[發明專利]一種氣象探測方法、裝置及機載氣象雷達

在審

• 申請號: 202010950660.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112068139A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 錢君;周曄;陳娟
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

本公開實施例提供一種氣象探測方法、裝置及機載氣象雷達，屬于雷達技術領域，包括：對機載氣象雷達的前方區域進行多俯仰層掃描，獲取對應不同俯仰層的雷達回波數據；根據雷達回波數據，獲取前方區域內的全部氣象目標及每個氣象目標對應的位置參數；根據機載氣象雷達的飛行高度和以及氣象目標的位置參數，計算氣象目標的平面坐標和垂直高度；根據全部氣象目標的平面坐標和垂直高度，形成機載氣象雷達的前方區域的三維氣象數據；顯示三維氣象數據。可應用于現有的機載氣象雷達，方便快捷，有效的實現對氣象發展高度的測量，增強了雷達對危險氣象的判別和評估能力，極大的保障飛行安全。

技術領域

本公開涉及雷達技術領域，尤其涉及一種氣象探測方法、裝置及機載氣象雷達。

背景技術

機載氣象雷達的主要作用是探測航路前方危險氣象的分布情況，并以不同的顏色顯示其危險程度及位置，達到提前預警的效果，使飛行員能夠及時操控飛機避讓航路威脅氣象。目前，國內機載氣象雷達只提供二維平面位置顯示，即在直角坐標系的相應方位、距離上顯示探測到的氣象目標的強度和范圍，從畫面上很難了解氣象目標在高度上的分布，無法獲取氣象目標垂直結構信息，無法區分層狀云降雨和雷暴云降雨，不利于飛行員進行飛行決策。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例提供一種氣象探測方法、裝置及機載氣象雷達，至少部分解決現有技術中存在的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種氣象探測方法，應用于機載氣象雷達，所述方法包括：

對所述機載氣象雷達的前方區域進行多俯仰層掃描，獲取對應不同俯仰層的雷達回波數據；

根據所述雷達回波數據，獲取所述前方區域內的全部氣象目標及每個氣象目標對應的位置參數，其中，每個氣象目標對應的位置參數包括對應每個所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離；

根據所述機載氣象雷達的飛行高度和以及所述氣象目標的位置參數，計算所述氣象目標的平面坐標和垂直高度；

根據全部所述氣象目標的平面坐標和垂直高度，形成所述機載氣象雷達的前方區域的三維氣象數據；

顯示所述三維氣象數據。

可選的，所述根據所述機載氣象雷達的飛行高度和以及所述氣象目標的位置參數，計算所述氣象目標的平面坐標和垂直高度的步驟，包括：

根據對應所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離，計算所述機載氣象雷達與所述氣象目標的垂直高度差以及所述氣象目標的平面坐標；

根據所述機載氣象雷達的飛行高度和所述垂直高度差，計算所述氣象目標的垂直高度。

可選的，所述根據對應所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離，計算所述機載氣象雷達與所述氣象目標的垂直高度差以及所述氣象目標的平面坐標的步驟，包括：

以所述機載氣象雷達為原點、以所述前方區域的水平平面和垂直平面建立三維坐標系；

根據所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離，將所述氣象目標投影到所述三維坐標系內；

根據正弦定理，以及所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離，計算所述機載氣象雷達與所述氣象目標的垂直高度差；

根據余弦定理，以及所述氣象目標的俯仰角、方位角和探測距離，計算所述氣象目標的平面坐標。

可選的，所述顯示所述三維氣象數據的步驟，包括：

確定所述機載氣象雷達當前的行進航跡；

從所述機載氣象雷達的前方區域的三維氣象數據中，選擇與所述航跡匹配的三維氣象數據；

顯示與所述航跡匹配的三維氣象數據。