机载气象雷达探测波形设计与显示方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114137538A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111358355.4(22)申请日2021.11.16(71)申请人中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所地址214063江苏省无锡市梁溪路796号(72)发明人徐强高霞陈娟(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人窦雪龙(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称机载气象雷达探测波形设计与显示方法(57)摘要本发明提供一种机载气象雷达探测波形设计与显示方法，包括以下步骤：步骤一、气象探测的复合脉宽波形设计；步骤二、根据步骤一中的复合脉宽获取复合脉宽波形的气象探测数据；步骤三、对步骤二中的气象探测数据进行非线性加权融合并获得探测回波数据。利用复合脉宽波形设计中的不同脉宽满足远距离、近距离气象探测要求，通过非线性加权融合不同脉宽反射率因子数据，得到远距离全量程的高精度雷达目标显示画面。该方法实现简单有效，结果画面清晰自然，可改善机载气象雷达目标探测与告警显示功能，提高飞行安全。CN114137538ACN114137538A权利要求书1/1页1.一种机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、气象探测的复合脉宽波形设计；步骤二、根据步骤一中的复合脉宽获取复合脉宽波形的气象探测数据；步骤三、对所述步骤二中的气象探测数据进行非线性加权融合并获得探测回波数据。2.根据权利要求1所述的机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，所述步骤一具体为：根据气象雷达系统参数及探测需求，在气象雷达帧信号中使至少两种不同脉宽τi的波形组合形成所述复合脉宽波形。3.根据权利要求2所述的机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，所述步骤二具体为：步骤2.1、获取以复合脉宽波形完成一行周期扫描后接收到的信号数据模值Pi(p,q)，其中，i表示不同脉宽的波形编号，p表示方位向采样点，q表示距离向采样点；步骤二2.2、将所述步骤2.1中的数据模值Pi(p,q)经过常规滤波、平滑、系统噪声消除处理后，代入气象雷达方程计算出反射率因子Zi(p,q)。4.根据权利要求3所述的机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，所述步骤三具体为：通过公式把不同脉宽的反射率因子Zi(p,q)融合形成探测回波数据fz(p,q)，其中，x2为脉宽τ1的第一反射率因子数据Z1(p,q)的距离向长度，x1和x3表示脉宽τ2的第二反射率因子数据Z2(p,q)的起始和结束采样位置，x3‑x1表示脉宽τ2的第二反射率因子数据Z2(p,q)的距离向长度，x2‑x1表示数据重叠区域，wa为第一反射率因子数据Z1(p,q)在数据融合中的权重，wb为第二反射率因子数据Z2(p,q)在融合中的权重。5.根据权利要求4所述的机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，在所述步骤三之后还包括步骤四：对探测回波数据进行融合边界滤波。6.根据权利要求5所述的机载气象雷达探测波形设计与显示方法，其特征在于，所述步骤四具体为：通过公式对探测回波数据fz(p,q)进行滤波。2CN114137538A说明书1/4页机载气象雷达探测波形设计与显示方法技术领域[0001]本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种机载气象雷达探测波形设计与显示方法。背景技术[0002]机载气象雷达是将气象雷达安装在飞机上，对飞机前方的气象情况进行探测与预警，以便使飞机能够及时的发现危险天气，选择安全的航路，保证机上人员的安全。飞机的飞行速度达到了几百公里每小时，几个小时之内飞行距离就达到了上千公里。飞行区域内气象情况瞬息万变，并且由于飞行范围大，距离远，各地的气象情况复杂多变。如果不能做到提前预警，对飞机的安全将造成极大的危害。因此，机载气象雷达都会要求具有远距离探测能力，远距离的探测能力要求气象雷达使用大脉宽的探测波形，但是大脉宽气象探测波形通常会带来较大的近距离盲区，导致载机附近范围的气象危险不能进行有效危险探测识别，对飞机安全有很大的危害。发明内容[0003]有鉴于此，本说明书实施例提供一种机载气象雷达探测波形设计与显示方法，。[0004]本说明书实施例提供以下技术方案：一种机载气象雷达探测波形设计与显示方法，包括以下步骤：步骤一、气象探测的复合脉宽波形设计；步骤二、根据步骤一中的复合脉宽获取复合脉宽波形的气象探测数据；步骤三、对步骤二中的气象探测数据进行非线性加权融合并获得探测回波数据。[0005]进一步地，步骤一具体为：根据气象雷达系统参数及探测需求，在气象雷达帧信号中使至少两种不同脉宽τi的波形组合形成复合脉宽波形。[0006]进一步地，步骤二具