[发明专利]测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置

权利要求书

1.一种测风激光雷达有效探测边界的识别方法，其特征在于，包括：

获取测风激光雷达的谱数据；

根据所述谱数据生成径向风速的矩阵；

以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵；

根据预设方差门限值对全部所述方差进行过滤，保留小于所述预设方差门限值的方差；

通过滑动窗口对过滤后所述方差的矩阵中的空值进行搜索，根据搜索结果确定有效探测边界。

2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，根据所述谱数据生成径向风速的矩阵，具体包括：

对所述谱数据进行预处理，去除背景噪声和满足预设条件的谱数据；

对预处理后的谱数据在感兴趣带宽内进行归一化处理；

通过零阶矩阵和一阶矩阵将归一化处理后的谱数据转换成径向风速的矩阵。

3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，根据以下公式得到所述径向风速：

其中，m₀为零阶矩阵，m₁为一阶矩阵，P_k为任一距离门中第k频点的谱功率，v_k为任一距离门中第k频点对应的频率，V_r为径向风速，λ为测风激光雷达的激光波长。

4.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差之前，还包括：

对所述径向风速的矩阵进行空值填充。

5.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于，对所述径向风速的矩阵进行空值填充，具体包括：

判断任一径向风速V_i,j是否为空值或无效数据；

如果是，则以所述径向风速V_i,j为中心，计算与其相邻的四个径向风速V_i-1,j、V_i+1,j、V_i,j-1和V_i,j+1的平均值，将所述平均值作为径向风速V_i,j；

其中，径向风速V_i-1,j、V_i+1,j、V_i,j-1和V_i,j+1不是空值且不是无效数据，i的取值范围为[1，r]，j的取值范围为[1，d]，r为径向的数量，d为距离门的数量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的识别方法，其特征在于，以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵，具体包括：

以任一径向风速为中心，使用大小为n*n的滑动窗计算n*n个径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的识别方法，其特征在于，通过滑动窗口对过滤后所述方差的矩阵中的空值进行搜索，根据搜索结果确定有效探测边界，具体包括：

通过大小为2n*1的滑动窗分别对每个径向的方差进行滑动搜索，如果任一径向的任一距离门连续2n个方差内，超过50％的方差为空值，则认定所述距离门为有效探测边界。

8.一种测风激光雷达有效探测边界的识别装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求1至7中任一项所述的识别方法。

9.一种有效探测边界的识别系统，其特征在于，包括：

测风激光雷达，用于对目标区域进行探测，得到谱数据；

如权利要求8所述的识别装置，用于根据所述谱数据得到所述测风激光雷达的有效探测边界。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的识别方法。