【技術實現步驟摘要】
本公開涉及雷達數據處理，尤其涉及一種p波段風廓線雷達應用終端系統。
技術介紹
1、風廓線雷達是一種用于測量大氣中風速和風向隨高度變化的儀器。它通過發射無線電波并接收反射回來的信號來獲取大氣中的風場信息。風廓線雷達可以提供關于大氣穩定性、風切變和其他氣象參數的有價值的信息。
2、在風廓線雷達徑向數據是指雷達測量的風速和風向相對于雷達位置的徑向方向的數據。徑向方向是從雷達到目標的方向，距離則表示從雷達到目標的距離。
3、因為獲取的風廓線雷達徑向數據，可能會受到地物干擾、強降水干擾以及電磁波、飛機等強目標等的干擾，導致在后續的處理過程中，存在處理后的數據質量較差的問題。
技術實現思路
1、本公開提供了一種p波段風廓線雷達應用終端系統。
2、該系統基于linux系統模組進行開發，其中，linux系統模組包括cpu、rj45接口、復位按鍵、rtc模塊、電源開關、調試口以及pcie接口，系統基于linux系統模組通過內部的算法進行譜線級數據質量控制和廓線級數據質量控制，實現對雷達數據統一質量控制處理與輸出過程、以及實現數據上傳及實時監測、雷達運行狀態實時監控、雷達關鍵參數在線監測分析、雷達健康分析、雷達遠程控制、運行環境監控、系統配置與管理，并通過web的形式展示輸出結果；
3、其中，終端系統包括數據處理與質量控制模塊、性能監測與分析模塊、產品加工與顯示模塊、雷達控制模塊以及業務運行模塊；
4、數據處理與質量控制模塊，基于風廓線雷達觀
5、性能監測與分析模塊，基于雷達運行狀態數據、標定數據以及觀測數據進行關鍵技術參數監測、健康指數分析、數據上傳與監測、報警信息管理；
6、產品加工與顯示模塊，用于讀取產品的數據并進行風速、風向、譜寬產品顯示；
7、雷達控制模塊，用于雷達遠程控制、環境監控；
8、業務運行模塊，用于業務過程中系統參數配置、業務過程管理以及權限管理在一些實現方式中，對rad數據進行單時次rad五波束空間一致性檢查，包括：
9、獲取rad數據中的東、西、南、北、中五波束徑向速度；
10、基于確定東、西、南、北水平速度分量；
11、若東、西的水平速度分量相加，且南、北水平速度分量相加都小于第一預設閾值，則一致性檢查合格；
12、其中，ue、uw、vs、vn分別為東、西、南、北水平速度分量，vre、vrw、vrs、vrn、vrz為東、西、南、北、中五波束徑向速度，θ為斜波束傾斜角。
13、在一些實現方式中，基于單時次rad五波束空間一致性檢查得到的徑向速度水平分量，確定水平風u、v、w分量，包括：
14、當五波束徑向速度對應的數值都有效時，u、v分量滿足公式：
15、
16、當五波束徑向速度對應的數值四個有效時，u、v分量滿足公式：
17、
18、當五波束徑向速度對應的數值三個有效時，基于三波束原理根據公式
19、
20、計算水平風u、v分量。
21、在一些實現方式中，基于剔除離群值后的水平風u、v、w分量，進行多時次u、v、w時間一致性平均，包括：
22、基于公式確定一致性平均結果，其中，econsensus為一致性平均結果，nmax表示剔除離群值后的水平風u、v、w分量的最大樣本數，sj表示樣本數最多數組中第j個樣本值。
23、在一些實現方式中，確定對應的質量標識，包括：
24、基于時間一致性平均樣本數與初始樣本數的比值，確定水平風和垂直速度的代表性；
25、基于水平風和垂直速度的代表性，確定對應的質量標識。
26、在一些實現方式中，系統還用于基于高度、水平風速以及水平風向角確定上下風垂直切變指數，當上下風垂直切變指數都大于第二預設閾值時，剔除對應的水平風；
27、當上風垂直切變指數大于第三預設閾值或下風垂直切變指數大于第三預設閾值時，剔除對應的水平風。
28、在一些實現方式中，上下風垂直切變指數滿足公式vshear為上下風垂直切變指數，vh1與vh2分別為上下水平風風速，與分別為上下水平風向，hgt1與hgt2分別為上下水平風高度。
29、在一些實現方式中，第二預設閾值包括0.03，第三預設閾值包括0.08。
30、在一些實現方式中，該系統還用于根據公式以及計算水平風速、風向以及垂直速度；
31、其中，為經過時間一致性平均后的各分量值，vh為水平風速、為水平風向、wv為垂直速度。
32、在一些實現方式中，第一預設閾值包括10m/s。
33、本公開，基于數據處理與質量控制模塊、性能監測與分析模塊、產品加工與顯示模塊、雷達控制模塊以及業務運行模塊組成的p波段風廓線雷達應用終端系統，通過基于多種風垂直產品對應的時間分辨率，獲取rad數據；之后對獲取的rad數據進行單時次rad五波束空間一致性檢查，確定水平風u、v、w分量，進行多時次u、v、w時間一致性平均，并確定對應的質量標識。本公開基于p波段風廓線雷達應用終端系統，通過對獲取的rad數據進行單時次rad五波束空間一致性檢查、單時次計算風u、v、w分量、多時次u、v、w時間一致性平均進而確定質量標識，從而可以對風廓線雷達徑向數據進行質量控制，確保處理后數據的質量。
34、應當理解，
技術實現思路
部分中所描述的內容并非旨在限定本公開的實施例的關鍵或重要特征，亦非用于限制本公開的范圍。本公開的其它特征將通過以下的描述變得容易理解。
【技術保護點】
1.一種P波段風廓線雷達應用終端系統，其特征在于，所述終端系統基于Linux系統模組進行開發，其中，所述Linux系統模組包括CPU、RJ45接口、復位按鍵、RTC模塊、電源開關、調試口以及PCIe接口，所述系統基于Linux系統模組通過內部的算法進行譜線級數據質量控制和廓線級數據質量控制，實現對雷達數據統一質量控制處理與輸出過程、以及實現數據上傳及實時監測、雷達運行狀態實時監控、雷達關鍵參數在線監測分析、雷達健康分析、雷達遠程控制、運行環境監控、系統配置與管理，并通過Web的形式展示輸出結果；
2.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述對RAD數據進行單時次RAD五波束空間一致性檢查，包括：
3.根據權利要求2所述的終端系統，其特征在于，所述基于單時次RAD五波束空間一致性檢查得到的徑向速度水平分量，確定水平風U、V、W分量，包括：
4.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述基于剔除離群值后的水平風U、V、W分量，進行多時次U、V、W時間一致性平均，包括：
5.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述確定對應
6.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述終端系統還用于基于高度、水平風速以及水平風向角確定上下風垂直切變指數，當上下風垂直切變指數都大于第二預設閾值時，剔除對應的水平風；
7.根據權利要求6所述的終端系統，其特征在于，上下風垂直切變指數滿足公式Vshear為上下風垂直切變指數，VH1與VH2分別為上下水平風風速，與分別為上下水平風向，hgt1與hgt2分別為上下水平風高度。
8.根據權利要求6所述的終端系統，其特征在于，所述第二預設閾值包括0.03，第三預設閾值包括0.08。
9.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述終端系統還用于根據公式以及計算水平風速、風向以及垂直速度；
10.根據權利要求2所述的終端系統，其特征在于，所述第一預設閾值包括10m/s。
...【技術特征摘要】
1.一種p波段風廓線雷達應用終端系統，其特征在于，所述終端系統基于linux系統模組進行開發，其中，所述linux系統模組包括cpu、rj45接口、復位按鍵、rtc模塊、電源開關、調試口以及pcie接口，所述系統基于linux系統模組通過內部的算法進行譜線級數據質量控制和廓線級數據質量控制，實現對雷達數據統一質量控制處理與輸出過程、以及實現數據上傳及實時監測、雷達運行狀態實時監控、雷達關鍵參數在線監測分析、雷達健康分析、雷達遠程控制、運行環境監控、系統配置與管理，并通過web的形式展示輸出結果；
2.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述對rad數據進行單時次rad五波束空間一致性檢查，包括：
3.根據權利要求2所述的終端系統，其特征在于，所述基于單時次rad五波束空間一致性檢查得到的徑向速度水平分量，確定水平風u、v、w分量，包括：
4.根據權利要求1所述的終端系統，其特征在于，所述基于剔除離群值后的水平風u、v、w分量...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳蕾，李瑞義，楊馨蕊，姚聃，張樂堅，胡姮，楊金紅，柳云雷，焦志敏，古慶同，張林，文浩，滕玉鵬，
申請(專利權)人：中國氣象局氣象探測中心，
類型：發明
國別省市：
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