用于云雷达的极化定标方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请实施例公开了用于云雷达的极化定标方法、装置及系统。该方法的一具体实施方式包括：获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合，其中，第一信号为有源定标器发射的不同波段信号；获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合，其中，第二信号为云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号；根据第一定标数据集合和第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正目标极化定标算法中的定标参数。该实施方式通过获取云雷达的有源极化定标数据和无源极化定标数据，来实现云雷达的极化定标。即将有源极化定标与无源极化定标相结合。这样可以有助于提高定标结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】
用于云雷达的极化定标方法、装置及系统
本申请实施例涉及天气雷达通信
，尤其涉及用于云雷达的极化定标方法、装置及系统。
技术介绍
雷达标定自雷达气象学初期开始，一直以来备受关注。天气雷达在正常工作一段时间后，它的某些参数可能会发生改变。因此，极化定标通常是天气雷达信号处理的重要环节。其主要目的是校正系统误差，复原成像结果中目标的极化散射特性。即一般只有通过极化定标处理，才能从天气雷达图像中提取目标的准确的极化信息。也就是说，通过对天气雷达进行极化定标，可以保证天气雷达定量测量参数的准确性，增强组网天气雷达定性获取指标的可比性。现有的极化定标方法主要可以包括基于点目标、分布目标及混合目标的三类定标算法。基于点目标的定标算法种类较多。其中Whitt算法是实用性较好的算法。这种算法不需要对雷达系统失真矩阵作任何假设。且对定标器的限制条件也相对较少。此外，在定标目标的选择上有很大的灵活性。
技术实现思路
本申请实施例提供了用于云雷达的极化定标方法、装置及系统。第一方面，本申请实施例提供了一种用于云雷达的极化定标方法，包括：获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合，其中，第一信号为有源定标器发射的不同波段信号；获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合，其中，第二信号为云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号；根据第一定标数据集合和第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正目标极化定标算法中的定标参数。在一些实施例中，有源定标器包括标准信号源和至少一个发射天线，用于分别在不同极化状态下发射各波段信号，其中，对于不同波段信号，标准信号源输出信号的频率及功率不同。在一些实施例中，接收数据包括云雷达的水平极化接收天线和垂直极化接收天线的接收数据；以及不同极化状态包括水平极化状态、垂直极化状态和相对于水平方向倾斜45°极化状态。在一些实施例中，有源定标器包括两个发射天线，一个发射天线处于水平极化状态，另一个发射天线处于垂直极化状态，且两个发射天线中的至少一个发射天线的安装角度可调节。在一些实施例中，获取针对第一信号的接收数据之前，该方法还包括：调整水平极化接收天线与垂直极化接收天线间的隔离度；其中，对于处于水平和垂直极化状态的发射天线所发射的信号，两者所接收的信号的幅度的比值位于第一预设范围；以及对于处于倾斜45°极化状态的发射天线所发射的信号，两者所接收的信号的幅度的比值位于第二预设范围。在一些实施例中，获取针对第二信号的全极化回波数据之前，该方法还包括：通过两个极化发射天线，向处于不同旋转角度的二面角反射器发射同一波段信号，以形成不同旋转角度下的该波段回波信号。在一些实施例中，不同旋转角度包括二面角反射器相对于云雷达的视线旋转0°、45°和90°；以及全极化回波数据包括：云雷达的HH通道回波数据、VH通道回波数据、HV通道回波数据和VV通道回波数据，其中，云雷达的交叉极化天线间的隔离度不小于预设值。在一些实施例中，云雷达与有源定标器之间的距离不小于第一距离值，且云雷达与二面角反射器之间的距离不小于第二距离值。第二方面，本申请实施例提供了一种用于云雷达的极化定标装置，包括：第一获取单元，用于获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合，其中，第一信号为有源定标器发射的不同波段信号；第二获取单元，用于获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合，其中，第二信号为云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号；校正单元，用于根据第一定标数据集合和第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正目标极化定标算法中的定标参数。第三方面，本申请实施例提供了一种用于云雷达的极化定标系统，包括：有源定标器，用于向云雷达发射不同波段的第一信号；二面角反射器，用于对云雷达发射的不同波段信号进行反射，形成不同波段的第二信号；云雷达，用于获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合；获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合；根据第一定标数据集合和第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正目标极化定标算法中的定标参数。本申请实施例提供的用于云雷达的极化定标方法、装置及系统，通过获取云雷达对第一信号的接收数据，可以生成第一定标数据集合，即有源极化定标数据。并且通过获取云雷达对第二信号的全极化回波数据，可以生成第二定标数据集合，即无源极化定标数据。其中，第一信号可以为有源定标器发射的不同波段信号；而第二信号可以为云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号。从而根据第一定标数据集合和第二定标数据集合，可以对目标极化定标算法进行分析，实现该算法中定标参数的校正。也就是说，将有源极化定标与无源极化定标相结合，这样可以有助于提高定标结果的准确度。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；图2为本申请提供的极化定标方法的一个实施例的流程图；图3为本申请提供的有源极化定标的一个场景示意图；图4A和图4B分别为本申请提供的发射天线的两种极化状态示意图；图5为本申请提供的无源极化定标的一个场景示意图；图6为本申请提供的二面角反射器的一个实施例的结构示意图；图7为本申请提供的极化定标装置的一个实施例的结构示意图；图8为本申请提供的极化定标系统的一个实施例的工作时序图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1示出了可以应用本申请实施例的用于云雷达的极化定标方法或装置的示例性系统架构100。如图1所示，系统架构100可以包括终端101、102，网络103，云雷达104，有源定标器105和二面角反射器106。网络103可以用以在终端101、102与云雷达104之间提供通信链路的介质。网络103可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。用户可以使用终端101、102通过网络103与云雷达104进行交互，以接收或发送消息等。例如用户可以通过终端101、102向云雷达104发送访问请求。终端101、102上可以安装有各种客户端应用，例如云雷达极化定标类应用、浏览器、购物类应用和即时通讯工具等。这里的终端101、102可以是硬件，也可以是软件。当终端101、102为硬件时，可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑和台式计算机等等。当终端101、102为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。云雷达104可以是能够实现测云功能的各种的雷达。例如可以是工作波长为1.25厘米或0.86厘米的测云雷达等。例如，云雷达104可以对有源定标器105发射的不同波段信号进行接收，从而得到与之对应的接收数据。进而可以生成第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于云雷达的极化定标方法，其特征在于，包括：获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合，其中，所述第一信号为有源定标器发射的不同波段信号；获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合，其中，所述第二信号为所述云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号；根据所述第一定标数据集合和所述第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正所述目标极化定标算法中的定标参数。

【技术特征摘要】
1.一种用于云雷达的极化定标方法，其特征在于，包括：获取针对第一信号的接收数据，生成第一定标数据集合，其中，所述第一信号为有源定标器发射的不同波段信号；获取针对第二信号的全极化回波数据，生成第二定标数据集合，其中，所述第二信号为所述云雷达向二面角反射器发射不同波段信号而形成的回波信号；根据所述第一定标数据集合和所述第二定标数据集合，对目标极化定标算法进行分析，校正所述目标极化定标算法中的定标参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有源定标器包括标准信号源和至少一个发射天线，用于分别在不同极化状态下发射各波段信号，其中，对于不同波段信号，所述标准信号源输出信号的频率及功率不同。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收数据包括所述云雷达的水平极化接收天线和垂直极化接收天线的接收数据；以及所述不同极化状态包括水平极化状态、垂直极化状态和相对于水平方向倾斜45°极化状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述有源定标器包括两个发射天线，一个发射天线处于水平极化状态，另一个发射天线处于垂直极化状态，且所述两个发射天线中的至少一个发射天线的安装角度可调节。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取针对第一信号的接收数据之前，所述方法还包括：调整所述水平极化接收天线与所述垂直极化接收天线间的隔离度；其中，对于处于水平和垂直极化状态的发射天线所发射的信号，两者所接收的信号的幅度的比值位于第一预设范围；以及对于处于倾斜45°极化状态的发射天线所发射的信号，两者所接收的信号的幅度的比值位于第二预设范围。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取针对第二信号的全极化回波数据之前，所述方法还包括：通...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平平，刘斌，谭维贤，徐伟，翁燕章，魏加华，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15