基于多频段气象雷达的天气探测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多频段气象雷达的天气探测方法、系统及存储介质，该方法包括：获取至少两个频段的雷达回波信号，所述雷达回波信号包括差分传播相移率和回波强度值；根据所有频段的差分传播相移率进行计算，得到每个频段的强度订正系数；根据每个频段的强度订正系数以及回波强度值进行计算，得到探测结果。通过实施本发明专利技术，获取多个频段雷达回波信号，采用雷达回波信号中的差分传播相移率计算确定强度订正系数，采用强度订正系数对强度值进行修正，得到了多个频段的探测结果。由此实现了多个频段探测数据的联合优化，提高了雷达探测的数据质量。同时实现了精确反演雷达探测回波数据，保证了雷达探测的精确性。保证了雷达探测的精确性。保证了雷达探测的精确性。

【技术实现步骤摘要】
基于多频段气象雷达的天气探测方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及气象雷达测量
，具体涉及一种基于多频段气象雷达的天气探测方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]地球表面约50％以上天空被云层覆盖，云在大气能量分配、辐射传输，尤其是水循环系统中发挥着举足轻重的作用。在地球－大气系统中，云以释放潜热的形式向大气输送热量，其所蕴含的固态水分、液态水分不仅会造成自然降水，对天气和气候产生重大影响，同时也是人工影响天气的最重要对象，因此，对云、雨分布、特性及其演化运动过程的观测和研究已成为大气科学研究的热点之一，在云物理研究、人工影响天气、气候变化检测和航空航天等领域具有重要意义。这其中，雷达是唯一能够分辨云和降水完整的垂直结构的一种手段。
[0003]目前，现有的雷达系统采用单频率工作，而不同频率的电磁波在经过云、雨、雪等天气过程时均有不同程度衰减，传统气象雷达会根据算法同时经过衰减订正算法修正获取到的数据，但均采用经验公式，衰减订正有一定差异，导致数据质量降低，不利于对天气过程的分析、预报。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于多频段气象雷达的天气探测方法、系统及存储介质，以解决现有技术中采用雷达探测系统探测结果不准确的技术问题。
[0005]本专利技术提出的技术方案如下：
[0006]本专利技术实施例提供一种基于多频段气象雷达的天气探测方法，该方法包括：获取至少两个频段的雷达回波信号，所述雷达回波信号包括差分传播相移率和回波强度值；根据所有频段的差分传播相移率进行计算，得到每个频段的强度订正系数；根据每个频段的强度订正系数以及回波强度值进行计算，得到探测结果。
[0007]可选地，每个频段的强度订正系数通过以下公式计算得到：
[0008]A
H
＝aKDP
b
[0009]其中，A
H
表示每个频段的强度订正系数，KDP表示差分传播相移率，a和b分别表示第一系数和第二系数，每个频段中的第一系数和第二系数均不相同。
[0010]可选地，根据每个频段的强度订正系数以及回波强度值进行计算，得到探测结果，包括：根据每个频段的强度订正系数分别对对应频段的回波强度值进行修正，得到每个频段修正后的回波强度值；将每个频段修正后的回波强度值进行平均拟合，得到探测结果；每个频段修正后的回波强度值通过以下公式计算得到：
[0011]Z1＝Z0/A
H
[0012]其中，Z0表示每个频段的回波强度值，Z1表示每个频段修正后的回波强度值。
[0013]可选地，在根据所有频段的差分传播相移率进行计算，得到每个频段的强度订正
系数之前，还包括：对所有频段的回波信号进行预处理，得到预处理后的数据。
[0014]可选地，对所有频段的回波信号进行预处理包括：根据相关系数门限剔除所有频段回波信号中的奇异点；根据滑动窗口滤波算法对所有频段回波信号进行平滑滤波处理。
[0015]可选地，所述至少两个频段的回波信号为同一时间获取的同一方向的回波信号。
[0016]本专利技术实施例第二方面提供一种基于多频段气象雷达的天气探测系统，该系统包括：联合信号处理终端，用于根据外部输入的控制命令控制至少两个气象雷达进行天气探测，并接收至少两个气象雷达反馈的回波信号，根据本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的基于多频段气象雷达的天气探测方法对所述回波信号进行联合优化，得到探测结果；至少两个气象雷达，用于根据所述控制命令进行天气探测，各个气象雷达的探测频段均不相同。
[0017]可选地，该基于多频段气象雷达的天气探测系统还包括：主控计算机，用于向联合信号处理终端发送控制命令，并接收所述联合信号处理终端回送的探测结果；共口径天线，用于向同一方向同时发射至少两个气象雷达的电磁波，并同时接收电磁波回波。
[0018]可选地，至少两个气象雷达包括：C频段气象雷达和Ku频段气象雷达，至少两个气象雷达的脉冲重复频率一致或呈倍数关系。
[0019]本专利技术实施例第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的基于多频段气象雷达的天气探测方法。
[0020]本专利技术提供的技术方案，具有如下效果：
[0021]本专利技术实施例提供的基于多频段气象雷达的天气探测方法，通过获取多个频段雷达回波信号，采用雷达回波信号中的差分传播相移率计算确定强度订正系数，采用强度订正系数对强度值进行修正，得到了多个频段的探测结果。由此实现了多个频段探测数据的联合优化，提高了雷达探测的数据质量。同时实现了精确反演雷达探测回波数据，保证了雷达探测的精确性。
[0022]本专利技术实施例提供的基于多频段气象雷达的天气探测系统，通过设置至少两个气象雷达，获取多个频段雷达回波信号，同时采用联合信号处理终端采用雷达回波信号中的差分传播相移率计算确定强度订正系数，采用强度订正系数对强度值进行修正，得到了多个频段的探测结果。由此实现了多个频段探测数据的联合优化，提高了雷达探测的数据质量。同时实现了精确反演雷达探测回波数据，保证了雷达探测的精确性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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他的附图。
[0024]图1是根据本专利技术实施例的基于多频段气象雷达的天气探测方法的流程图；
[0025]图2是根据本专利技术实施例的基于多频段气象雷达的天气探测系统的结构框图；
[0026]图3是根据本专利技术实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
[0027]图4是根据本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术实施例提供一种基于多频段气象雷达的天气探测方法，如图1所示，该天气探测方法包括如下步骤：
[0030]步骤S101：获取至少两个频段的雷达回波信号，雷达回波信号包括差分传播相移率和回波强度值。
[0031]其中，现有技术中在进行天气探测时，通常采用Ku频段、X频段、C频段气象雷达用于降雨的探测；采用Ka频段、W频段用于云、雾、弱降雨等气象目标的探测。而正如
技术介绍
中所述，采用单个频段进行探测时，会导致数据质量的降低。因此，在步骤S101中获取了至少两个频段的雷达回波信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多频段气象雷达的天气探测方法，其特征在于，包括：获取至少两个频段的雷达回波信号，所述雷达回波信号包括差分传播相移率和回波强度值；根据所有频段的差分传播相移率进行计算，得到每个频段的强度订正系数；根据每个频段的强度订正系数以及回波强度值进行计算，得到探测结果。2.根据权利要求1所述的基于多频段气象雷达的天气探测方法，其特征在于，每个频段的强度订正系数通过以下公式计算得到：A
H
＝aKDP
b
其中，A
H
表示每个频段的强度订正系数，KDP表示差分传播相移率，a和b分别表示第一系数和第二系数，每个频段中的第一系数和第二系数均不相同。3.根据权利要求2所述的基于多频段气象雷达的天气探测方法，其特征在于，根据每个频段的强度订正系数以及回波强度值进行计算，得到探测结果，包括：根据每个频段的强度订正系数分别对对应频段的回波强度值进行修正，得到每个频段修正后的回波强度值；将每个频段修正后的回波强度值进行平均拟合，得到探测结果；其中，每个频段修正后的回波强度值通过以下公式计算得到：Z1＝Z0/A
H
其中，Z0表示每个频段的回波强度值，Z1表示每个频段修正后的回波强度值。4.根据权利要求1所述的基于多频段气象雷达的天气探测方法，其特征在于，在根据所有频段的差分传播相移率进行计算，得到每个频段的强度订正系数之前，还包括：对所有频段的回波信号进行预处理，得到预处理后的数据。5.根据权利要求4所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩松，魏艳强，王志锐，
申请(专利权)人：航天新气象科技有限公司，
类型：发明
国别省市：