[發明專利]一種雷達測距誤差修正方法

在審

• 申請號: 202211628989.1
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115616567A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 夏明福;梁曉東;謝鴻;李榮學;孫永旭;別克扎提·巴合提;劉彩紅;金鑫;鄧龍飛;張鑫宇
• 申請（專利權）人: 湖南聯智監測科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/40;G01S19/42;F03D17/00
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 周曉艷;李杰強

本發明公開一種雷達測距誤差修正方法，能夠利用雙天線實時監測風機機艙擺動位移來消除毫米波雷達因機艙擺動的誤差，增加監測精度，提供準確的數據，保障風機安全運行，即傳統毫米波雷達布設在機艙上監測葉片凈空值存在誤差，風機在迎風運行時機艙會擺動偏移，而雷達是二維測量，機艙擺動位移大小跟風速有關，雷達安裝在機艙會隨著機艙擺動，實際測量出的數據疊加了風機機艙擺動位移，對數據的精度產生了巨大的影響，導致無法準確判斷葉片與塔筒的凈空值，本發明的修正方法能夠很好的解決這個問題。

技術領域

本發明涉及風電監測技術領域，具體涉及一種雷達測距誤差修正方法。

背景技術

在現有風機監測中，采用毫米波測距雷達安裝在機艙，實際風機迎風運行過程中，風機塔頂機艙會受到風的作用發生擺動，對于安裝在風機機艙的毫米波雷會隨著機艙擺動，風速越大毫米雷達測距誤差越大，進而導致雷達的監測數據產生較大誤差。

綜上所述，急需一種雷達測距誤差修正方法以解決現有技術中雷達因擺動產生誤差的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種雷達測距誤差修正方法，以解決雷達因擺動產生誤差的問題，具體技術方案如下：

一種雷達測距誤差修正方法，包括如下步驟：

步驟S1：在風機機艙的頂部安裝GNSS主天線A與GNSS副天線B，機艙旋轉中心點、主天線A和副天線B之間形成三角結構；雷達安裝在風機上；

步驟S2：通過GNSS主天線A和GNSS副天線B的位置坐標獲取機艙旋轉中心的初始坐標；

步驟S3：在風機運行過程中，通過GNSS主天線A和GNSS幅天線B的位置變化獲取機艙中心的水平偏移量；

步驟S4：通過雷達獲取葉片的葉尖與風機塔筒之間的水平距離；

步驟S5：利用步驟S4中的水平距離與步驟S3中的水平偏移量的差值來消除機艙偏移導致雷達產生的誤差。

以上技術方案優選的，所述步驟S1中，兩組GNSS天線與地面的基準站配合實現測量數據的采集；雷達安裝在風機的機艙上。

以上技術方案優選的，所述步驟S2中，在風機停轉狀態下控制風機塔頂機艙偏航轉動，使風機機艙沿塔筒周向以固定角度旋轉次，機艙旋轉中心的初始坐標通過式1）獲取：

1）；

其中，，和分別為第次旋轉時主天線A的坐標值和與其處于對稱位置的第次旋轉時主天線A的坐標值；

和分別為第次旋轉時副天線B的坐標值和與其處于對稱位置的第次旋轉時副天線B的坐標值。

以上技術方案優選的，所述步驟S2中，。

以上技術方案優選的，所述步驟S3中，第次測量的通過主天線A和副天線B的位置變化獲取的機艙旋轉中心的水平偏移量，如式2）所示：

2）；

其中，為機艙旋轉中心第次測量在XOY平面中的水平坐標，為機艙旋轉中心的初始坐標在XOY平面中的水平坐標。

以上技術方案優選的，機艙旋轉中心第次測量的坐標通過式2.a）和式2.b）獲取：

2.a）；

2.b）

其中，為主天線A的相位中心點第次測量在導航坐標系中的三維坐標；為主天線A的相位中心點與機艙旋轉中心點在載體坐標系b中的三維坐標；為機艙的俯仰角，為機艙的方位角，為機艙的橫滾角，為與、和相關的矩陣。

以上技術方案優選的，所述步驟S4包括：

步驟S4.1：利用毫米波雷達，采用調頻連續波波形，對葉片經過雷達探測的范圍區域整體進行探測進而獲得葉片的葉尖經過該區域時與雷達的空間位置，結合經典的三角波測距原理，進而得出雷達與葉尖之間的徑向距離和葉片方位角；

步驟S4.2：通過步驟S4.1獲取的徑向距離和葉片方位角，計算出葉尖與塔筒之間的水平距離。