[發(fā)明專利]基于多普勒氣象雷達(dá)的風(fēng)場獲取方法、裝置、設(shè)備和介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010533783.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111650590A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周康明;申影影
• 申請（專利權(quán)）人: 上海眼控科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何江濤

1.一種基于多普勒氣象雷達(dá)的風(fēng)場獲取方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取低空下多普勒氣象雷達(dá)的目標(biāo)徑向速度；

根據(jù)所述目標(biāo)徑向速度，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行變分反演處理，得到低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場；其中，所述雷達(dá)資料數(shù)據(jù)用于表征多普勒氣象雷達(dá)探測區(qū)域的背景場、雨水含量、徑向速度和噪音。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行變分反演處理，得到低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場，包括：

對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行三維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第一目標(biāo)高度風(fēng)場，并將所述低空下風(fēng)場的第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第一目標(biāo)高度風(fēng)場作為低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行變分反演處理，得到低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場，包括：

對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場，并將所述低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場作為低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行變分反演處理，得到低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場，包括：

對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行三維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第一目標(biāo)高度風(fēng)場；

根據(jù)所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場，并將所述第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場作為低空下的目標(biāo)反演風(fēng)場。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行三維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第一目標(biāo)高度風(fēng)場，包括：

將所述雷達(dá)資料數(shù)據(jù)代入背景場約束方程、觀測擬合約束方程、雨水含量守恒方程、連續(xù)風(fēng)場約束方程以及光滑性約束方程中，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；

對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行極小化處理，得到低空下風(fēng)場的三維目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及三維目標(biāo)高度風(fēng)場；

將所述三維目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及三維目標(biāo)高度風(fēng)場在直角坐標(biāo)系中進(jìn)行反演處理，得到所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第一目標(biāo)高度風(fēng)場。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場，包括：

判斷所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場和所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場是否滿足預(yù)先設(shè)定的時間不連續(xù)條件；其中，所述時間不連續(xù)條件用于表征當(dāng)前時刻的雷達(dá)資料數(shù)據(jù)用于獲取當(dāng)前時刻的目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場和目標(biāo)高度風(fēng)場；

確定所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場和所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場滿足所述時間不連續(xù)條件時，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述雷達(dá)資料數(shù)據(jù)包括雷達(dá)組網(wǎng)的合并資料數(shù)據(jù)時，所述根據(jù)所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場，還包括：

獲取所述第一目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場和所述第一目標(biāo)高度風(fēng)場的第一平均均方根誤差或第一平均絕對誤差，以及獲取多普勒氣象雷達(dá)探測范圍內(nèi)的浮標(biāo)在不同高度的參考風(fēng)速和所述參考風(fēng)速的參考平均均方根誤差或參考平均絕對誤差；

判斷所述第一平均均方根誤差或第一平均絕對誤差，與所述參考平均均方根誤差或參考平均絕對誤差之間的第一誤差差值是否處于預(yù)設(shè)差值范圍內(nèi)；

確定所述第一平均均方根誤差或平均絕對誤差，與所述參考平均均方根誤差或參考平均絕對誤差之間的誤差差值處于預(yù)設(shè)差值范圍內(nèi)時，對雷達(dá)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行四維變分反演處理，得到低空下風(fēng)場的第二目標(biāo)經(jīng)緯度風(fēng)場以及第二目標(biāo)高度風(fēng)場。