机载气象雷达气象试验评估方法技术

本发明专利技术提供一种机载气象雷达气象试验评估方法，包括以下步骤：步骤一、地基天气雷达组网数据的获取；根据气象试验位置，获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据并进行成像处理；步骤二、载机视角的地基天气雷达图像的获取；获取载机在各地基天气雷达成像图中的坐标并截取载机视角的地基天气雷达图像；步骤三、地基天气雷达组网的图像融合；利用图像处理的方法将获取的多个载机视角的地基天气雷达图像进行距离加权融合得到最终的地基雷达图像。将地基天气雷达组网融合后的图像作为衡量机载雷达气象探测性能的标准，对机载雷达气象探测的性能进行验证，该方法充分利用雷达组网的优势，提高了机载气象目标验证的准确性。提高了机载气象目标验证的准确性。提高了机载气象目标验证的准确性。

【技术实现步骤摘要】
机载气象雷达气象试验评估方法


[0001]本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种机载气象雷达气象试验评估方法。

技术介绍

[0002]气象目标作为一种空间体目标，空间结构复杂且具有时变性，由于其非合作性，使得气象目标验证成为机载气象雷达验证中的一大难点。气象目标的特性包括位置、轮廓、强度、类型等，简单验证往往只能粗略的判断其方位和距离，随着机载气象雷达的发展，对于气象目标精细化探测的要求越来越高。
[0003]地基天气雷达通过广泛站点的分布以及立体扫描，能够定量探测降雨回波强度、空间径向移速、速度谱宽等信息，其探测结果可作为机载气象雷达目标验证的依据。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本说明书实施例提供一种机载气象雷达气象试验评估方法，以提高机载气象目标验证的准确性。
[0005]本说明书实施例提供以下技术方案：一种机载气象雷达气象试验评估方法，包括以下步骤：步骤一、地基天气雷达组网数据的获取；根据气象试验位置，获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据并进行成像处理；步骤二、载机视角的地基天气雷达图像的获取；获取载机在各地基天气雷达成像图中的坐标并截取载机视角的地基天气雷达图像；步骤三、地基天气雷达组网的图像融合；利用图像处理的方法将获取的多个载机视角的地基天气雷达图像进行距离加权融合得到最终的地基雷达图像。
[0006]进一步地，步骤一具体为：可以通过世界各地的气象网站获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据。
[0007]进一步地，步骤二包括：
[0008]步骤2.1、获取单站地基雷达的经纬度、载机的航向和载机的经纬度；
[0009]步骤2.2、根据单站地基雷达的经纬度、单站地基雷达在成像图中的坐标以及载机的经纬度经过载机坐标转换方法获取载机在成像图中的坐标；
[0010]步骤2.3、根据载机在成像图中的坐标、载机的航向和载机天线的扫描范围，获取载机在扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。
[0011]进一步地，步骤二还包括：步骤2.4、重复上述步骤2.1至步骤2.3，并得到多张载机在扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。
[0012]进一步地，通过公式对得到的多张载机在扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像上对应的像素点进行距离加权融合并得到最终的地基雷达图像，其中，N
n
(i,j)为图像N
n
中与之对应的像素点，w
n
(i,j)表示由地基雷达到气象目标的距离决定的权值。
[0013]进一步地，在步骤三之后还有步骤四：将得到的最终的地基雷达图像与机载雷达
的成像图进行对比验证。
[0014]进一步地，步骤四具体为：
[0015]将最终的地基雷达图像与机载雷达的成像图中的特征区域做归一化处理；
[0016]将特征区域中强点的距离、方位和强度进行对比；
[0017]通过计算特征区域的图像交叉熵算法对最终的地基雷达图像与机载雷达的成像图中的特征区域的差异进行度量。
[0018]进一步地，步骤四中通过公式对特征区域中强点的距离、方位和强度进行对比，其中，M为特征区域的行数，N为特征区域的列数，R(i,j)为地基雷达特征区域中各点的强度，F(i,j)为机载雷达特征区域中各点的强度。
[0019]进一步地，图像交叉熵算法为其中，L表示图像的总的灰度级数，为机载雷达成像图在不同灰度值像素的概率分布，为最终的地基雷达图像在不同灰度值像素的概率分布。
[0020]进一步地，步骤四还包括以下步骤：
[0021]若RMSE/R
q
≤15％，则认为机载雷达探测结果中特征目标强度与地基雷达探测结果中特征目标强度相符，其中，
[0022]若CE
R,F
<1，则认为机载雷达探测结果中特征区域与地基雷达探测结果中特征区域一致。
[0023]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：将地基天气雷达组网融合后的图像作为衡量机载雷达气象探测性能的标准，对机载雷达气象探测的性能进行验证，该方法充分利用雷达组网的优势，提高了机载气象目标验证的准确性，为气象探测算法的改进提供了依据。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的一些实施例，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。
[0025]图1是本专利技术静止平台上两地基天气雷达对同一目标的探测示意图
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0027]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专利技术。
[0028]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种机载气象雷达气象试验评估方法，包括以下步骤：步骤一、地基天气雷达组网数据的获取；根据气象试验位置，获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据并进行成像处理；步骤二、载机视角的地基天气雷达图像的获取；获取载机在各地基天气雷达成像图中的坐标并截取载机视角的地基天气雷达图像；步骤三、地基天气雷达组网的图像融合；利用图像处理的方法将获取的多个载机视角的地基天气雷达图像进行距离加权融合得到最终的地基雷达图像。
[0029]将地基天气雷达组网融合后的图像作为衡量机载雷达气象探测性能的标准，对机载雷达气象探测的性能进行验证，该方法充分利用雷达组网的优势，提高了机载气象目标验证的准确性，为气象探测算法的改进提供了依据。
[0030]步骤一具体为：可以通过世界各地的气象网站获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据。获取相同时刻各地基天气雷达数据，进行成像处理。
[0031]步骤二包括：
[0032]步骤2.1、获取单站地基雷达的经纬度、载机的航向和载机的经纬度；
[0033]步骤2.2、根据单站地基雷达的经纬度、单站地基雷达在成像图中的坐标以及载机的经纬度经过载机坐标转换方法获取载机在成像图中的坐标；
[0034]步骤2.3、根据载机在成像图中的坐标、载机的航向和载机天线的扫描范围，获取载机在扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。
[0035]步骤2.4、重复上述步骤2.1至步骤2.3，并得到多张载机在扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。
[0036]本专利技术实施例中可以根据单站地基雷达的经纬度、在成像图中的坐标及载机的经纬度，得到载机在成像图中的坐标。并且能够根据载机在图像上的坐标、航向以及载机天线的扫描范围，获取载机在该扫描范围内的图像A
i
。
[0037]所述步骤三具体为：对得到的多张单站地基雷达的图像A
i
的对应像素点进行距离加权处理做图像融合得到最终的成像结果R。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载气象雷达气象试验评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、地基天气雷达组网数据的获取；根据气象试验位置，获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据并进行成像处理；步骤二、载机视角的地基天气雷达图像的获取；获取载机在各地基天气雷达成像图中的坐标并截取载机视角的地基天气雷达图像；步骤三、地基天气雷达组网的图像融合；利用图像处理的方法将获取的多个载机视角的地基天气雷达图像进行距离加权融合得到最终的地基雷达图像。2.根据权利要求1所述的机载气象雷达气象试验评估方法，其特征在于，所述步骤一具体为：可以通过世界各地的气象网站获取气象试验位置周边多个地基雷达的数据。3.根据权利要求2所述的机载气象雷达气象试验评估方法，其特征在于，所述步骤二包括：步骤2.1、获取单站地基雷达的经纬度、载机的航向和载机的经纬度；步骤2.2、根据单站地基雷达的经纬度、单站地基雷达在成像图中的坐标以及载机的经纬度经过载机坐标转换方法获取载机在成像图中的坐标；步骤2.3、根据载机在成像图中的坐标、载机的航向和载机天线的扫描范围，获取载机在所述扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。4.根据权利要求3所述的机载气象雷达气象试验评估方法，其特征在于，所述步骤二还包括：步骤2.4、重复上述步骤2.1至步骤2.3，并得到多张载机在所述扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像。5.根据权利要求4所述的机载气象雷达气象试验评估方法，其特征在于，通过公式对得到的多张载机在所述扫描范围内的载机视角的地基天气雷达图像上对应的像素点进行距离加权融合并得到最终的地基雷达图像，其中，N
n
(i,j)为图像N
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，苏丹，高霞，
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：