【技术实现步骤摘要】
一种基于路径积分的飞机尾流环量反演方法和装置
本申请涉及航空安全
，特别是涉及一种基于路径积分的飞机尾流环量反演方法和装置。
技术介绍
飞机尾流是机翼上下表面压力差而在其后方形成的一种反向旋转的强烈气流，是飞机飞行时不可避免的物理现象，具有空间尺度大、持续时间长、旋转强烈等特点，它是航空安全领域最严重的危害之一。目前，用于探测飞机尾流的传感器主要有微波雷达和激光雷达。在晴空条件下，激光雷达可以对尾流运动调制的浮尘微粒进行很好的感知，因此这种情况下激光雷达是一种很好的尾流探测传感器。而在雨、雾、雪情况下，激光雷达的衰减过强，因而此时更优的传感器为微波雷达。环量被认为是能表征飞机尾流强度的特征参数。为了求解该特征参数，目前国际上已经提出了很多环量反演的方法。比如，Holzapfel等提出了利用飞机尾流的切向速度来反演环量的方法，该方法所需计算量较小，但是正确率和鲁棒性有待提高。而Frehlich等利用飞机尾流速度模型和频谱数据建立目标方程，并通过最大似然法求解目标方程，计算得到飞机尾流的环量；Smalikho等利用...
【技术保护点】
1.一种基于路径积分的飞机尾流环量反演方法，所述方法包括：/n根据探测装置的位置建立平面坐标系；/n根据所述探测装置对飞机尾流的探测结果，得到在所述平面坐标系中的多普勒速度分布；/n根据所述多普勒速度分布，确定所述平面坐标系中飞机尾流产生的左漩涡涡心坐标和右漩涡涡心坐标；/n根据所述左漩涡涡心坐标和所述右漩涡涡心坐标，消除背景风对应的多普勒速度，更新得到实际多普勒速度分布；/n在所述探测装置的探测方向对所述实际多普勒速度分布进行积分，得到飞机尾流环量。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于路径积分的飞机尾流环量反演方法，所述方法包括：
根据探测装置的位置建立平面坐标系；
根据所述探测装置对飞机尾流的探测结果，得到在所述平面坐标系中的多普勒速度分布；
根据所述多普勒速度分布，确定所述平面坐标系中飞机尾流产生的左漩涡涡心坐标和右漩涡涡心坐标；
根据所述左漩涡涡心坐标和所述右漩涡涡心坐标，消除背景风对应的多普勒速度，更新得到实际多普勒速度分布；
在所述探测装置的探测方向对所述实际多普勒速度分布进行积分，得到飞机尾流环量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据探测装置的位置建立平面坐标系，包括：
以所述探测装置为坐标原点，以及与飞机飞行跑道平面正交的平面，建立平面坐标系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述探测装置对飞机尾流的探测结果，得到在所述平面坐标系中的多普勒速度分布，包括：
设置扫描波束的仰角范围[αmin,αmax]；
获取所述探测装置根据所述仰角范围[αmin,αmax]多次扫描飞机尾流的扫描结果；
根据扫描结果，得到所述平面坐标系中的多普勒速度分布。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多普勒速度分布，确定所述平面坐标系中飞机尾流产生的左漩涡涡心坐标和右漩涡涡心坐标，包括：
根据左漩涡涡心到坐标原点的多普勒速度极差，得到左漩涡涡心到坐标原点的第一距离；
根据右漩涡涡心到坐标原点的多普勒速度极差，得到右漩涡涡心到坐标原点的第二距离；
根据如下公式计算左漩涡涡心相对于坐标原点的第一仰角：
其中，αc1表示第一仰角，表示所有α∈[αmin,αmax]使得Vd最大的α值，表示所有α∈[αmin,αmax]使得Vd最小的α值，δ表示所述探测装置的扫描波束上相邻探测单元的中心之间的径向距离；J为预先设置的常量；
根据如下公式计算右漩涡涡心相对于坐标原点的第二仰角：
其中，αc2表示第二仰角；
根据所述第一距离和所述第一仰角，得到左漩涡涡心坐标；
根据所述第二距离和所述第二仰角，得到右漩涡涡心坐标。
5.根据权利要1至4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述左...
【专利技术属性】
技术研发人员：李健兵，沈淳，高航，王雪松，杨坤龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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