[发明专利]一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法。

背景技术

机载气象雷达是用于探测云雨状态和其他空中气象要素的机载雷达，能测量和显示载机前方的雷雨、风暴或湍流区等区域。

气象目标随时间发展不断变化，且非人力可控，因此以往机载气象雷达试飞缺少验证基准（包括：气象目标位置分布、目标中各点雷达回波强度、速度等），仅能对空中气象目标探测进行定性检查。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法，能够对机载气象雷达进行试飞验证或校准。

本发明的技术方案：一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法，包括：

试飞中记录机载气象雷达针对空中气象目标的雷达画面；

提取地面天气雷达探测的气象目标的位置及该气象目标的雷达回波强度，将所述气象目标位置及该气象目标的雷达回波强度转换到机载气象雷达坐标系生成基准图；

用所述基准图对试飞中记录的机载气象雷达画面进行比对。

本发明的有益效果：本发明利用现有气象部门或试验基地架设的地面天气雷达探测结果，该类地面天气雷达探测精度为0.1dBz～0.5dBz，目前机载气象雷达探测精度为2.5dBz～5dBz，满足基准精度优于被试系统精度3倍以上的要求。采用地面天气雷达探测结果为基准，可以对机载气象雷达探测目标位置、强度、形状的准确性进行定量评估，解决了以往不能定量评估机载气象雷达探测性能的问题，填补了我国机载气象雷达探测性能试飞验证方法的空白。

附图说明

图1为本发明一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法的流程示意图。

图2为图1中步骤102的具体流程示意图。

具体实施方式

本发明一种机载气象雷达探测性能试飞验证方法，如图1所示，具体包括：

S101、试飞中记录机载气象雷达针对空中气象目标的雷达画面。

记录的气象目标的雷达画面包括气象目标位置以及气象目标的雷达回波强度。所述雷达回波强度在气象学上使用基本反射率表示，与气象目标单位体积内降水粒子直径6次方成正比，它的值大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和密度分布，单位为dBz。

S102、提取地面天气雷达探测的气象目标的位置及该气象目标的雷达回波强度，将所述气象目标的位置及该气象目标的雷达回波强度转换到机载气象雷达坐标系生成基准图。

地面天气雷达与机载气象雷达使用坐标系不同，导致同一气象目标在地面天气雷达的坐标值与机载气象雷达的坐标值不同，需要将地面天气雷达探测的气象目标的位置及其雷达回波强度转换到机载气象雷达坐标系生成包括气象目标位置及其雷达回波强度的基准图。

S103、用所述基准图与试飞中记录的机载气象雷达画面进行比对。

由于地面天气雷达的探测精度优于机载气象雷达，所以可以用所述基准图验证或校准机载气象雷达探测气象目标的位置、强度和形状。

其中，步骤102如图2所示，具体包括：

S1021、地面天气雷达探测气象目标，得到所述气象目标在地心直角坐标系中的位置和雷达回波强度。

地心直角坐标系定义为：原点O_G与地球质心重合,Z_G轴指向地球北极，X_G轴指向本初子午面（O°经线圈）与地球赤道面的交点，Y_G轴垂直于X_GO_GZ_G平面构成的右手坐标系。

S1022、将气象目标的位置从地心直角坐标系转换到载机惯性坐标系，得到载机惯性坐标系下气象目标的位置和雷达回波强度。

惯性坐标系定义为：以某一点为原点的地理坐标系，其X轴和Y轴分别指向正北和正西，（X，Y，Z）符合右手坐标系规则，此种坐标系亦称为北西天坐标系。

S1023、将载机惯性坐标系下气象目标的位置和雷达回波强度，转换到机载气象雷达坐标系。

机载气象雷达坐标系定义为：以雷达天线中心为坐标原点O，以载机航迹角为方位角0°、顺时针为正，由方位角A和距离R构成的二维极坐标系。

在坐标系转换过程中，气象目标的雷达回波强度不变。