[發明專利]一種基于模糊邏輯的雷達同步監測方法

有效

• 申請號: 202010300825.0
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111323782B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 黃平平;鄭翔天;譚維賢;徐偉;乞耀龍
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95;G01S7/41
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 張放

1.一種基于模糊邏輯的雷達同步監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取第一雷達在立體掃描模式下的若干個目標掃描層的氣象回波數據；具體包括：獲取第一雷達在立體掃描模式下的若干個掃描層的氣象回波數據，確定地物雜波比例小于或等于預定值的回波數據所對應的雷達的最低仰角，并去除地物雜波比例大于所述預定值的回波數據，以獲得所述若干目標掃描層的回波數據；提取各目標掃描層回波數據的獲得各目標掃描層中的各采樣點的反射率因子、多普勒速度以及速度譜寬；利用各目標掃描層中的各采樣點的反射率因子、多普勒速度以及速度譜寬分別構建矩陣；

基于所述若干目標掃描層的回波數據利用模糊邏輯算法確定非正常天氣的覆蓋區域，具體包括：對X波段測雨雷達的反射率因子、多普勒速度、速度譜寬矩陣數據進行預處理，并提取溫度T數據；將反射率因子Z、多普勒速度V、速度譜寬數據W、溫度T四種數據作為輸入參數矩陣，設定其相應的隸屬度函數，建立識別中小尺度強對流天氣水凝物相態的模糊邏輯算法，以確定非正常天氣的覆蓋區域；

基于所述非正常天氣的覆蓋區域確定目標位置；

利用第二雷達對所述目標位置進行氣象觀測。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一雷達的工作波長大于所述第二雷達的工作波長；所述第一雷達與所述第二雷達間隔預定距離。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所在獲得若干目標掃描層的回波數據后，還包括：

對各目標掃描層的回波數據進行提取；

獲得各目標掃描層中的各采樣點的反射率因子、多普勒速度以及速度譜寬。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

確定地面溫度；

基于所述地面溫度以及各所述目標掃描層中各采樣點的高度確定各采樣點的溫度。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述若干目標掃描層的回波數據利用模糊邏輯算法確定非正常天氣的覆蓋區域，具體包括：

基于各采樣點的反射率因子、多普勒速度、速度譜寬以及溫度確定各采樣點的天氣狀態，所述天氣狀態包括正常天氣以及非正常天氣；

基于各采樣點的天氣狀態確定各所述目標掃描層中的非正常天氣的區域范圍；

對各目標掃描層中的非正常天氣的區域范圍進行疊加，獲得所述非正常天氣的覆蓋區域。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于各采樣點的反射率因子、多普勒速度、速度譜寬以及溫度確定各采樣點的天氣狀態，具體包括：

基于所述各目標掃描層中的各采樣點的反射率因子利用預設的隸屬度函數進行計算，獲得各采樣點的隸屬于正常天氣第一隸屬度以及隸屬于非正常天氣的第二隸屬度；

基于所述各目標掃描層中的各采樣點的多普勒速度利用預設的隸屬度函數進行計算，獲得各采樣點的隸屬于正常天氣第三隸屬度以及隸屬于非正常天氣的第四隸屬度；

基于所述各目標掃描層中的各采樣點的速度譜寬利用預設的隸屬度函數進行計算，獲得各采樣點的隸屬于正常天氣第五隸屬度以及隸屬于非正常天氣的第六隸屬度；

基于所述各目標掃描層中的各采樣點的溫度利用預設的隸屬度函數進行計算，獲得各采樣點的隸屬于正常天氣第七隸屬度以及隸屬于非正常天氣的第八隸屬度；

分別基于各采樣點的第一隸屬度、第三隸屬度、第五隸屬度以及第七隸屬度進行計算，確定各采樣點隸屬于正常天氣的第一累計概率；

分別基于各采樣點的第二隸屬度、第四隸屬度、第六隸屬度以及第八隸屬度進行計算，確定各采樣點隸屬于非正常天氣的第二累計概率；

根據各采樣點的所述第一累計概率和所述第二累計概率確定各采樣點的天氣狀態。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述非正常天氣的覆蓋區域確定目標位置，具體包括：

基于所述非正常天氣的覆蓋區域的位置坐標計算中非正常天氣的覆蓋區域的幾何中心坐標，以獲得所述目標位置。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在利用第一雷達在立體掃描模式下進行掃描觀測時，所述方法還包括利用第二雷達在立體掃描模式下以同步掃描的方式進行掃描觀測。