[發明專利]基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法

有效

• 申請號: 201410239844.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104035095A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李海;張彪;吳仁彪;盧曉光;韓雁飛
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95;G01P5/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：針對待檢測距離單元的回波數據，所述的風速估計方法包括按順序進行的下列步驟：

1)從關聯的機載設備中讀取飛機狀態參數、雷達天線掃描參數等作為先驗信息；

2)選取待檢測距離單元，利用空時插值法校正地雜波的距離依賴性；

3)利用先驗信息補償飛機速度；

4)估計待檢測距離單元的地雜波協方差矩陣；

5)利用空時最優處理器抑制地雜波并進行風速估計；

6)重復步驟2)-5)，依次對范圍內所有距離單元的回波數據進行風速估計。

2.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟1)中，所述的從關聯的機載設備中讀取飛機狀態參數、雷達天線掃描參數等作為先驗信息是讀取飛機速度、飛行高度、天線掃描的主瓣方位角和俯仰角等作為先驗信息。

3.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟2)中，所述的選取待檢測距離單元，利用空時插值法校正地雜波的距離依賴性是利用空時插值法，構造某一距離單元與待檢測距離單元的插值變換矩陣T，使用該距離單元數據與插值變換矩陣T相乘，使該距離單元內地雜波的空時二維分布與待檢測距離單元趨于一致。依次處理所有距離單元數據，可得到與待檢測距離單元地雜波分布特性相同的多個獨立同分布樣本。

4.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的利用先驗信息補償飛機速度是利用上述先驗信息對接收信號進行相位補償，剔除機載平臺運動帶來的多普勒偏移，以消除機載平臺的運動性對參數估計的影響。

5.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟4)中，所述的估計待檢測距離單元的地雜波協方差矩陣是利用步驟2)中得到的多個獨立同分布樣本求取其協方差矩陣的統計平均值。

6.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟5)中，所述的利用空時最優處理器抑制地雜波并進行風速估計是指，構造可自適應抑制機載前視陣地雜波并積累待檢測單元內風切變信號的最優處理器；根據低空風切變的分布特性，設定多普勒譜寬與中心頻率，構造風切變信號的協方差矩陣，并聯合步驟4)中計算得到的待檢測距離單元內地雜波協方差矩陣求解最優處理器的權矢量；按多普勒中心頻率做循環，更新最優處理器權矢量，當輸出信號功率最大時，此時設定的多普勒中心頻率即為待檢測距離單元內風切變信號的多普勒頻率估計值，進而能夠計算待檢測距離單元內的風場速度。

7.根據權利要求1所述的基于空時最優處理器的低空風切變風速估計方法，其特征在于：在步驟6)中，所述的重復步驟2)-5)，依次對范圍內所有距離單元的回波數據進行風速估計是指更新待檢測距離單元，再次利用步驟2)-5)估計其風切變信號多普勒中心頻率。將范圍內所有距離單元處理完畢后，得到低空風切變場風速隨距離的變化曲線。