[發(fā)明專利]測風(fēng)激光雷達(dá)有效探測邊界的識別方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811525149.6
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109613562B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈靜宇;楊錦睿
• 申請（專利權(quán)）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95;G01S7/48
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種測風(fēng)激光雷達(dá)有效探測邊界的識別方法，其特征在于，包括：

獲取測風(fēng)激光雷達(dá)的譜數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述譜數(shù)據(jù)生成徑向風(fēng)速的矩陣；

以任一徑向風(fēng)速為中心，計(jì)算預(yù)設(shè)大小范圍內(nèi)的徑向風(fēng)速的方差，用所述方差替換所述任一徑向風(fēng)速，直到得到方差的矩陣；

根據(jù)預(yù)設(shè)方差門限值對全部所述方差進(jìn)行過濾，保留小于所述預(yù)設(shè)方差門限值的方差；

通過滑動窗口對過濾后所述方差的矩陣中的空值進(jìn)行搜索，根據(jù)搜索結(jié)果確定有效探測邊界。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識別方法，其特征在于，根據(jù)所述譜數(shù)據(jù)生成徑向風(fēng)速的矩陣，具體包括：

對所述譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除背景噪聲和滿足預(yù)設(shè)條件的譜數(shù)據(jù)；

對預(yù)處理后的譜數(shù)據(jù)在感興趣帶寬內(nèi)進(jìn)行歸一化處理；

通過零階矩陣和一階矩陣將歸一化處理后的譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成徑向風(fēng)速的矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的識別方法，其特征在于，根據(jù)以下公式得到所述徑向風(fēng)速：

其中，m₀為零階矩陣，m₁為一階矩陣，P_k為任一距離門中第k頻點(diǎn)的譜功率，v_k為任一距離門中第k頻點(diǎn)對應(yīng)的頻率，V_r為徑向風(fēng)速，λ為測風(fēng)激光雷達(dá)的激光波長。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識別方法，其特征在于，以任一徑向風(fēng)速為中心，計(jì)算預(yù)設(shè)大小范圍內(nèi)的徑向風(fēng)速的方差之前，還包括：

對所述徑向風(fēng)速的矩陣進(jìn)行空值填充。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的識別方法，其特征在于，對所述徑向風(fēng)速的矩陣進(jìn)行空值填充，具體包括：

判斷任一徑向風(fēng)速V_i,j是否為空值或無效數(shù)據(jù)；

如果是，則以所述徑向風(fēng)速V_i,j為中心，計(jì)算與其相鄰的四個徑向風(fēng)速V_i-1,j、V_i+1,j、V_i,j-1和V_i,j+1的平均值，將所述平均值作為徑向風(fēng)速V_i,j；

其中，徑向風(fēng)速V_i-1,j、V_i+1,j、V_i,j-1和V_i,j+1不是空值且不是無效數(shù)據(jù)，i的取值范圍為[1，r]，j的取值范圍為[1，d]，r為徑向的數(shù)量，d為距離門的數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的識別方法，其特征在于，以任一徑向風(fēng)速為中心，計(jì)算預(yù)設(shè)大小范圍內(nèi)的徑向風(fēng)速的方差，用所述方差替換所述任一徑向風(fēng)速，直到得到方差的矩陣，具體包括：

以任一徑向風(fēng)速為中心，使用大小為n*n的滑動窗計(jì)算n*n個徑向風(fēng)速的方差，用所述方差替換所述任一徑向風(fēng)速，直到得到方差的矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的識別方法，其特征在于，通過滑動窗口對過濾后所述方差的矩陣中的空值進(jìn)行搜索，根據(jù)搜索結(jié)果確定有效探測邊界，具體包括：

通過大小為2n*1的滑動窗分別對每個徑向的方差進(jìn)行滑動搜索，如果任一徑向的任一距離門連續(xù)2n個方差內(nèi)，超過50％的方差為空值，則認(rèn)定所述距離門為有效探測邊界。

8.一種測風(fēng)激光雷達(dá)有效探測邊界的識別裝置，其特征在于，包括：

存儲器，用于存儲計(jì)算機(jī)程序；

處理器，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的識別方法。

9.一種有效探測邊界的識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

測風(fēng)激光雷達(dá)，用于對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行探測，得到譜數(shù)據(jù)；

如權(quán)利要求8所述的識別裝置，用于根據(jù)所述譜數(shù)據(jù)得到所述測風(fēng)激光雷達(dá)的有效探測邊界。

10.一種存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)中存儲有指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取所述指令時，使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的識別方法。