一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达制造方法及图纸

本公开实施例提供一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达，属于雷达技术领域，包括：确定载机当前的飞行高度；根据飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数；按照第一扫描参数扫描载机的前视区域，获得前视区域内的气象云团分布；从全部气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；根据飞行高度和目标气象云团的方位参数，确定目标气象团区域对应的第二扫描参数，第一俯仰扫描间隔大于第二俯仰扫描间隔，第一俯仰扫描个数小于第二俯仰扫描个数；按照第二扫描参数扫描目标气象云团，获得目标气象云团的气象反射率立体数据。提升了机载气象雷达对气象的探测感知与显示能力，可进一步提高飞行安全，减少不必要的偏航。

【技术实现步骤摘要】
一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达
本公开涉及雷达
，尤其涉及一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达。
技术介绍
机载气象雷达用于探测载机前方的气象信息，引导飞行员提前规避影响飞行安全的气象，传统机载气象雷达采用单行扫描，飞行过程中需要飞行员频繁手动调节波束指向，依照经验进行气象目标的识别以及威胁判断，随着航空事业的发展，要求气象雷达对威胁飞行安全的气象能够具有更强大的探测能力，能够自动给飞行员更为精确、丰富的信息显示，具备气象的立体结构显示以及威胁性的提示将会进一步提高飞行安全，减小不必要的偏航。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达，至少部分解决现有技术中存在的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种记载相控阵气象雷达扫描方法，应用于相控阵气象雷达的载机，所述方法包括：确定所述载机当前的飞行高度；根据所述飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数，其中，所述第一扫描参数至少包括第一俯仰扫描中心、第一俯仰扫描间隔、第一方位扫描间隔、第一俯仰扫描个数；按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布；从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；根据所述飞行高度和所述目标气象云团的方位参数，确定所述目标气象团区域对应的第二扫描参数，其中，所述第二扫描参数至少包括第二俯仰扫描中心、第二俯仰扫描间隔、第二方位扫描间隔、第二俯仰扫描个数，所述第一俯仰扫描间隔大于所述第二俯仰扫描间隔，所述第一俯仰扫描个数小于所述第二俯仰扫描个数；按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团，获得所述目标气象云团的气象反射率立体数据，其中，所述气象反射率立体数据至少包括方位、距离和高度。可选的，所述第二俯仰扫描中心与所述第一扫描俯仰扫描中心一致；所述第二俯仰扫描间隔的取值范围为0.25度至0.5度；所述第二方位扫描间隔的取值范围为0.25度至0.5度；所述第二俯仰扫描个数的取值范围为10至20。可选的，所述按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布的步骤，包括：按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获取所述前视区域内全部距离单元的反射率；筛选出反射率大于反射率门限的目标距离单元；根据全部所述目标距离单元，确定气象云团分布。可选的，所述从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团的步骤，包括：根据每个所述气象云团的质心、方位范围、距离范围，计算每个所述气象云团分布的覆盖面积；筛选出覆盖面积大于面积门限的气象云团，作为所述目标气象云团。可选的，所述按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团的步骤之后，包括：根据每个目标气象云团的反射率和位置，确定所述目标气象云团的优先级；根据全部所述目标气象云团的优先级从高到低的排序，筛选优先级高于预设值的目标气象云团；按照所述第二扫描参数依次扫描优先级高于预设值的所述目标气象云团。可选的，所述获得所述目标气象云团的气象反射率立体数据的步骤之后，所述方法还包括：根据所述目标气象云团的气象反射率立体数据，提取所述目标气象云团的气象反射率立体数据特征，其中，所述气象反射率立体数据特征包括最强反射率高度、质心高度，气象底高和顶高；判断所述气象反射率立体数据特征，是否达到威胁气象的标示条件；若所述气象反射率立体数据特征达到威胁气象的标示条件，则标示预警。可选的，所述判断所述气象反射率立体数据特征，是否达到威胁气象的标示条件的步骤，包括：判断所述气象反射率立体数据特征是否达到预设的威胁气象门限值，若是，则确定达到所述威胁气象的标示条件；或者，所述的方法，其特征在于，所述判断所述气象反射率立体数据特征，是否达到威胁气象的标示条件的步骤，包括：根据所述气象反射率的立体数据特征，确定所述目标气象云团的预估气象类型；判断所述预估气象类型是否为威胁气象类型；若所述预估气象类型为威胁气象类型，则确定达到所述威胁气象的标示条件。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种机载相控阵气象雷达扫描装置，应用于相控阵气象雷达的载机，所述方法包括：第一确定模块，用于确定所述载机当前的飞行高度；第二确定模块，用于根据所述飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数，其中，所述第一扫描参数至少包括第一俯仰角中心、第一俯仰扫描范围和第一扫描间隔；第一获取模块，用于按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布；查找模块，用于从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；第三确定模块，用于根据所述飞行高度和所述目标气象云团的方位参数，确定所述目标气象团区域对应的第二扫描参数，其中，所述第二扫描参数至少包括第二俯仰角中心、第二俯仰扫描范围和第二扫描间隔，所述第一扫描间隔大于所述第二扫描间隔，所述第一俯仰扫描范围大于所述第二俯仰扫描范围；第二获取模块，用于按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团，获得所述目标气象云团的气象反射率立体数据，其中，所述气象反射率立体数据至少包括方位、距离和高度。第三方面，本专利技术实施例还提供了机载相控阵气象雷达，包括雷达本体和处理器，所述处理器用于执行第一方面中任一项所述的机载相控阵气象雷达扫描方法。本专利技术针对传统机载气象雷达扫描方式单一，显示信息不足，不具备威胁气象评估能力的问题，设计了一种机载相控阵气象雷达自动扫描与威胁评估方法，在满足原有气象探测功能的基础上，利用相控阵雷达波束捷变的特点增加了对重点区域的气象精细化探测，实现对气象的威胁评估，在显示画面中标示严重威胁飞行安全的气象，提醒飞行员注意。既保证了对载机前方大范围内气象的态势感知能力，又实现了对重点目标的立体结构探测，提升了机载气象雷达对气象的探测感知与显示能力，可进一步提高飞行安全，减少不必要的偏航。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种机载相控阵气象雷达扫描方法的流程示意图；图2至图5为本专利技术实施例提供的机载相控阵气象雷达扫描方法的过程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种机载相控阵气象雷达扫描装置的模块框图。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载相控阵气象雷达扫描方法，其特征在于，应用于相控阵气象雷达的载机，所述方法包括：/n确定所述载机当前的飞行高度；/n根据所述飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数，其中，所述第一扫描参数至少包括第一俯仰扫描中心、第一俯仰扫描间隔、第一方位扫描间隔、第一俯仰扫描个数；/n按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布；/n从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；/n根据所述飞行高度和所述目标气象云团的方位参数，确定所述目标气象团区域对应的第二扫描参数，其中，所述第二扫描参数至少包括第二俯仰扫描中心、第二俯仰扫描间隔、第二方位扫描间隔、第二俯仰扫描个数，所述第一俯仰扫描间隔大于所述第二俯仰扫描间隔，所述第一俯仰扫描个数小于所述第二俯仰扫描个数；/n按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团，获得所述目标气象云团的气象反射率立体数据，其中，所述气象反射率立体数据至少包括方位、距离和高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种机载相控阵气象雷达扫描方法，其特征在于，应用于相控阵气象雷达的载机，所述方法包括：
确定所述载机当前的飞行高度；
根据所述飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数，其中，所述第一扫描参数至少包括第一俯仰扫描中心、第一俯仰扫描间隔、第一方位扫描间隔、第一俯仰扫描个数；
按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布；
从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；
根据所述飞行高度和所述目标气象云团的方位参数，确定所述目标气象团区域对应的第二扫描参数，其中，所述第二扫描参数至少包括第二俯仰扫描中心、第二俯仰扫描间隔、第二方位扫描间隔、第二俯仰扫描个数，所述第一俯仰扫描间隔大于所述第二俯仰扫描间隔，所述第一俯仰扫描个数小于所述第二俯仰扫描个数；
按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团，获得所述目标气象云团的气象反射率立体数据，其中，所述气象反射率立体数据至少包括方位、距离和高度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一俯仰扫描中心其中，Hp表示相控阵气象雷达的载机海拔高度，Hw表示大气零度层高度、RT表示相控阵气象雷达的载机显示量程；
所述第一俯仰扫描间隔为波束俯仰宽度的0.8～1.2倍；
所述第一方位扫描间隔为0.3度～1度；
所述第一俯仰扫描个数为2或者3。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二俯仰扫描中心与所述第一扫描俯仰扫描中心一致；
所述第二俯仰扫描间隔的取值范围为0.25度至0.5度；
所述第二方位扫描间隔的取值范围为0.25度至0.5度；
所述第二俯仰扫描个数的取值范围为10至20。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获得所述前视区域内的气象云团分布的步骤，包括：
按照所述第一扫描参数扫描所述载机的前视区域，获取所述前视区域内全部距离单元的反射率；
筛选出反射率大于反射率门限的目标距离单元；
根据全部所述目标距离单元，确定气象云团分布。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从全部所述气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团的步骤，包括：
根据每个所述气象云团的质心、方位范围、距离范围，计算每个所述气象云团分布的覆盖面积；
筛选出覆盖面积大于面积门限的气象云团，作为所述目标气象云团。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述第二扫描参数扫描所述目标气象云团的步骤之后，包括：
根据每个目标气象云团的反射率和位置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高霞，陈娟，孙焱，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32