CINRAD/SC新一代天气雷达基数据质量控制

王丽平，胡细根

（1.赣州市气象局，江西 赣州 341000；2.吉安市气象局，江西 吉安 343000）

根据中国气象局业务管理要求，新一代天气雷达每6 min生成1个基数据。雷达基数据传输率是中国气象局和江西省气象局对新一代天气雷达业务质量的一项主要考核指标，雷达基数据传输质量的好坏直接影响上级对赣州新一代天气雷达的业务考核。赣州CINRAD/SC新一代天气雷达自2002年投入业务运行以来，雷达设备运行稳定，雷达业务可用性能满足上级业务管理部门的考核要求，但近几年，雷达基数据传输率一直较低，未能达标，给赣州雷达业务管理带来较多困扰。笔者分析雷达基数据传输率低的时段，通过查找该时段每个基数据体扫时间，基数据传输软件log文件及电脑时钟等方式，彻查了在雷达运行正常的情况下，雷达基数据传输率低的原因，给出了解决CINRAD/SC新一代天气雷达基数据传输及时率低的解决办法，为雷达业务人员提供参考。

1 资料与方法

1.1 江西省气象部门新一代天气雷达基数据传输质量考核标准

（1）传输时效：雷达基数据传输及时率达98%（及时率=及时报个数/应到报个数×100%）。

（2）传输时限规定：及时报HH+（330″-480″）；提前报HH+（＜330″）；逾限报HH+（481″-540″）；超时报HH+（＞540″）；未到报为缺报。其中，HH表示每次体扫开始时间。提前报、逾限报、超时报、未到报均属不达标报。

（3）传输及时率要达到98%，基数据必须刚好每6 min 1个，每天非及时报超过4个不达标。

（4）每个基数据从体扫开始到完成上传的时间（传输时效）必须为330"-480"，否则该基数据不达标。

（5）每小时分成以下10个时间段，每个时间段6 min 00′00″-05′59″、06′00″-11′59″……依此类推。每个时间段中必须刚好有1个基数据上传成功，超过1个基数据则自动取第一个，其他作废；没有基数据则该时段算缺报1个。

1.2 雷达基数据传输质量

2017年12月和2018年1、2、3月赣州雷达基数据传输率分别是86.34%和93.87%，91.29%，94.29（备注：数据来源于“江西省气象数据业务监视”）[1]。

2 结果与分析

2.1 雷达基数据传输质量不达标存在的几种现象

赣州新一代天气雷达每6 min完成1个体扫，生成9个仰角（层）的基数据，1 h完成10个体扫，循环不断。但在雷达实际运行过程中，基数据生成时间时常出现不稳定现象。

现象一：雷达在正常运行过程中，出现转速越来越快或越来越慢现象，导致雷达基数据生成时间不对，不能正常生成10个基数据。影响传输及时率。

（1）北京时间2018年2月6日3～8时雷达体扫时间较长（见表1），生成的基数据超过了6 min，每小时生成基数据＜10个，导致6个小时产生逾限报、未到报10个，严重影响传输及时率。

表1 雷达基数据体扫时长

（2）北京时间2018年1月1日8时到次日8时，雷达转速不稳，先由慢到快，再由快到慢，每小时生成基数据10～12个不等，导致一天产生21个提前报，影响传输及时率（见表2）。

现象二：雷达运行比较稳定，每小时刚好10个基数据，但传输时效小于330"，造成提前报，或传输时效大于480"，导致逾限报、超时报，影响基数据传输率。

（1）2018年3月13日7时，1 h生成10个基数据，且均在相应时间段，但由于2个为提前报，导致传输及时率只有80%。

表2 雷达基数据体扫时长

（2）2018年2月4日4时，1小时生成10个基数据，并全部卡在相应时间段，但由于有1个逾限报，导致传输及时率只有90%。

（3）2018年1月24日4时生成11个基数据，2018年4月15日5时9个基数据导致提前报或未到报。

2.2 雷达基数据传输质量不达标原因初析及解决办法

（1）雷达基数据生成。

原因分析：虽然要求CINRAD/SC雷达每6 min完成1个体扫，但由于雷达天线转速、软件不能自动固定在6 min内完成1个体扫，因而每个小时不能均匀地生成10个基数据，存在每个小时生成的基数据少于或多于10个的情况，影响雷达基数据的传输时效。

解决办法：加强监控，及时了解基数据生成的时间，发现时间不对，及时通知业务人员到雷达站调整雷达转速，确保雷达体扫时长维持在5′30"-5′59"。

（2）雷达基数据传输。

原因分析：目前，赣州雷达基数据是由敏视达公司生产的多普勒天气雷达通用气象软件RPG生成的。程序处理PUP产品的时间大约在1′30"-2′，待其处理完成后，由PUP处理程序将基数据文件剪切到RPGCD传输软件的监测目录，RPGCD传输软件设置了60 s循环监测该目录，在正常情况下，RPGCD.exe传输软件从压缩传输完成约需40"时间。

解决办法：有效解决雷达基数据传输时效提前或逾限、超时的办法是通过人工干预，根据实况，调整雷达实时监控系统计算机的时间，赣州雷达基数据传输用的计算机一般设置成比标准时间（北京时）快1′50"-2′20"。

（3）新一代CINRAD/SC多普勒天气雷达每个体扫观测时长不可能绝对稳定控制在6 min，雷达运行的累积误差导致每小时大于10个（偏快时）或小于10个（偏慢时）基数据，造成提前报或逾限、超时、未到报等问题，目前无法解决。

（4）雷达基数据传输时效与雷达基数据的体扫时长、PUP产品处理时长和传输软件、网络状况、省局FTP服务器、供电稳定等因素密切相关[2]。建立报警提示程序可以及时发现并减少缺报问题。但是，在雷达的体扫时长保持在6 min，并且传输软件运行正常、通信网络通畅、FTP服务器接收通畅的情况下，还是会出现不明原因的掉包，产生提前报、逾限报、超时报、未到报，目前亦无有效解决办法。

3 结语

近年赣州雷达基数据传输率不达标，综合分析主要是由两个原因引起。（1）当前气象部门用的CINRAD/SC新一代天气雷达每个体扫时间不能稳定在每6 min内生成一个基数据，生成的基数据时快时慢，易造成提前报或逾限、超时、未到报等问题。（2）江西省气象局要求雷达基数据要在8 min内传到CIMISS系统，超过时限按逾限报/缺报处理，传输时效同时与传输软件、网络状况、省局FTP服务器、供电稳定等因素密切相关[3]。

为彻底解决以上现象，建议以下两方面改进：（1）在雷达硬件方面，控制雷达天线转速，并在RDA软件中将每个雷达基数据生成的时间固定在6 min，排除雷达前端的影响。（2）改进雷达基数据传输软件[4]，2017年，中国气象局下发了新版的传输软件，但该软件CINRAD/SC雷达基数据格式，未能解决老版传输软件稳定性不高等问题。