基于平漂气球数据的扰动特征提取方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请涉及一种基于平漂气球数据的扰动特征提取方法、装置及设备。所述方法包括：获取不受地域范围限制的平漂气球平漂阶段的原始探测数据并进行预处理，根据预处理后的探测数据构建时间坐标系下的纬向多阶结构函数和经向多阶结构函数，并根据两个正交方向上的多阶结构函数分别对预处理后的探测数据进行粗糙程度分析和奇异测度分析，得到两个正交方向上的扰动参数，根据两个正交方向上的扰动参数构建参数空间，根据参数空间提取得到平漂气球探测过程中的大气扰动特征。采用本方法能够通过在时间坐标系下对平漂气球探测数据开展多阶结构函数分析，获取多方向的扰动参数，并构建参数空间准确捕获大气扰动特征。参数空间准确捕获大气扰动特征。参数空间准确捕获大气扰动特征。

【技术实现步骤摘要】
基于平漂气球数据的扰动特征提取方法、装置及设备


[0001]本申请涉及大气探测
，特别是涉及一种基于平漂气球数据的扰动特征提取方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]平流层位于对流层以上到距地表约50km左右，是连接低层大气和高层大气的中间区域，绝大部分航天活动和军事活动都会经过这一区域，近年来，随着新型飞行器如平流层飞艇等的面世，了解平流层大气的扰动信息已成为迫切热门的需求。
[0003]目前，目前主流的平流层中扰动特征获取方法包括飞机观测和超压气球探测，其中，飞机观测通过在空间坐标系下对观测数据进行结构函数分析，获取大气扰动特性；超压气球通过长时间的沿纬圈漂移，获取准拉格朗日观测的平流层重力波场信息。但是，由于飞机观测只能用于特定设计的任务，并且观测数据难以连续累积，难以确保获取的扰动特征的准确性，而超压气球考虑大气环流条件，只能在赤道和极区范围内进行大气探测，扰动特征获取的范围受到限制。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够适用于中国地区上空观测、准确度高的基于平漂气球数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于平漂气球数据的扰动特征提取方法，其特征在于，所述方法包括：获取平漂气球平漂阶段的原始探测数据并进行预处理，得到预处理后的探测数据；根据所述预处理后的探测数据构建时间坐标系下不同方向的多阶结构函数，得到纬向多阶结构函数和经向多阶结构函数；根据所述纬向多阶结构函数对预处理后的探测数据分别进行粗糙程度分析和奇异测度分析，得到纬向Hurst参数和纬向间歇性参数，根据所述经向多阶结构函数对预处理后的探测数据分别进行粗糙程度分析和奇异测度分析，得到经向Hurst参数和经向间歇性参数；将所述纬向Hurst参数和纬向间歇性参数进行组合形成纬向参数空间，将所述经向Hurst参数和经向间歇性参数进行组合形成经向参数空间，根据所述纬向参数空间和经向参数空间提取得到平漂气球探测过程中的大气扰动特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取平漂气球平漂阶段的原始探测数据并进行预处理，得到预处理后的探测数据，包括：获取平漂气球平漂阶段的原始探测数据，利用标准差法剔除所述原始探测数据中的野值点，并按照时间序列对所述原始探测数据进行重新插值，得到插值后的探测数据，对所述插值后的探测数据进行水平一致性检验，得到检验后的探测数据；根据预设的平漂时间阈值和平漂高度差阈值对所述检验后的探测数据进行筛选，得到预处理后的探测数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预处理后的探测数据构建时间坐标系下不同方向的多阶结构函数，得到纬向多阶结构函数和经向多阶结构函数，包括：根据所述预处理后的探测数据构建时间坐标系下不同方向的多阶结构函数，得到纬向多阶结构函数和经向多阶结构函数，表示为S
q
(τ)＝<|u
L
(t+τ)
‑
u
L
(t)|
q
)＝<|δu
L
(τ)|
q
>＝C
q
τ
ζ(q)
其中，S
q
(τ)＝{S
qX
(τ)，S
qY
(τ)}表示q阶结构函数，S
qX
(τ)表示纬向q阶结构函数，S
qY
(τ)表示经向q阶结构函数，u
L
表示所述预处理后的探测数据中沿着水平L方向的准拉格朗日测量结果，δu
L
(τ)表示与位置无关的u
L
的统计特征，t表示时间，τ表示分离时间，C
q
表示常数，ζ(q)表示与阶数q有关的函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述纬向多阶结构函数对预处理后的探测数据分别进行粗糙程度分析和奇异测度分析，得到纬向Hurst参数和纬向间歇性参数，根据所述经向多阶结构函数对预处理后的探测数据分别进行粗糙程度分析和奇异测度分析，得到经向Hurst参数和经向间歇性参数，包括：分别根据纬向q阶结构函数和经向q阶结构函数对预处理后的探测数据进行粗糙程度分析，得到纬向Hurst参数和经向Hurst参数；分别根据纬向q阶结构函数和经向q阶结构函数对预处理后的探测数据进行粗糙程度分析，得到纬向间歇性参数和经向间歇性参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分别根据纬向q阶结构函数和经向q阶结构函数对预处理后的探测数据进行粗糙程度分析，得到纬向Hurst参数和经向Hurst参数，包括：分别根据纬向q阶结构函数和经向q阶结构函数对预处理后的探测数据进行粗糙程度分析，得到q阶Hurst参数，表示为
其中，H(q)＝{H
X
(q)，H
Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛峥，何阳，何明元，廖麒翔，张杰，季倩倩，陈彪，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：