4月1日，《中国水利报》发表专刊文章《“智”守江河安澜——华盛雷达双极化相控阵测雨雷达赋能智慧防汛》。全文分享如下——

暴雨倾盆时，如何提前“看穿”云层，预知雨量？洪水咆哮前，怎样精准捕捉雨水轨迹，为防汛抢出黄金时间？这背后，离不开“智慧天眼”——双极化相控阵测雨雷达。

作为国内领先的雷达技术企业，浙江华盛雷达股份有限公司（以下简称华盛雷达）将尖端军工技术转化为民用利器，自主研发的ETWS-X06型双极化相控阵测雨雷达已在我国水利防汛“三道防线”中崭露头角。今天，让我们揭开这项守护江河安澜的“黑科技”的神秘面纱。

图 | 华盛雷达智能智造项目效果图

双极化相控阵测雨雷达：暴雨中的“智慧天眼”

20世纪40年代，一项改变雷达发展史的技术悄然诞生——相控阵技术。这种通过电子控制天线馈电单元相位实现波束快速指向的技术，一举突破了传统机械雷达的局限。

传统雷达像“手电筒”般机械转动探测，而相控阵雷达如同“电子魔术师”——数千个微型探测单元组成阵列，通过控制电磁波相位，让雷达波束“指哪打哪”，就好比有数千个小型手电筒同时工作形成一个探照灯。因此，就像舞台追光灯能瞬间聚焦主角，双极化相控阵测雨雷达能在40秒内完成360度扫描，将暴雨云团的层次、强度、移动路径解析成三维“CT影像”。即使有部分手电筒出现故障，整个探照灯也依然可以正常工作，只是会减弱总体亮度（相当于降低了探测的精准度），这就使得双极化相控阵测雨雷达在野外无人值守场景下的适应性特别好。因此，这种全天候、智能化的“智慧天眼”监测能力，使其成为现代水文监测系统的核心装备。

国产突围：从“跟跑”到“领跑”的十年

我国相控阵技术民用化之路，是一部典型的“逆袭”剧本。在很长一段时间里，一套进口系统动辄千万，核心技术被封锁，设备维护要看外国专家脸色。

2014年成立的华盛雷达迎难而上，组建研发团队，选择最难啃的“硬骨头”——军工级相控阵技术民用化进行技术突围。从2016年成功研制出第一台X波段相控阵雷达，到2023年成功研制出ETWS-X06型双极化相控阵测雨雷达，华盛雷达拥有相控阵雷达全流程、全系统的自主研制能力，所有分系统均自主设计，具备100%知识产权。同时，在雷达组网技术、相控阵雷达信号处理、雷达产品算法等领域形成了一系列自主创新、国内外领先的核心技术，已取得专利与软件著作权110余项。

2024年，华盛雷达参与南水北调中线工程水利测雨雷达试点，在北拒马河流域部署3部双极化相控阵测雨雷达，目前站点正在施工建设中。同年，在浙江省开展水利测雨雷达试点，部署3部双极化相控阵测雨雷达，实现绍兴曹娥江流域的全域覆盖。在多次降雨过程中，双极化相控阵测雨雷达准确捕捉到了降雨的时空分布特征，为绍兴市水文中心提供了准确的降雨监测数据。

图 | 浙江省水利测雨雷达绍兴试点

ETWS-X06筑牢雨水情监测预报“第一道防线”

2022年，全国水利工作会议提出“提高水旱灾害监测预报预警水平。改进水文测报技术和手段，积极推进测雨雷达试点应用，实现超高时空分辨率短临暴雨预警”。

双极化相控阵测雨雷达正是雨水情监测预报“三道防线”中第一道防线的重要组成部分，已经成为“把脉”极端降水和雨量预报的利器，可有效填补传统降雨探测手段低空监测的盲区，提升降雨监测精度、更新频率、组网监测准确性和稳定性。

华盛雷达自主研发的双极化相控阵测雨雷达，将相控阵技术、双极化微带阵列技术、数字波束形成技术结合起来，既突出相控阵雷达快速电子扫描的特点，又拥有双极化雷达微观辨水能力的优势，较传统机械扫描雷达，展现出了显著的探测和应用优势。

在扫描速度上，ETWS-X06仅需40秒即可完成半径45千米监测区域内的完整扫描，大幅度提高了降雨监测的时效性，增强暴雨洪涝灾害的预见性。

在空间分辨率上，ETWS-X06能够对地面以上全空域进行无缝的连续仰角步进扫描，对地面以上0～2千米垂直高度大气，更是以0.5度精度的步进加密扫描，输出30米乘30米网格降水数据，精确监测从“云中雨”到“落地雨”的演变细节。

在降水探测精准性上，ETWS-X06采用了优异的高精度宽域双极化天线技术，通过精准的双偏振探测实现对雨滴大小和形状微观分辨，显著提升了降水效率估测的准确性；采用业内领先的组网技术，实现了最佳性能的衰减订正效果。

图丨暴雨预警界面

微观辨水和智能预报 助力数字孪生水利建设

在水利测雨雷达应用上，华盛雷达同样展现出卓越的创新突破能力，不断通过算法革新与模型优化，为现代水利管理提供更精准智慧的决策支持。

精准的定量降水估计（QPE）和流量预测（QPF）至关重要，直接影响防洪调度、水资源管理和灾害预警的决策效率。华盛雷达专为现代智慧水利管理开发了流域监测系统——水利测雨雷达雨水情监测与预警平台。平台能够提供40秒更新、30米高分辨率的降雨监测、预报和预警产品，提供单站和组网雷达回波监测产品、精细化格点雨量监测产品及3小时临近降水预报产品、精细小流域（区域）面雨量监测及临近预报、乡镇级致灾暴雨告警（预警）等应用模块，支持水利智能化业务预警服务。

其中，结合双偏振微观辨水和测雨雷达组网两大优势，华盛雷达研发了复杂地形下的组网QPE专利技术。华盛雷达项目经理宣强介绍：“在多次实际降水过程中，ETWS-X06组网系统定量降水估计与地面雨量站观测结果的相关系数均在0.85以上，能够准确捕捉到降雨在落区和强度上的时空分布特征。在降水强度方面，QPE与地面雨量站观测结果的均方根误差在2.2毫米每小时以内，满足定量降水估计的精度要求。”

此外，双极化相控阵测雨雷达具备“云中雨”到“落地雨”的完整周期追踪监测的特殊优势。华盛雷达摒弃利用“落地雨”时空变化预测未来雨量的通常做法，通过结合“云中雨”和“落地雨”的完整特征，构建定量降水预报的多模态AI（人工智能）模型，有效提升降水落区和强度的预报准确性，实现对未来0～3小时降水过程的精准预报。2024年11月1日，台风“康妮”未来3小时的降水预报结果表明，降水预报落区与实际降水落区高度一致，雨强相对误差也在合理范围内。‌多模态AI模型使双极化相控阵测雨雷达能够智能预报，有效提升对潜在灾害的预见能力。

从军工重器到防汛利器，华盛雷达用相控阵技术为水利应用织就一张“天罗地网”。当暴雨来袭时，那些旋转的雷达不仅是科技结晶，更是守护民生安澜的重要防线。华盛雷达的双极化相控阵测雨雷达系统，凭借其精准的监测能力和高效的预测性能，已成为数字孪生水利建设的重要技术支撑。

未来，华盛雷达将继续秉承“持续创新，为客户赋能”的发展理念，不断提升技术水平。正如华盛雷达董事长寸怀诚所说：“我们坚信，只有通过不断的技术创新，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地，才能为水利高质量发展贡献更多力量。”