Implementation of routines for the estimation of winds and precipitation of a wind profiler radar with spaced antenna design that operates in UHF band

Abstract

El Instituto Geofísico del Perú ha desarrollado un proyecto, financiado por INNOVATE Perú, llamado “Diseño e implementación de un radar perfilador de vientos que opera en UHF para estudios de turbulencias y precipitación en el territorio peruano”, este proyecto es la propuesta de solución a una limitación presentada por la comunidad científica del Perú y otras entidades para hacer estudios climáticos de vientos y precipitación. Parte del desarrollo de este radar, es el procesamiento de los datos recibidos. En esta tesis se ha hecho un análisis del diseño, frecuencia y tipo de radar que fue diseñado para luego seleccionar los algoritmos de procesamiento necesarios. Los algoritmos que se desarrollaron para el procesamiento del radar UHF permiten estimar vientos troposféricos y turbulencia con la técnica de análisis espectral total. Además de medir la intensidad de precipitación y el factor de reflectividad obtenido de las lluvias con la relación del diámetro de gotas y el factor de reflectividad. Los resultados de estas estimaciones, posteriormente son comparados con otros instrumentos para su validación y su posterior aplicación.

The Geophysical Institute of Peru (IGP) has developed a project called "Design and implementation of a radar profiler that operates in UHF for studies of turbulence and precipitation in the Peruvian territory", this project is the proposed solution to a limitation presented by the scientific community of Peru and other entities to conduct climate studies of winds and precipitation. Part of the development of this radar is the processing of received data. In this thesis an analysis of the design, frequency and type of the designed radar was done to then select the appropriate processing algorithms. The algorithms that were developed for the UHF radar processing allows the estimation of tropospheric winds and turbulence with the full spectral analysis technique. In addition to measuring the intensity of precipitation and the reflectivity factor obtained from rainfall related to the diameter of drops and the reflectivity factor. The results of these estimates are then compared with other instruments for validation and subsequent application.