基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，首先获取大能量激光净空雷达的单光束的原始信号数据，对获取的单个光束的原始信号进行预处理，然后基于预处理后的信号数据，以叶片的运行轨迹为前提，按照不同叶片周期N，寻找即疑似叶尖时刻；根据疑似叶尖时刻向正负方向查找叶片信号，确定真实的叶尖时刻，计算并输出当前叶片周期内所有叶片测距值以及出现时刻；最后根据叶片出现时刻，更新不同叶片周期N。本发明专利技术降低了大雾环境对激光净空雷达叶片检测的干扰，以叶片的运行轨迹为前提，降低了激光净空雷达在复杂天气下的虚警率，提升了激光净空雷达测距数据的可靠性，为风机主控的净空预警保护机制提供了稳定有效的数据源。的数据源。的数据源。

【技术实现步骤摘要】
基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光雷达物体识别及测量
，具体是一种基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法及系统。

技术介绍

[0002]大能量激光净空雷达为一种实时监测叶尖净空距离同时具备穿雾能力的激光测距雷达，当监测到叶片净空值接近规定的最小净空值时，风机机组主控可立即采取保护性措施，如减速、收桨等。与普通激光净空雷达相比，普通激光净空雷达输出的就是目标地物的测距值，而大能量激光净空雷达输出的是连续激光脉冲累加后的数字信号，其数据表现为多个目标的信号峰，具体包括尘土、雾气、水滴、叶片信号、地面信号等，叶片信号容易与雾气信号混淆，为了将叶片信号与这些目标地物的信号区分开来，需要对叶片信号进行特征提取，然后采用专用的数据处理方法提取出叶片信号，最后将叶片信号转化为具体的测距值。针对大能量激光雷达叶片信号与雾气信号很难区分开来的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法及系统，可以快速、高效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取大能量激光净空雷达的单光束的原始信号数据；S2、对获取的单个光束的原始信号进行预处理，分别得到当前帧信号的叶片范围内、地面范围内的测距值和信号强度；S3、建立不同叶片周期N和相同叶片周期n的查找表，并对不同叶片周期N、相同叶片周期n进行初始化；S4、基于预处理后的信号数据，以叶片的运行轨迹为前提,按照不同叶片周期N，寻找叶片信号出现、地面信号缺失的时刻，即疑似叶尖时刻；S5、根据疑似叶尖时刻向正、负方向查找叶片信号，计算并输出当前叶片周期内所有叶片测距值以及出现时刻；S6、根据叶片出现时刻，更新不同叶片周期N。2.根据权利要求1所述的基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，其特征在于：步骤S1所述获取的大能量激光净空雷达信号为单光束信号。3.根据权利要求1所述的基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，其特征在于：步骤S2所述对获取的对获取的单个光束的原始信号进行预处理过程，包括以下步骤：S21、设置滑动窗口的大小为11，选取滑动窗口内的信号的最小值作为基线，将获取的原始信号减去基线的信号值，得到去除基线后的信号；S22、分别设置地面信号、叶片信号的寻峰范围，分别获取信号峰最大值对应的测距值和信号强度，即为当前帧信号的叶片范围内的测距值Dist_blade、信号强度DN_blade,当前帧信号的地面范围内的测距值Dist_ground、信号强度DN_ground。4.根据权利要求1所述的基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，其特征在于：步骤S3所述实时估算不同叶片周期N和相同叶片周期n，具体包括以下步骤：S31、根据叶片长度、叶尖线速度、叶尖宽度、激光雷达数据输出频率等参数，建立不同叶片的周期N和相同叶片周期n对应关系的查找表；S32、初始化风机运行在满发状态下，不同叶片的周期2s，转化为帧计数为N，根据查找表查找与不同叶片周期N对应的相同叶片周期n。5.根据权利要求1所述的基于大能量激光净空雷达的叶片识别方法，其特征在于：步骤S4所述寻找疑似叶尖时刻过程，具体包括以下步骤：S41、根据不同叶片周期N、相同叶片周期n，确定当前帧f
cnt
向负方向、正方向查找叶片的最大深度为2n+1；S42、分别计算负方向、正方向信号与当前帧对应的测距值Dist_blade处的叶片信号强度DN_blade
front
、DN_blad...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋丹丹，卢立武，范长慧，
申请(专利权)人：南京牧镭激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：