[發明專利]一種風廓線雷達數據質量可信度分級方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 202110016159.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112816953B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 任迎新;魏艷強;孫健
• 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: 劉靜

1.一種風廓線雷達數據質量可信度分級方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取風廓線雷達輸出的原始譜數據；

對原始譜數據進行數據處理，得到垂直方向、南北方向和東西方向三個方向不同高度層上的速度分量數據，以及表征每個高度層上的信號回波強度的信噪比數據；

采用相同的預處理方法分別對三個方向上不同高度層的速度分量及信噪比數據分別處理，篩選出有效數據；

根據預設可信度分級準則，將每個高度層有效數據的可信度分為多個等級。

2.根據權利要求1所述的風廓線雷達數據質量可信度分級方法，其特征在于，將獲取風廓線雷達輸出的原始譜數據以數組結構形式存儲，所述數組結構滑動保存當前時刻之前預設時間段內的歷史數據，開始探測后每次添加新數據，達到預設時間后每次添加新數據并剔除超時的歷史數據。

3.根據權利要求2所述的風廓線雷達數據質量可信度分級方法，其特征在于，所述采用相同的預處理方法分別對三個方向上不同高度層速度分量及信噪比數據分別處理篩選出有效數據的過程，包括：

提取預設時間段內垂直方向當前w分量第g號高度上，其中g1，第g號高度的下一個高度g-1，第g號高度的上一個高度g+1，共三個高度上的速度分量w、信噪比SNRw，分別存放到w、SNRw數組中，對于第一個高度層和最后一個高度層，只能提取到兩個高度上的數據；

統計出w數組中所有數據的個數NUMw，以及數組中在預設數值范圍的w數值、并且SNRw數值大于設定的信噪比門限SNRwTh的有效數據的個數ValidNUMw，對所述預設數值范圍的w數值由大到小進行排序，取中間序號的數據作為中值MIDw；選擇當前得到的最新w數據作為被檢驗值NOWw，與中值MIDw進行比較，對有效數據個數進行判斷處理，過程包括：

如果(MIDw-NOWw)的絕對值大于設定的誤差門限WErrTh，則將NOWw賦值為無效值N；

如果有效數據個數ValidNUMwa，則NOWw＝N；

如果有效數據個數ValidNUMwb，a、b均為有效數據的門限值且ba，并且NOWw＝N時，則更新NOWw＝MIDw；

如果(MIDw-NOWw)的絕對值小于等于設定的誤差門限WErrTh，則NOWw保持不變；

將NOWw保存到當前w分量的數據數組GW[GN]中，GN表示高度上分層的層數，GW[g]＝NOWw；

計算有效數據個數ValidNUMw和所有數據個數NUMw之比，得到有效數據比率RatioW，將RatioW保存到有效數據比率的數據數組RW[GN]中，RW[g]＝RatioW；

以上述相同的步驟得到南北方向的當前u分量的數據數組GU[GN]和有效數據比率RatioU的數據數組RU[GN]，以及東西方向的當前v分量的數據數組GV[GN]和有效數據比率RatioU的數據數組RV[GN]。

4.根據權利要求3所述的風廓線雷達數據質量可信度分級方法，其特征在于，將南北速度分量u和東西速度分量v合成得到水平風速和水平風向，每個高度層的水平風速VHor的和水平風向DHor的通過以下公式計算：

VHor＝(GU[i]*GU[i]+GV[i]*GV[i])1/2；

DHor＝(180*arctg(GU[i],GV[i])/PI)；

每個高度層的垂直速度VZ為垂直方向的w速度分量；

VZ[i]＝GW[i]，其中，i＝0～GN-1；

對南北和東西兩個方向的有效數據比率之和求平均，得到水平方向的有效數據比率RatioH＝(RatioU+RatioV)/2。

5.根據權利要求4所述的風廓線雷達數據質量可信度分級方法，其特征在于，根據預設可信度分級準則，將每個高度層有效數據的可信度分為多個等級的步驟，包括：

通過設置多個預設閾值的方式，基于每個高度層的不同方向的有效數據比率進行可信度分級。