中高功率射频信号的隔离度，还可以在标定信号源的外壳上做电磁屏蔽设计。如图10所示，为本申请实施例提供的标定信号源的外壳结构示意图，该示例图中，j1和j2两个输出接口用于输出两路目标信号，xs3接口用于接收控制终端802发送的控制指令。

在一可选的实施例中，控制终端802可以通过双偏振雷达接收系统803的信号处理器向可编程信号源901中的高速开关发送控制指令，使得高速开关为射频信号的输出通路开关供电，以便开启可编程信号源901产生的射频信号的输出通路，输出通路用于输出可编程信号源901产生的射频信号。

在一可选的实施例中，控制终端802在双偏振雷达的下一次平面扫描开始前，停止向标定信号源801的高速开关发送控制指令，以关断标定信号源801产生的射频信号的输出通路。

在一可选的实施例中，双偏振雷达接收系统803(主要是信号处理器)在根据该次体积扫描过程中获取的多个第一差异以及预置的基准差异，确定双偏振雷达是否异常时，具体用于：

计算每一个第一差异与基准差异的差值，得到计算结果。

若计算结果表征各个第一差异均与所述基准差异一致，确定双偏振雷达正常；否则，确定双偏振雷达异常。

在一可选的实施例中，双偏振雷达接收系统803(主要是信号处理器)还用于：

若计算结果表征各个第一差异均与基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均在预置范围内，根据各个第一差异与基准差异的差值确定偏差值；根据偏差值对下一次体积扫描过程中两路接收通道输出的偏振波的差异进行修正。

若计算结果表征各个第一差异均与基准差异不一致，且各个第一差异与基准差异的差值均不在预置范围内，通过控制终端802输出报警信息。

在一可选的实施例中，双偏振雷达接收系统803(主要是信号处理器)还可以用于：

通过控制终端802输出配置界面，比如，输出基准差异的设计界面，以便用户设置基准差异，或者，输出标定信号源功能开启和关闭配置界面，或者，输出标定信号源的不同方式的工作逻辑的配置界面等等。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

应当理解，本申请实施例中，从权、各个实施例、特征可以互相组合结合，都能实现解决前述技术问题。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。