基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计技术

本发明专利技术属于雷达测距技术领域，尤其为一种基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计，该基于概率统计的雷达稳定测距方法首先对雷达物位计在测量点的测量距离值进行统计，获得正态分布，由于电磁波在空中传播的速率是光速，所以在测量足够快、测量次数足够多的情况下，可以认为雷达物位计对测量点的测量有很多次，在测量点的测量距离值出现的概率呈正态分布；然后将将正态分布转换为标准正态分布，并设定雷达物位计测量距离值的概率阈值，这样，就能够在标准正态分布表中查询雷达物位计工作中的测量距离值的分布概率，将分布概率与概率阈值进行比对，判断测量距离值是否偏离正常范围来决定是否采纳，从而确保雷达物位计测距的准确性和稳定性。的准确性和稳定性。的准确性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计


[0001]本专利技术属于雷达测距
，具体涉及一种基于概率统计的雷达稳定测距方法及雷达物位计。

技术介绍

[0002]在工业生产中，传感器仪表常用于过程监测监控，以实现工业自动化生产目的。
[0003]雷达物位计仪表是一种对料位或者液位实时监测监控的过程测量仪表，因为雷达物位计是对过程量进行实时监测，所以一定要保证测量物位的正确性和稳定性，过程量监测监控中一旦出现测量值的不稳定跳动就会造成设备发生一系列的误操作，造成损失，因此，对雷达回波能稳定测量料位或者液位提出了很高的要求。
[0004]研制雷达物位计仪表的各个厂家的研发技术和稳定性算法是相对保密的，所以在实现稳定测量方法上，各厂家都有各自的稳定性算法，并作为商业秘密不予公开。
[0005]但是目前生产工业雷达仪表的各厂家一般都会加入通用的进出料速度算法，也就是通过测算已知料位或者液位的变化速度，以保证雷达物位计测量值的跳变不会超过设定的测量范围，属于通过反馈数据来预测测量值是否正确。
[0006]对于这种通过设定料位或者液位的进出料速度来稳定测量值的方法，缺点是在工业生产过程中，一般料位或者液位不是均匀变化的，所以对于设定的值只能是一个粗略的值来估计；如果设定的料位或者液位进出料速度比较大，但是实际料位或者液位反应速度较小，这样就不能在有效的设定速度内稳住异常点的跳动；如果设定的料位或者液位进出料速度比较小，但是实际料位或者液位变化速度较大，这样会导致测量值反应特别慢，达不到实时监测的目的；另外，还有些工业工况是不同时间段料位或者液位的进出料速度不是恒定的，这样以上两种不利结果都可能发生。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在提供一种基于概率统计的雷达稳定测距方法，解决现有技术中雷达物位计测量值准确性、稳定性不足的技术问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]提供一种基于概率统计的雷达稳定测距方法，包括以下步骤：
[0010](1)对雷达物位计在测量点的测量距离值进行统计，获得正态分布z～N(μ,σ2)，z为测量距离值，N为测量次数：雷达物位计通过发射电磁波和接收电磁波的时间来计算料位或者液位的测量距离值，电磁波在空中传播的速率是光速，所以在测量足够快、测量次数足够多的情况下，可以认为雷达物位计对测量点的测量有很多次，在测量点的测量距离值出现的概率呈正态分布；
[0011](2)令x＝(z
‑
μ)/σ，将正态分布z～N(μ,σ2)转换为标准正态分布，x为转换参数；
[0012](3)设定雷达物位计测量距离值的概率阈值，根据雷达物位计工作中获得的测量距离值z＇，在标准正态分布表中查询该测量距离值z＇的分布概率，将分布概率与概率阈值
进行比对，若分布概率大于概率阈值，则该测量距离值z＇被采用，若分布概率小于概率阈值，则该测量距离值z＇被丢弃；或者，
[0013]求取雷达物位计工作中获得的测量距离值z＇与正态分布的期望值μ的差值，并设定差值阈值，若差值小于差值阈值，则该测量距离值z＇被采用，若差值大于差值阈值，则该测量距离值z＇被丢弃。
[0014]优选的，在雷达物位计的电路板中存入依据统计的测量距离值获得正态分布的程序模块。
[0015]优选的，在雷达物位计的电路板中存入标准正态分布表相应的数据；并在雷达物位计的电路板中存储在标准正态分布表查询概率的程序。
[0016]本专利技术还提供一种雷达物位计，该雷达物位计采用前述任一项所述的基于概率统计的雷达稳定测距方法进行测距。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该基于概率统计的雷达稳定测距方法首先对雷达物位计在测量点的测量距离值进行统计，获得正态分布，由于雷达物位计通过发射电磁波和接收电磁波的时间来计算料位或者液位的测量距离值，电磁波在空中传播的速率是光速，所以在测量足够快、测量次数足够多的情况下，可以认为雷达物位计对测量点的测量有很多次，在测量点的测量距离值出现的概率呈正态分布；然后将将正态分布转换为标准正态分布，并设定雷达物位计测量距离值的概率阈值，这样，就能够在标准正态分布表中查询雷达物位计工作中的测量距离值的分布概率，将分布概率与概率阈值进行比对，判断测量距离值是否偏离正常范围来决定是否采纳，从而确保雷达物位计测距的准确性和稳定性。
附图说明
[0018]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0019]图1为本专利技术基于概率统计的雷达稳定测距方法一实施例统计的测量距离值的正态分布图，其中，纵坐标代表测量距离值，横坐标代表测量距离值的概率。
[0020]图2为本专利技术基于概率统计的雷达稳定测距方法一实施例统计的测量距离值满足正态分布的示意图。
[0021]图3为本专利技术基于概率统计的雷达稳定测距方法一实施例所使用的正态分布表的局部数据图表。
具体实施方式
[0022]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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通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。
[0023]实施例1：
[0024]一种基于概率统计的雷达稳定测距方法，请参阅图1至图3。
[0025]该基于概率统计的雷达稳定测距方法包括以下步骤：
[0026](1)对雷达物位计在测量点的测量距离值进行统计，获得正态分布z～N(μ,σ2)，z为测量距离值，N为测量次数：雷达物位计通过发射电磁波和接收电磁波的时间来计算料位或者液位的测量距离值，电磁波在空中传播的速率是光速，所以在测量足够快、测量次数足够多的情况下，可以认为雷达物位计对测量点的测量有很多次，在测量点的测量距离值出现的概率呈正态分布。
[0027]由于电磁波在空中传播的速率是光速，速度c＝3*10^8m/s，因此，可在超短时间内，获得足够的测量距离值。在雷达物位计的电路板中存入依据统计的测量距离值获得正态分布的程序模块，雷达物位计的处理器可计算出正态分布的期望值μ和方差值σ。
[0028](2)令x＝(z
‑
μ)/σ，将正态分布z～N(μ,σ2)转换为标准正态分布，x为转换参数。
[0029]由于标准正态分布表是确定的，转换为标准正态分布后，可通过标准正态分布表查询相关测量距离值的概率。
[0030](3)设定雷达物位计测量距离值的概率阈值，根据雷达物位计工作中获得的测量距离值z＇，在标准正态分布表中查询该测量距离值z＇的分布概率，将分布概率与概率阈值进行比对，若分布概率大于概率阈值，则该测量距离值z＇被采用，若分布概率小于概率阈值，则该测量距离值z＇被丢弃。
[0031]在雷达物位计的电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于概率统计的雷达稳定测距方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对雷达物位计在测量点的测量距离值进行统计，获得正态分布z～N(μ,σ2)，z为测量距离值，N为测量次数：雷达物位计通过发射电磁波和接收电磁波的时间来计算料位或者液位的测量距离值，电磁波在空中传播的速率是光速，所以在测量足够快、测量次数足够多的情况下，可以认为雷达物位计对测量点的测量有很多次，在测量点的测量距离值出现的概率呈正态分布；(2)令x＝(z
‑
μ)/σ，将正态分布z～N(μ,σ2)转换为标准正态分布，x为转换参数；(3)设定雷达物位计测量距离值的概率阈值，根据雷达物位计工作中获得的测量距离值z＇，在标准正态分布表中查询该测量距离值z＇的分布概率，将分布概率与概率阈值进行比对，若分布概率大于概率阈值，则该测量距...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾新宇，陈志强，
申请(专利权)人：中仪雷科苏州电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：