一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法.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CN112748434A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号202110174747.9(22)申请日2021.02.07(71)申请人江西师范大学地址330000江西省南昌市东湖区紫阳大道99号(72)发明人邹海波吴珊珊单九生(74)专利代理机构南昌大牛知识产权代理事务所(普通合伙)36135代理人郑剑文(51)Int.Cl.G01S13/95(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法(57)摘要本发明公开了一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法，具体包括如下步骤：对雷达探测到的数据进行处理，获得雷达探测到的不同仰角的极坐标格式的雷达探测速度Vo；选取初始参考距离圈；径向退模糊处理；在方位距离平面内寻找没有退模糊处理的雷达探测速度Vo，对没有退模糊处理的进行退模糊处理。本发明初始参考速度是某方位圈上雷达探测速度的多项式拟合值，使得退模糊方法不仅不受假零速度线的干扰，也克服了方位断裂的影响。CN112748434ACN112748434A权利要求书1/2页1.一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤S1：对雷达探测到的数据进行处理，获得雷达探测到的不同仰角的极坐标格式的雷达探测速度Vo；步骤S2：选取初始参考距离圈；根据不同时刻的雷达探测速度图，找出一个没有速度模糊且有效探测较多的雷达速度图，采用不同幂指数M的多项式对该雷达速度图中某一距离圈上的雷达探测速度Vo进行拟合，选出拟合效果较好且最小的幂指数M作为多项式的幂指数；然后利用确定了的幂指数M的多项式对所有时刻不同的距离圈的雷达探测速度Vo随方位角变化进行拟合，并将拟合值作为参考速度Vref，对雷达探测速度Vo进行退模糊处理，筛选出不同时刻对应的初始参考距离圈；步骤S3：径向退模糊处理；找出初始参考距离圈后，先对该距离圈上的雷达速度探测速度Vo进行退模糊处理，再将该距离圈上的多项式拟合值作为临近距离圈的参考速度，进行退模糊处理；依次将退模糊处理完的距离圈的多项式拟合值作为临近距离圈新的参考速度，继续执行退模糊处理，直至不同距离的距离圈全部退模糊完毕；步骤S4：全局退模糊处理；在方位距离平面内寻找没有退模糊处理的雷达探测速度Vo，对没有退模糊处理的进行退模糊处理。2.根据权利要求1所述的一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其特征在于，所述步骤S2选取初始参考距离圈具体包括如下步骤：具体地，首先根据不同时刻的雷达探测速度图，找出一个没有速度模糊且有效探测较多的雷达速度图，选取其某一距离圈(即某一距离上不同方位组成的圈)上的雷达探测速度Vo作为拟合对象，采用不同幂指数M的多项式进行拟合，其中为y为拟合得到的雷达速度，ai为多项式系数，β为方位角，找出拟合曲线与雷达探测速度Vo拟合效果较好且最小的幂指数M，作为多项式的幂指数；其次，利用确定了幂指数M的多项式对不同时刻雷达探测速度图上的不同距离圈上的雷达探测速度Vo进行拟合，获得不同距离圈上不同方位角的拟合值；然后，将某一距离圈上的拟合值作为参考速度Vref，对该距离圈上相同方位角的雷达探测速度Vo进行退模糊处理，即运用Vr＝Vo+2nVN，不断调整n使得|Vr‑Vref|＜0.8VN；其中n为‑3、‑2、‑1、0、1、2、3这七个整数中的其中之一；最后，当该距离圈退模糊处理完成后，若该距离圈上的雷达速度不存在相连两个方位的速度之差的绝对值≥0.8VN的情况，则该距离圈被视为好距离圈，在众多好距离圈中，雷达有效探测数最多的距离圈(雷达探测速度点最密集的距离圈)被作为初始参考距离圈。3.根据权利要求1所述的一种基于多项式拟合的多普勒天气雷达速度退模糊方法，其2CN112748434A权利要求书2/2页特征在于，所述步骤S3径向退模糊处理具体包括如下步骤：步骤S31：对初始参考距离圈上的雷达探测速度Vo进行多项式拟合，并将拟合值作为该距离圈上对应方位角处雷达探测速度Vo的参考速度Vref，进行退模糊处理，将模糊速度还原，即运用Vr＝Vo+2nVN，不断调整n使得|Vr‑Vref|＜0.8VN，其中n为‑3、‑2、‑1、0、1、2、3这七个整数中的其中之一，并将退模糊处理完成的点标记为1；步骤S32：将拟合值也作为相连距离圈的参考速度Vref，沿朝向雷达和远离雷达中心两个方向继续进行退模糊处理，即运用Vr＝Vo+2nVN，不断调整n使得|Vr‑Vref|＜0.8VN，依次将退模糊处理完的距离圈的多项式拟合值作为临近距离圈新的参考速度Vref，继续执行退模糊处理，直至不同距离的距离圈全部退模糊完毕，并将处理完成的点