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Catalogue des données KuROS

La première campagne scientifique s’est déroulée en mars-avril 2013 en profitant des contextes de l’expérience HYMEX (Méditerranée), et de l’expérience PROTEVS du SHOM (mer d’Iroise, Bretagne).
Le radar a été sensiblement modifié en 2014.
En 2015, une nouvelle campagne scientifique d‘une semaine a été à menée en mer d’Iroise de manière coordonnée avec les campagnes océanographiques BBWAVES de IFREMER et PROTEVS du SHOM.

Campagne 2013

Le radar KuROS a été mis en opération lors de 14 vols en Méditerranée et 2 vols en Mer d’Iroise. A noter que lors de la plupart des vols en Méditerranée, les plans de vols étaient conçus de manière à partager le temps entre des mesures pour Kuros à haute altitude (2000 ou 3000m) et des mesures de turbulence en basse couche (besoins des équipes de Hymex), si bien que sur 4 à 5 heures de vol, les données KuROS représentent au plus 2 heures de mesures. Lors d’un des vols en Méditerranée, le radar n’a pu acquérir des données en raison d’une panne, et lors d’un autre vol seulement 20 minutes de données ont été enregistrées (défaut logiciel). Pour tous les autres vols, le fonctionnement du radar a été optimal. Trois vols à Francazal au-dessus de cibles réflectrices ont également effectués pour des besoins de contrôle et étalonnage du radar.
La liste des vols KuROS sur mer est donnée au tableau ci-dessous, avec une indication sur le type d’événement rencontré. La grande majorité des événements échantillonnés en Méditerranée concerne des états de mer en condition de vent fort et fetch limité (développement d’état de mer fort par vent –Tramontage ou Mistral). Les deux vols effectués en mer d’Iroise ont été effectués le même jour, par condition de houle forte et à deux moments différents par rapport à la marée.

Les données acquises sont de bonne qualité avec les réserves ci-dessous le diagramme de rayonnement de l’antenne 40° s’est révélé fortement perturbé par le système d’implémentation du hublot la stabilité en puissance des signaux radar s’est révélée non satisfaisante en raison i) d’un défaut du logiciel commandant la génération des impulsions radar ii) d’une détérioration du joint tournant.
Ceci ne compromet pas la qualité des données en terme de spectres de vagues (issues des observations via l’antenne 10° et pas de nécessité de connaître le niveau absolu du signal). En revanche les analyses en terme de vent de surface s’avèrent difficiles pour cette campagne. Ces problèmes ont été résolus aux campagnes suivantes.

doi:10.21413/Kuros-2013.L1.v1

doi:10.21413/Kuros-2013.L2.v1

Campagne 2014

Il s’agissait en 2014 de tester les modifications effectuées pour résoudre les problèmes identifiés en 2013 (cf ci-dessus). Les tests ont été concluants. Un seul vol scientifique a pu être réalisé en Méditerranée, mais dans des conditions de mer plate (sans vent ni vagues).

Campagne 2015

Cinq vols on été réalisés en 2015 au départ de Brest, chacun d’une durée sur mer de 3 à 4 heures (mer d’Iroise, ouest et Sud de la pointe du Raz). Les conditions rencontrées sont caractéristiques d’un état de mer modéré à fort (2 à 4 m de hauteurs significative) avec des houles dominantes (houle d’ouest) et peu de mer du vent (vent modéré de 5 à 10 m/s). Les plans de vol étaient conçus pour traverser des zones de forts courants de marée aux abords de Ouessant) ainsi que des zones moins affectées par ce courant de marée.
Aucun problème technique n’est à signaler. Des vérifications sont encore en cours concernant l’étalonnage absolu du radar.

doi:10.21413/Kuros-2015.L1.v1

doi:10.21413/Kuros-2015.L2.v1

En attente de renseignements

Produits de Niveau L1 simple

30s d'acquisition : 909 échantillons de 33ms au maximum.

Nomenclature :
L1_Vol[num]_Kuros_[alt]_[pol]_[ant]_[date]_[ver].nc

Format
num
alt
pol
ant
date
ver

NetCDF
Numéro de vol (3 car.)
mode d'altitude : {0,1,2,3}
mode de polarisation : {H,V}
mode d'antenne : {10,40}
date (YYMMDDhhmmss)
Version du produit : {V1,V2,...}

Détails des produits L1 (version v1)

Produits de Niveau L1 cumulé

Un produits par vol, antenne et mode d'altitude.

Nomenclature :
L1_Vol[num]_Kuros_[alt]_[ant]_[ver].nc

Format
num
alt
ant
ver

NetCDF
Numéro de vol (3 car.)
mode d'altitude : {0,1,2,3}
mode d'antenne : {10,40}
Version du produit : {V1,V2,...}

Détails des produits L1 cumulés (version v1)

L1 KuROS simple en version 1

Dimensions:

nrange

nmaxech = 909

len_filename = 42

len_QI = 8

len_date = 19

Variables:

float power(nmaxech, nrange) ; power:long_name = "signal power polarization, as a function of range" ; power:units = "dB of arbitrary units" ;

float phase(nmaxech, nrange) ; phase:long_name = "relative phase of the radar signal" ; phase:units = "degrees" ;

float sig(nmaxech, nrange) ; sig:long_name = "normalized radar cross-section" ; sig:units = "dB of arbitrary units" ;

float incidence(nmaxech, nrange) ; incidence:long_name = "incidence" ; incidence:units = "degrees" ;

float roll(nmaxech) ; roll:long_name = "roll angle of the aircraft" ; roll:units = "degrees" ;

float pitch(nmaxech) ; pitch:long_name = "pitch angle of the aircraft" ; pitch:units = "degrees" ;

float ant_angle(nmaxech) ; ant_angle:long_name = "angle between antenna direction and noise of the aircraft" ; ant_angle:units = "degrees" ;

float route(nmaxech) ; route:long_name = "aircraft rout: angle between aircraft speed vector and the North" ; route:units = "degrees" ;

float drift(nmaxech) ; drift:long_name = "aircraft drift: difference between route and heading" ; drift:units = "degrees" ;

float lat(nmaxech) ; lat:long_name = "latitude" ; lat:units = "degrees with decimal" ;

float lon(nmaxech) ; lon:long_name = "longitude" ; lon:units = "degrees with decimal" ;

float ind_nadir(nmaxech) ; ind_nadir:long_name = "index of range gate corresponding to nadir echo" ; ind_nadir:units = "none" ;

float dist_nadir(nmaxech, nrange) ; dist_nadir:long_name = "distance of nadir echo" ; dist_nadir:units = "meter" ;

float p_em(nmaxech) ; p_em:long_name = "instantaneous radar transmitted power" ; p_em:units = "TBD" ;

float att(nmaxech) ; att:long_name = "attenuation" ; att:units = "dB" ;

float vx(nmaxech) ; vx:long_name = "along aircraft velocity" ; vx:units = "m.s^-1" ;

float vy(nmaxech) ; vy:long_name = "accross aircraft velocity" ; vy:units = "m.s^-1" ;

float vz(nmaxech) ; vz:long_name = "vertical aircraft velocity" ; vz:units = "m.s^-1" ;

float time(nmaxech) ; time:long_name = "seconds elapsed from 00:00 " ; time:units = "s" ;

float pri ; pri:long_name = "Pulse Repetition Interval" ; pri:units = "us" ;

char filename(len_filename) ; filename:long_name = "Output filename" ;

short polarization ; polarization:long_name = "Polarization : 0 = HH (horizontal); 1 = VV (vertical)" ; polarization:units = "none" ;

short nech ; nech:long_name = "Number of samples without padding" ; nech:units = "none" ;

char acquisition_conditon_index(len_QI) ; acquisition_conditon_index:long_name = "Acquisition conditon index is coded with 8 bits as following : 0=altitude; 1=roll; 2=pitch; 3=route; 4=antenna direction; 5=start over land; 6=end over land; 7=empty" ; acquisition_conditon_index:units = "none" ;

char acquisition_date(len_date) ; acquisition_date:long_name = "Date of acquisition" ;

Global attributes:

:Title = "KuROS L1 product" ;

:Creation_date = "YYYY-MM-DDThh:mm:ss" ;

:Contact = "Daniele HAUSER : daniele.hauser@latmos.ipsl.fr" ;

:Instrument = "KuROS 13.5GHz" ;

:Sensor_type = "Active Remote Sensing" ;

:Platform = "ATR42 AIRCRAFT SAFIRE" ;

:Processing_software = "L1_KUROS__process.pro" ;

:Software_version = "v1.3" ;

:Campaign = "YYYY" ;

:Fly = "Vol[num]" ;

:Origin_file = "Vol[num]_Kuros_[alt]_[pol]_[ant]_[date].dat" ;

:Antenna_mode = 10s ou 40s;

:Altitude_mode = 0s ou 1s ou 2s ou 3s;

:Nb_averaged_samples = 33s ;

:Transmitted_power = [float] ;

:RF_loss = [float] ;

:Antenna_gain = [float] ;

:Electronic_gain = [float] ;

:Minimum_range = [float] ;

:Range_bin_intervals = [float] ;

:Normalization_coefficient = [float] ;

:Incidence_angle = [float] ;

:Half_beam_elevation_aperture = [float] ;

:Half_beam_azimuth_aperture = [float] ;

:Antenna_azimuth_offset = [float] ;

:Antenna_plate_correction = [float] ;

:Electronic_wavelength = [float] ;

:On-board_integration_time = [float] ;

L1 KuROS cumulé en version 1

Dimensions:

nrange

nmaxech = 909

len_filename = 42

len_QI = 8

len_date = 19

nfile = UNLIMITED ; // (XXX currently)

Variables:

float power(nfile, nnmaxech, nrange) ; power:long_name = "signal power polarization, as a function of range" ; power:units = "dB of arbitrary units" ;

float phase(nfile, nmaxech, nrange) ; phase:long_name = "relative phase of the radar signal" ; phase:units = "degrees" ;

float sig(nfile, nmaxech, nrange) ; sig:long_name = "normalized radar cross-section" ; sig:units = "dB of arbitrary units" ;

float incidence(nfile, nmaxech, nrange) ; incidence:long_name = "incidence" ; incidence:units = "degrees" ;

float roll(nfile, nmaxech) ; roll:long_name = "roll angle of the aircraft" ; roll:units = "degrees" ;

float pitch(nfile, nmaxech) ; pitch:long_name = "pitch angle of the aircraft" ; pitch:units = "degrees" ;

float ant_angle(nfile, nmaxech) ; ant_angle:long_name = "angle between antenna direction and noise of the aircraft" ; ant_angle:units = "degrees" ;

float route(nfile, nmaxech) ; route:long_name = "aircraft rout: angle between aircraft speed vector and the North" ; route:units = "degrees" ;

float drift(nfile, nmaxech) ; drift:long_name = "aircraft drift: difference between route and heading" ; drift:units = "degrees" ;

float lat(nfile, nmaxech) ; lat:long_name = "latitude" ; lat:units = "degrees with decimal" ;

float lon(nfile, nmaxech) ; lon:long_name = "longitude" ; lon:units = "degrees with decimal" ;

float ind_nadir(nfile, nmaxech) ; ind_nadir:long_name = "index of range gate corresponding to nadir echo" ; ind_nadir:units = "none" ;

float dist_nadir(nfile, nmaxech, nrange) ; dist_nadir:long_name = "distance of nadir echo" ; dist_nadir:units = "meter" ;

float p_em(nfile, nmaxech) ; p_em:long_name = "instantaneous radar transmitted power" ; p_em:units = "TBD" ;

float att(nfile, nmaxech) ; att:long_name = "attenuation" ; att:units = "dB" ;

float vx(nfile, nmaxech) ; vx:long_name = "along aircraft velocity" ; vx:units = "m.s^-1" ;

float vy(nfile, nmaxech) ; vy:long_name = "accross aircraft velocity" ; vy:units = "m.s^-1" ;

float vz(nfile, nmaxech) ; vz:long_name = "vertical aircraft velocity" ; vz:units = "m.s^-1" ;

float time(nfile, nmaxech) ; time:long_name = "seconds elapsed from 00:00 " ; time:units = "s" ;

float pri(nfile) ; pri:long_name = "Pulse Repetition Interval" ; pri:units = "us" ;

char filename(nfile, len_filename) ; filename:long_name = "Output filename" ;

short polarization(nfile) ; polarization:long_name = "Polarization : 0 = HH (horizontal); 1 = VV (vertical)" ; polarization:units = "none" ;

short nech(nfile) ; nech:long_name = "Number of samples without padding" ; nech:units = "none" ;

char acquisition_conditon_index(nfile, len_QI) ; acquisition_conditon_index:long_name = "Acquisition conditon index is coded with 8 bits as following : 0=altitude; 1=roll; 2=pitch; 3=route; 4=antenna direction; 5=start over land; 6=end over land; 7=empty" ; acquisition_conditon_index:units = "none" ;

char acquisition_date(nfile, len_date) ; acquisition_date:long_name = "Date of acquisition" ;