[发明专利]基于速度网格统计的表面水流速度处理方法

权利要求书

1.一种基于速度网格统计的表面水流速度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101：将雷达固定设置，雷达的安装高度为H；雷达的安装角度为φ；雷达对水面测量点测量后，测量结果包括雷达到水面测量点的径向距离R、径向速度U与角度θ；

S102：定义X轴平行于水面，Y轴垂直于水面且经过雷达中心；将测量值中的径向距离与角度转换到X-Y坐标系中；测量值在X-Y坐标系中的X轴坐标为x，测量值在X-Y坐标系中的Y轴坐标为y；利用测量值在X-Y坐标系中的坐标筛选测量值；其中第m组(1≤m≤M)测量结果包含径向距离R_m、径向速度U_m与角度θ_m，由此计算出水面速度

S103：使用均匀划分的速度网格对水面速度V_m的分布情况进行统计；出现次数最多的网格对应的速度为参考速度V_ref；

S104：选择接近参考速度V_ref的所有水面速度V_m，求出均值V_mean作为最终输出的表面水流流速。

2.如权利要求1所述的基于速度网格统计的表面水流速度处理方法，其特征在于，步骤S102中筛选测量值的具体方法为：测量值在X-Y坐标系中的X轴坐标为x＝Rcos(φ+θ)，测量值在X-Y坐标系中的Y轴坐标为y＝H-Rsin(φ+θ)；定义雷达中线为垂直于雷达且经过雷达中心的直线；雷达中线与X轴的交点的X轴坐标记为α＝Hcot(φ)；选择同时满足以下要求的测量值：α-x_left≤x≤α+x_right；-y_low≤y≤y_high；其中x_left、x_right、y_low、y_high为非零的数。

3.如权利要求2所述的基于速度网格统计的表面水流速度处理方法，其特征在于，步骤S103得出参考速度V_ref的具体操作方法为：先设定速度的统计范围；记最小值为V_min；最大值为V_max；速度网格的网格宽度为v；网格个数为其中round(·)表示四舍五入取整；由此将水面速度平均划分为K份；其中第k份(1≤k≤K)覆盖的速度范围从V_min+(k-1)×v到V_min+k×v；数组Y含有K个元素；其中第k个(1≤k≤K)元素记为y(k)；y(k)的初值为0；用y(k)记录水面速度V_m落在从V_min+(k-1)×v到V_min+k×v之间范围内的次数；数组Y的最大值为y(ξ)；即Y的第ξ个元素y(ξ)为最大值；计算参考速度V_ref＝V_min+(ξ-0.5)×v。

4.如权利要求3所述的基于速度网格统计的表面水流速度处理方法，其特征在于，步骤S104选择接近参考速度V_ref的所有水面速度V_m具体操作方法为：w为速度关联门限，选择满足abs(V_m-V_ref)≤w的所有水面速度V_m，求出均值为V_mean，其中abs(·)表示求绝对值。