[發明專利]風場探測數據融合方法、裝置及電子設備

有效

• 申請號: 202010314980.8
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111487596B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 鄭秀明;聶楊;王志銳;夏一凡;陳華彬
• 申請（專利權）人: 航天新氣象科技有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/95
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周衛賽

1.一種風場探測數據融合方法，其特征在于，包括：

確定每一個風廓線雷達不同探測模式的第一拼接高度集合；其中，所述每一個風廓線雷達具有多個探測模式，所述第一拼接高度集合包括對同一風廓線雷達不同探測模式的探測數據進行拼接的拼接高度；

確定具有不同探測范圍的多個風廓線雷達之間的第二拼接高度集合；其中，所述第二拼接高度集合包括對不同探測范圍的多個風廓線雷達的探測數據進行拼接的拼接高度；

獲取所述多個風廓線雷達在同一風場的探測數據；

從所述第一拼接高度集合中選擇對應的第一拼接高度，對每一個風廓線雷達不同探測模式的探測數據進行拼接融合，拼接融合后的探測數據以對應的第一拼接高度處的探測數據為邊界點；

從所述第二拼接集合中選擇對應的第二拼接高度，對不同探測范圍的風廓線雷達的探測數據進行拼接融合，拼接融合后的探測數據以對應的第二拼接高度處的探測數據為邊界點，得到所述多個風廓線雷達的從最小探測高度到最大探測高度的風場探測數據；

獲取風速風向傳感器的探測數據；

對所述風速風向傳感器的探測數據進行預處理；

利用探測高度最低的風廓線雷達的探測數據對預處理后的探測數據進行線性插值，并對所述探測高度最低的風廓線雷達的探測數據進行融合校準，得到所述風速風向傳感器的探測數據與所述探測高度最低的風廓線雷達的探測數據融合后的探測數據；

所述利用探測高度最低的風廓線雷達的探測數據對預處理后的探測數據進行線性插值，并對所述探測高度最低的風廓線雷達的探測數據進行融合校準，包括：

將所述預處理后的探測數據分解為方向正交的u_d、v_d兩組水平風速分量；

將所述探測高度最低的風廓線雷達的探測數據分解為方向正交的U、V兩組水平風速分量；

以所述探測高度最低的風廓線雷達的數據獲取率優于預設閾值的最小高度層的數據分解得到的u_c、v_c兩組水平風速分量和u_d、v_d兩組水平風速分量為基準，按照所述探測高度最低的風廓線雷達的分層高度進行線性差值，得到U'、V'兩組數據，利用U'、V'兩組數據合成得到線性插值后各高度層的風速風向數據；

將所述各高度層的風速風向數據與所述探測高度最低的風廓線雷達探測的原始風速風向數據進行對比；

若風速之差或風向之差的絕對值大于預先設定的閾值，則以線性插值后該高度層的風速風向數據替換所述探測高度最低的風廓線雷達該高度層的原始風速風向數據；

其中，所述預先設定的閾值通過以下公式計算得到：

其中，Th表示所述預先設定的閾值的基準值，Th_i表示第i個分層高度的預先設定的閾值，h_i表示第i個分層高度，h_down表示風速風向傳感器的高度，h_up表示所述風廓線雷達u_c、v_c對應的分層高度，η表示調節系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定每一個風廓線雷達不同探測模式的第一拼接高度集合，包括：

獲取每個風廓線雷達的每一個探測模式的每一個高度層的數據獲取率，所述每個風廓線雷達具有n個探測模式，n大于1；

選擇第i個探測模式與第i+1個探測模式共有的探測范圍內所述數據獲取率高于門限η₁的高度集合A_i；所述i取1至n-1；

計算所述高度集合A_i中每個高度層的測風誤差，所述測風誤差為所述第i個探測模式的探測數據與第i+1個探測模式的探測數據的平均誤差和標準偏差的平方和；

選擇所述測風誤差最小的M個高度層中最大高度h_i；

所述i的值加1，返回執行選擇第i個探測模式與第i+1個探測模式共有的探測范圍內所述數據獲取率高于門限η₁的高度集合A_i的步驟，直到得到h₁,…,h_n-1，構成所述第一拼接高度集合。