测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置.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CN109613562A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811525149.6(22)申请日2018.12.13(71)申请人北京无线电测量研究所地址100854北京市海淀区永定路50号59楼(72)发明人贾静宇杨锦睿(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人杨立(51)Int.Cl.G01S17/95(2006.01)G01S7/48(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置(57)摘要本发明公开了测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置，涉及测风激光雷达领域。该方法包括：获取测风激光雷达的谱数据；根据谱数据生成径向风速的矩阵；以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差，用方差替换任一径向风速，直到得到方差的矩阵；根据预设方差门限值对全部方差进行过滤，保留小于预设方差门限值的方差；通过滑动窗口对过滤后方差的矩阵中的空值进行搜索，根据搜索结果确定有效探测边界。本发明提供的识别方法及装置，不依赖于硬件平台，具有很好的可移植性，同时，还具有识别速度快、识别准确率高的优点。CN109613562ACN109613562A权利要求书1/2页1.一种测风激光雷达有效探测边界的识别方法，其特征在于，包括：获取测风激光雷达的谱数据；根据所述谱数据生成径向风速的矩阵；以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵；根据预设方差门限值对全部所述方差进行过滤，保留小于所述预设方差门限值的方差；通过滑动窗口对过滤后所述方差的矩阵中的空值进行搜索，根据搜索结果确定有效探测边界。2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，根据所述谱数据生成径向风速的矩阵，具体包括：对所述谱数据进行预处理，去除背景噪声和满足预设条件的谱数据；对预处理后的谱数据在感兴趣带宽内进行归一化处理；通过零阶矩阵和一阶矩阵将归一化处理后的谱数据转换成径向风速的矩阵。3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，根据以下公式得到所述径向风速：其中，m0为零阶矩阵，m1为一阶矩阵，Pk为任一距离门中第k频点的谱功率，vk为任一距离门中第k频点对应的频率，Vr为径向风速，λ为测风激光雷达的激光波长。4.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差之前，还包括：对所述径向风速的矩阵进行空值填充。5.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于，对所述径向风速的矩阵进行空值填充，具体包括：判断任一径向风速Vi,j是否为空值或无效数据；如果是，则以所述径向风速Vi,j为中心，计算与其相邻的四个径向风速Vi-1,j、Vi+1,j、Vi,j-1和Vi,j+1的平均值，将所述平均值作为径向风速Vi,j；其中，径向风速Vi-1,j、Vi+1,j、Vi,j-1和Vi,j+1不是空值且不是无效数据，i的取值范围为[1，r]，j的取值范围为[1，d]，r为径向的数量，d为距离门的数量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的识别方法，其特征在于，以任一径向风速为中心，计算预设大小范围内的径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵，具体包括：以任一径向风速为中心，使用大小为n*n的滑动窗计算n*n个径向风速的方差，用所述方差替换所述任一径向风速，直到得到方差的矩阵。7.根据权利要求1至5中任一项所述的识别方法，其特征在于，通过滑动窗口对过滤后2CN109613562A权利要求书2/2页所述方差的矩阵中的空值进行搜索，根据搜索结果确定有效探测边界，具体包括：通过大小为2n*1的滑动窗分别对每个径向的方差进行滑动搜索，如果任一径向的任一距离门连续2n个方差内，超过50％的方差为空值，则认定所述距离门为有效探测边界。8.一种测风激光雷达有效探测边界的识别装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序，实现如权利要求1至7中任一项所述的识别方法。9.一种有效探测边界的识别系统，其特征在于，包括：测风激光雷达，用于对目标区域进行探测，得到谱数据；如权利要求8所述的识别装置，用于根据所述谱数据得到所述测风激光雷达的有效探测边界。10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的识别方法。3CN109613562A说明书1/6页测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置技术领域[0001]本发明涉及测风激光雷达领域，尤其涉及测风激光雷达有效探测边界的识别方法及装置。背景技术[0002]