[发明专利]一种基于误差抑制的面向大范围气象雷达的拼图方法有效
申请号: | 201911377963.2 | 申请日: | 2019-12-27 |
公开(公告)号: | CN111175709B | 公开(公告)日: | 2023-02-24 |
发明(设计)人: | 刘佑达;陈建军;张扬;彭雄伟 | 申请(专利权)人: | 中国电子科技集团公司第十四研究所 |
主分类号: | G01S7/35 | 分类号: | G01S7/35;G01S13/95 |
代理公司: | 北京律谱知识产权代理有限公司 11457 | 代理人: | 黄云铎 |
地址: | 210039 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 误差 抑制 面向 范围 气象 雷达 拼图 方法 | ||
本申请公开了一种基于误差抑制的面向大范围气象雷达的拼图方法,包括:步骤1,根据雷达站点之间的地表距离和距离阈值,确定雷达对和雷达环,获取各雷达站的雷达回波信号,并生成雷达站无向图。步骤2,在雷达站无向图中提取相应的雷达回波信号,依次计算符合雷达对线性约束条件、环路约束条件和对称性约束条件的第一矩阵和第二矩阵,以及各雷达站雷达回波信号的配准系数;步骤3,根据配准系数和获取的雷达回波信号,更新各雷达站的雷达回波信号,并根据各雷达站的经纬度,进行雷达回波信号拼接,记作雷达拼接图。通过本申请中的技术方案,利用雷达回波的时空关联特性,消除、抑制不同区域与时刻的误差因素,提高围雷达拼图的准确性与精度。
技术领域
本申请涉及电流检测装置的技术领域,具体而言,涉及一种基于误差抑制的面向大范围气象雷达的拼图方法。
背景技术
随着全球气候环境变化日益剧烈,极端天气频发,大范围气象监测预报对提高灾害天气预报精度、加强抗灾救灾能力具有重要意义。气象雷达覆盖范围广、测量精度高,可直接获取云、雨等天气现象的完整信息,是目前实现全天候大范围气象观测的重要手段。大范围的气象雷达拼图决定了其监测的准确性,但雷达信号中会引入误差,如杂波、噪声等,降低了雷达回波图像准确性,这种降低气象雷达回波质量的主要因素包括:地杂波、异常数据、多站配准误差等。
而现有技术中,对杂波、异常数据的处理,多采用频域的数字滤波器或者固定阈值法,这种处理方法,不能有效利用杂波、云的时空分布特性,不利于提高大范围气象雷达拼图效果。
并且,对于多雷达站拼图的配准误差,通常采用插值法过渡,如双线性插值等,未有效利用雷达站间的关联信息。
发明内容
本申请的目的在于:通过雷达回波的时空关联特性,消除与抑制不同区域与时刻的误差因素,提高大范围雷达拼图的准确性与精度。
本申请的技术方案是:提供了一种基于误差抑制的面向大范围气象雷达的拼图方法,该拼图方法包括:步骤1,获取指定区域内各雷达站点的经纬度,根据雷达站点之间的地表距离和距离阈值,确定雷达对和雷达环,获取各雷达站的雷达回波信号,并根据雷达站组成图,生成雷达站无向图,其中,雷达站组成图由各雷达站的雷达回波信号确定;步骤2,根据雷达对和雷达环,在雷达站无向图中提取相应的雷达回波信号,并依次计算符合雷达对线性约束条件、环路约束条件和对称性约束条件的第一矩阵和第二矩阵,并根据第一矩阵和第二矩阵计算各雷达站雷达回波信号的配准系数;步骤3,根据配准系数和获取的雷达回波信号,进行乘法计算,利用计算结果,更新各雷达站的雷达回波信号,并根据更新后的雷达回波信号和各雷达站的经纬度,进行雷达回波信号拼接,将拼接结果记作指定区域的雷达拼接图。
上述任一项技术方案中,进一步地,步骤2中,计算符合雷达对线性约束条件的第一矩阵和第二矩阵,具体包括:进行零值初始化,得到初始化第一矩阵A0和第二矩阵C0,采用遍历算法,计算任一个雷达对的符合雷达对线性约束条件的第一增量矩阵ΔA1和ΔC1,根据第一增量矩阵ΔA1和ΔC1,引入强度绝对值偏差,更新得到符合雷达对线性约束条件的第一矩阵A1和第二矩阵C1,其中,第一增量矩阵ΔA1和ΔC1的计算公式为:
ΔA1={axy|axy=0,xy≠m;amm=1}M×M
ΔC1={cx|cx=0,i≠m;cmm=Σlog[gj(rij)/gi(rij)],f(i,j)=m}M×1
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