[發明專利]基于多頻段氣象雷達的天氣探測方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202110646027.8
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113391314A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李巖松;魏艷強;王志銳
• 申請（專利權）人: 航天新氣象科技有限公司
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: 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: 李靜玉

本發明公開了一種基于多頻段氣象雷達的天氣探測方法、系統及存儲介質，該方法包括：獲取至少兩個頻段的雷達回波信號，所述雷達回波信號包括差分傳播相移率和回波強度值；根據所有頻段的差分傳播相移率進行計算，得到每個頻段的強度訂正系數；根據每個頻段的強度訂正系數以及回波強度值進行計算，得到探測結果。通過實施本發明，獲取多個頻段雷達回波信號，采用雷達回波信號中的差分傳播相移率計算確定強度訂正系數，采用強度訂正系數對強度值進行修正，得到了多個頻段的探測結果。由此實現了多個頻段探測數據的聯合優化，提高了雷達探測的數據質量。同時實現了精確反演雷達探測回波數據，保證了雷達探測的精確性。

技術領域

本發明涉及氣象雷達測量技術領域，具體涉及一種基于多頻段氣象雷達的天氣探測方法、系統及存儲介質。

背景技術

地球表面約50％以上天空被云層覆蓋，云在大氣能量分配、輻射傳輸，尤其是水循環系統中發揮著舉足輕重的作用。在地球－大氣系統中，云以釋放潛熱的形式向大氣輸送熱量，其所蘊含的固態水分、液態水分不僅會造成自然降水，對天氣和氣候產生重大影響，同時也是人工影響天氣的最重要對象，因此，對云、雨分布、特性及其演化運動過程的觀測和研究已成為大氣科學研究的熱點之一，在云物理研究、人工影響天氣、氣候變化檢測和航空航天等領域具有重要意義。這其中，雷達是唯一能夠分辨云和降水完整的垂直結構的一種手段。

目前，現有的雷達系統采用單頻率工作，而不同頻率的電磁波在經過云、雨、雪等天氣過程時均有不同程度衰減，傳統氣象雷達會根據算法同時經過衰減訂正算法修正獲取到的數據，但均采用經驗公式，衰減訂正有一定差異，導致數據質量降低，不利于對天氣過程的分析、預報。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種基于多頻段氣象雷達的天氣探測方法、系統及存儲介質，以解決現有技術中采用雷達探測系統探測結果不準確的技術問題。

本發明提出的技術方案如下：

本發明實施例提供一種基于多頻段氣象雷達的天氣探測方法，該方法包括：獲取至少兩個頻段的雷達回波信號，所述雷達回波信號包括差分傳播相移率和回波強度值；根據所有頻段的差分傳播相移率進行計算，得到每個頻段的強度訂正系數；根據每個頻段的強度訂正系數以及回波強度值進行計算，得到探測結果。

可選地，每個頻段的強度訂正系數通過以下公式計算得到：

A_H＝aKDP^b

其中，A_H表示每個頻段的強度訂正系數，KDP表示差分傳播相移率，a和b分別表示第一系數和第二系數，每個頻段中的第一系數和第二系數均不相同。

可選地，根據每個頻段的強度訂正系數以及回波強度值進行計算，得到探測結果，包括：根據每個頻段的強度訂正系數分別對對應頻段的回波強度值進行修正，得到每個頻段修正后的回波強度值；將每個頻段修正后的回波強度值進行平均擬合，得到探測結果；每個頻段修正后的回波強度值通過以下公式計算得到：

Z₁＝Z₀/A_H

其中，Z₀表示每個頻段的回波強度值，Z₁表示每個頻段修正后的回波強度值。

可選地，在根據所有頻段的差分傳播相移率進行計算，得到每個頻段的強度訂正系數之前，還包括：對所有頻段的回波信號進行預處理，得到預處理后的數據。

可選地，對所有頻段的回波信號進行預處理包括：根據相關系數門限剔除所有頻段回波信號中的奇異點；根據滑動窗口濾波算法對所有頻段回波信號進行平滑濾波處理。

可選地，所述至少兩個頻段的回波信號為同一時間獲取的同一方向的回波信號。