[發(fā)明專利]一種激光雷達(dá)與風(fēng)廓線雷達(dá)聯(lián)合探測(cè)識(shí)別風(fēng)切變的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062602.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111208534A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉淑昕;丁少聰;曹小元;劉志鵬;張靖;雷雅慧;劉楊;仇逸菲;戚穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽四創(chuàng)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S17/95
• 分類號(hào): G01S17/95;G01S13/95
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發(fā)明涉及氣象探測(cè)及激光雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種激光雷達(dá)與風(fēng)廓線雷達(dá)聯(lián)合探測(cè)識(shí)別風(fēng)切變的方法。通過風(fēng)廓線雷達(dá)獲取風(fēng)廓線雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過激光雷達(dá)獲取激光雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)。通過激光雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和風(fēng)廓線雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，獲取機(jī)場(chǎng)跑道上空的風(fēng)切變數(shù)據(jù)，所述風(fēng)切變數(shù)據(jù)包括風(fēng)切變的值、發(fā)生風(fēng)切變的時(shí)間、風(fēng)切變的高度位置。若風(fēng)切變的值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則機(jī)場(chǎng)的報(bào)警系統(tǒng)提示告警信息，否則不提示告警信息，告警信息包括發(fā)生風(fēng)切變的值大于標(biāo)準(zhǔn)值的高度位置和時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣象探測(cè)及激光雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是涉及一種激光雷達(dá)與風(fēng)廓線雷達(dá)聯(lián)合探測(cè)識(shí)別風(fēng)切變的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)切變是一種大氣現(xiàn)象，風(fēng)向、風(fēng)速在空中水平和(或)垂直距離上的變化。風(fēng)切變按風(fēng)向可分為水平風(fēng)的水平切變、水平風(fēng)的垂直切變、垂直風(fēng)的切變，水平風(fēng)的水平切變是風(fēng)向和(或)風(fēng)速在水平距離上的變化，水平風(fēng)的垂直切變是風(fēng)向和(或)風(fēng)速在垂直距離上的變化，垂直風(fēng)的切變是垂直風(fēng)(即升降氣流)在水平或航跡方向上的變化，下沖氣流是垂直風(fēng)的切變的一種形式，呈現(xiàn)為一股強(qiáng)烈的下降氣流，范圍小而強(qiáng)度很大的下沖氣流稱為微下沖氣流。據(jù)世界氣象組織和國(guó)際民航組織統(tǒng)計(jì)，風(fēng)切變是對(duì)飛機(jī)起降階段飛行安全威脅最大的天氣現(xiàn)象，許多重大空難事故是由風(fēng)切變引起。

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的探測(cè)風(fēng)切變是通過單個(gè)雷達(dá)進(jìn)行單站探測(cè)，難以覆蓋整個(gè)機(jī)場(chǎng)跑道的上空，獲取的數(shù)據(jù)有限，導(dǎo)致探測(cè)的準(zhǔn)確性低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)與風(fēng)廓線雷達(dá)聯(lián)合探測(cè)識(shí)別風(fēng)切變的方法，能夠擴(kuò)大探測(cè)的覆蓋范圍，提高探測(cè)的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種激光雷達(dá)與風(fēng)廓線雷達(dá)聯(lián)合探測(cè)識(shí)別風(fēng)切變的方法，包括如下步驟：

S1，通過風(fēng)廓線雷達(dá)獲取風(fēng)廓線雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過激光雷達(dá)獲取激光雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)包括風(fēng)速、該風(fēng)速所在的高度位置、發(fā)生該風(fēng)速的時(shí)間；

S2，通過激光雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和風(fēng)廓線雷達(dá)上空的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，獲取機(jī)場(chǎng)跑道上空的風(fēng)切變數(shù)據(jù)，所述風(fēng)切變數(shù)據(jù)包括風(fēng)切變的值、發(fā)生風(fēng)切變的時(shí)間、風(fēng)切變的高度位置；其中，風(fēng)切變的值為在同一高度上的風(fēng)廓線雷達(dá)獲取的風(fēng)速與激光雷達(dá)獲取的風(fēng)速的兩者之差的絕對(duì)值；

S3，若風(fēng)切變的值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則機(jī)場(chǎng)的報(bào)警系統(tǒng)提示告警信息，告警信息包括發(fā)生風(fēng)切變的值大于標(biāo)準(zhǔn)值的高度位置和時(shí)間。

進(jìn)一步，風(fēng)切變的值為F_i：

F_i＝|V_i*cos(D_i+θ)-v_i*cos(d_i+θ)|

其中，F(xiàn)_i為高度i位置處的風(fēng)切變的值，V_i為風(fēng)廓線雷達(dá)上空高度i位置處的風(fēng)速大小，D_i為風(fēng)廓線雷達(dá)上空高度i位置處的風(fēng)向，v_i為激光雷達(dá)上空高度i位置處的風(fēng)速，d_i為激光雷達(dá)上空高度i位置處的風(fēng)向，風(fēng)向即風(fēng)的方向與水平面之間的夾角，θ為常數(shù)。

進(jìn)一步，

其中，v_1i、v_2i、v_3i、v_4i分別是激光雷達(dá)的第一個(gè)波束、第二個(gè)波束、第三個(gè)波束、第四個(gè)波束在高度i位置處獲取的風(fēng)的分速度，v_1i、v_2i、v_3i、v_4i與水平方向的夾角均為α，offset為設(shè)定的校準(zhǔn)角度。