一种基于激光雷达的低空风切变监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于激光雷达的低空风切变监测方法及系统，方法包括以下步骤：利用激光测风雷达低仰角

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达的低空风切变监测方法及系统


[0001]本专利技术属于机场气象服务保障领域，尤其涉及一种基于激光雷达的低空风切变监测方法及系统
。

技术介绍

[0002]风场是影响飞机起降安全的重要因素之一，但大气中的风极不稳定，在大气湍流和波动等共同作用下，存在明显的阵性；且当锋面
、
强对流
、
晴空湍流等出现时，风在水平方向和垂直方向上会发生短距离突变，即出现航空气象学中的“风切变”现象
。
当风切变高度为
500m
以下时，称为“低空风切变”。
风切变会影响飞机的升力，造成飞机急剧抬升或下沉，甚至造成坠机事故，严重影响飞行安全
。
在飞机起降过程中，当发生低空风切变时，对飞机的动力性能要求更高，且留给飞行员的反应时间更短，极易造成飞行事故，因此低空风切变被称为航空界的“飞机杀手”。
对低空风切变进行准确监测，是航空气象学中一直关注的问题
。
[0003]风切变的监测手段，目前对于干性风场观测最有优势的是激光测风雷达，利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光雷达的低空风切变监测方法，其特征在于，包括以下步骤：利用激光测风雷达低仰角
PPI
扫描大气，获得以激光雷达为中心的径向风速；基于所述径向风速，在八邻域系统中，采用最小二乘拟合算法分别计算出径向切变
、
切向切变和斜向切变；基于所述径向切变
、
所述切向切变和所述斜向切变，通过切变合成得到合成切变值；基于所述合成切变值，绘制切变等值线图，获得区域极值中心；根据阈值，判别所述区域极值中心是否出现风切变及风切变强度，进行风切变告警
。2.
根据权利要求1所述的基于激光雷达的低空风切变监测方法，其特征在于，采用最小二乘拟合算法分别计算出径向切变
、
切向切变和斜向切变的方法包括：其中，
C
Rs
和
C
As
分别是径向切变和切向切变，
b
R
和
b
A
分别对应径向和切向上的拟合直线斜率；
C
Os1
和
C
Os2
分别表示两个切向上的斜向切变，
b
O1
和
b
O2
分别对应两个斜向上的拟合直线斜率，
Δ
r
为两测风数据点之间的距离，
L
R
表示雷达数据的库长，
Δ
v
表示用于计算切变值的两点在实际风场中的风速差，
Δ
R
表示用于计算切变值的两点在实际风场中代表的距离
。3.
根据权利要求2所述的基于激光雷达的低空风切变监测方法，其特征在于，基于所述径向切变
、
所述切向切变和所述斜向切变，通过切变合成得到合成切变值的方法包括：
4.
根据权利要求1所述的基于激光雷达的低空风切变监测方法，其特征在于，根据阈值，判别所述区域极值中心是否出现风切变及风切变的强度，进行风切变告警的方法包括：根据多个连续时间序列的激光测风雷达低仰角
PPI
扫描处理后的切变区域极值及合成切变强度分布，分析区域极值移动规律和强度变化，获得与下滑道
、
跑道
、
航道的关系；基于所述与下滑道
、
跑道
、
航道的关系，利用
WMO
或
ICAO
标准给出的阈值，判断各个区域的风切变等级，当达到强烈等级时，进行风切变告警
。5.
一种基于激光雷达的低空风切变监测系统，其特征在于，包括：扫描模块
、
计算模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世军，单雨龙，赵文凯，李毅，李书磊，曾庆伟，
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：