一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法.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CN114137529A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111356852.0(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)发明人高霞钱君孟凡旺(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人张奕轩(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法(57)摘要本发明提供了一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法，所述方法包括：S1：获取地基气象雷达数据；S2：在地基气象雷达数据中提取反射率信息和位置信息，完成位置关系映射；S3：将反射率信息转化为以载机位置为原点，载机航向为中心轴的极坐标；S4：提取所有气象目标；S5：将气象目标与机载气象雷达探测到的气象目标融合；S6：显示图像。该显示方法利用地基气象雷达数据对机载气象雷达的探测能力与范围进行补充，克服了雷达探测中存在的固有弱点，解决了气象目标探测不到或危险性显示不足等问题，有效提升了飞行员对载机前方气象的感知能力，帮助飞行员避开危险天气，保障飞行安全。CN114137529ACN114137529A权利要求书1/1页1.一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述方法包括：S1：获取地基气象雷达数据，所述地基气象雷达数据包括反射率和位置信息；S2：在S1获取的地基气象雷达数据中提取反射率信息和位置信息，完成位置关系映射；S3：将S2中提取的反射率信息转化为以载机位置为原点，载机航向为中心轴的极坐标；S4：提取所有气象目标；S5：将S4提取的气象目标与机载气象雷达探测到的气象目标融合；S6：显示S5融合后的图像。2.根据权利要求1所述的机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述S4的气象目标通过将S3获取的数据聚类操作获得。3.根据权利要求2所述的机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述聚类操作包括如下步骤：S4.1:选择S3中一个大于20dBZ的像素点，设置为初始种子点；S4.2:采用邻域搜索法，以该种子点为中心，设置5*5大小的邻域，依次遍历该点邻域，将大于20dBZ的点成为新的种子点，继续搜索，直到所有种子点遍历完成，将所有的种子点信息进行存储，完成一个气象目标的生成；S4.3:完成一个气象目标后，重复步骤S4.1和S4.2，采用邻域搜索法，继续进行“气象目标”的生成，直到遍历完S3中所有的像素点。4.根据权利要求1所述的机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述S5包括如下步骤：S5.1：计算机载气象雷达数据与地基气象雷达数据的相似度，；S5.2：对相似度进行判断，相似度大于70％时，进行S5.3；相似度小于20％时，进行S5.4；相似度在20％‑70％时，进行S5.5；S5.3：采用像素级融合，相同位置点选取较大值；S5.4：在机载气象雷达的图像上，增加地基气象雷达数据进行S6：S5.5：在机载气象雷达的图像上，将地基气象雷达的数据与机载气象雷达数据重合点进行中值处理，将机载气象雷达未探测的点采用地基气象雷达数据,增加地基气象雷达数据进行S6。5.根据权利要求4所述的机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述相似度为提取一个气象目标块对应位置的机载气象雷达反射率数据，反射率数据组中大于20dbz的像素点个数与气象目标块所对应的总的像素点的个数比值。6.根据权利要求4所述的机载与地基气象雷达数据融合显示方法，其特征在于，所述S5.4获取的图像中，采用特殊标识以标识该数据来源为地基气象雷达数据。2CN114137529A说明书1/4页一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法技术领域[0001]本发明属于机载气象雷达技术领域，具体涉及一种机载与地基气象雷达数据融合显示方法。背景技术[0002]常规民航机载气象雷达为X波段前视多普勒雷达，用于探测到载机前方的危险气象，提醒飞行员注意规避。随着民航技术的发展，除了要求机载气象雷达能够更为精细的探测气象目标本身外，也需要更为强大的感知环境能力，目前的机载气象雷达还存在着一些固有的弱点。例如：X波段对强气象的穿透能力不够，对导致强气象后方的气象目标显示能力不足，易引发飞行事故；气象雷达画面显示强度由波束照射到的气象目标位置决定，同一气象目标在不同的波束视线角下的回波强度不同，显示强度弱不代表目标不危险；气象的受地球曲率以及地形遮挡的影响，部分气象目标可能探测不到；气象雷达受探测能力限制，对远距离气象探测能力不足；气象雷达受天线波束宽度的影响，远距离气象探测显示强度不足。[0003]因此