5月6日，我与浙江省大气探测技术保障中心装备保障科沈吉、浙江省丽水市气象局施超等人一同携带具有 RTK（厘米级定位）功能的无人机、金属球、悬挂绳、风速测量仪等设备，直奔位于白云山巅的丽水新一代天气雷达站，利用无人机和金属球对浙江省首部区域标准天气雷达开展标定试验。

天气雷达在“服役”过程中，可能出现数据偏差等问题，进而影响预报和服务质量。因此，要适时对雷达进行“体检”，也就是标定雷达。目前，金属球标定是天气雷达全链路标定中最有效的方法之一，其原理是利用固定直径的金属球在一定高度和距离外对雷达反射的电磁波进行散射，同步与雷达回波数据进行比对。标定试验对金属球的形状要求很高，越圆越好，大小固定、重量适中，如太轻则受风影响较大，太重则影响无人机起飞。

当天下午，5人组成的金属球标定试验团队一到试飞场地，便开始了一系列准备工作：申请空域、无人机载金属球试飞、验证 RTK（厘米级定位）功能、数据传输系统测试等。

其后，金属球标定试验团队兵分两路，施超去丽水新一代天气雷达站进行相关操作，其他成员则赶赴距离雷达站2000米外的广电转播站进行试验。

“无人机组装完毕、金属球挂载完毕、雷达操作端准备完毕，准备第一航次飞行。”16时10分，随着指令发出，无人机飞手遥控着无人机飞到离地面400米高度后悬停。由于天气雷达要准确区分无人机和金属球的不同的回波，这就需要无人机和金属球间隔不小于150米，金属球通过150米的悬挂绳与无人机相连。

悬停后，我将 RTK（厘米级定位）系统显示的经纬度、海拔高度等信息发送给雷达操作员施超。他输入位置信息，先控制雷达天线进行金属球 RHI（垂直）扫描，获取金属球精确俯仰角度值；又在该俯仰角度上执行 PPI（水平）扫描，获取金属球精确的方位角度值。

试验区域位于海拔1000多米高山，山上风大，金属球一度持续被大风吹歪，雷达一时间难以“捕捉”到金属球，无法有效开展工作。再次固定金属球、无人机升空、测试信号……如此反复几次，雷达终于准确定位到金属球。最后，雷达对准该俯仰、方位角度发射电磁波进行定点扫描。自此，一组组数据开始上传。16时30分，数据保存完成，飞手控制无人机返航。

16时35分至17时50分，我们相继开展了三个架次的飞行，对试验结果加以验证。试验结果显示，丽水新一代天气雷达反射率偏差为0.43dBz，符合区域标准雷达的指标要求。

此试验可以对浙江区域标准雷达-丽水站的反射率准确性进行定量评估，提升天气雷达观测质量和数据质量，进一步发挥天气雷达对预报服务的“支柱”作用。

无人机金属球标校试验的第一次正式飞行，飞手在操作无人机垂直起飞至400米的离地高度，王晗正在梳理150米的金属球和无人机的连接线。图/文沈吉

（来源：中国气象报 作者：王晗，简菊芳、吴丽君对本文有贡献）