[發(fā)明專利]高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010252705.4
• 申請(qǐng)日: 2010-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN101950017A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳仁彪;范懿;孟志超;蘇志剛;盧曉光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民航大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

1.一種高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，進(jìn)行低空風(fēng)切風(fēng)場(chǎng)建模，其特征是：在能反映風(fēng)切變特征的流體力學(xué)模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)回波仿真，該方法包括以下步驟：

(1)基于流體力學(xué)和小尺度氣象學(xué)理論，利用風(fēng)場(chǎng)仿真軟件建立風(fēng)切變風(fēng)場(chǎng)模型，得到用于回波仿真的風(fēng)切變風(fēng)場(chǎng)的速度分布與密度分布；

(2)根據(jù)仿真風(fēng)場(chǎng)的密度信息計(jì)算風(fēng)切變風(fēng)場(chǎng)的反射率因子；

(3)初始化仿真場(chǎng)景；設(shè)置飛機(jī)參數(shù)、雷達(dá)參數(shù)、飛機(jī)與風(fēng)場(chǎng)的相對(duì)位置以及由風(fēng)場(chǎng)仿真軟件所生成的風(fēng)場(chǎng)信息等參數(shù)；

(4)確定當(dāng)前掃描方位內(nèi)散射微粒與飛機(jī)相對(duì)位置信息；

(5)計(jì)算風(fēng)場(chǎng)散射微粒的回波信號(hào)幅度與相位信息；

(6)對(duì)散射微粒的回波進(jìn)行疊加，形成一個(gè)掃描方位的回波信號(hào)；

(7)更新天線的掃描角度，判斷是否超出掃描范圍，若已超出掃描范圍則停止仿真過(guò)程，輸出仿真結(jié)果；反之，更新飛機(jī)與微粒間位置、速度等信息，重復(fù)(5)(6)直至掃描過(guò)程結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，其特征是：風(fēng)場(chǎng)仿真軟件建立風(fēng)切變風(fēng)場(chǎng)模型，建立了關(guān)于風(fēng)切變的下沉氣流的控制方程，確定了風(fēng)場(chǎng)的初始條件與邊界條件，劃分網(wǎng)格并對(duì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)求解方程，生成風(fēng)場(chǎng)的速度分布與密度分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，其特征是：風(fēng)場(chǎng)的初始條件是根據(jù)風(fēng)切變的在氣象學(xué)上的特點(diǎn)確定的；邊界條件是由風(fēng)切變的物理特征，在規(guī)定計(jì)算區(qū)域后所確定的區(qū)域進(jìn)出口處的條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，其特征是：劃分網(wǎng)格并對(duì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)求解方程是使用網(wǎng)格生成技術(shù)，生成計(jì)算節(jié)點(diǎn)，然后利用有限容積法，建立離散化方程進(jìn)行求解。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，其特征是：對(duì)散射粒子的回波進(jìn)行疊加是對(duì)同一距離分辨單元內(nèi)的微?；夭ㄟM(jìn)行疊加，是逐距離分辨單元進(jìn)行的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高保真機(jī)載前視氣象雷達(dá)低空風(fēng)切變信號(hào)仿真方法，其特征是：更新天線掃描角度是根據(jù)天線的掃描速度逐步進(jìn)行的。