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双激光雷达的水平风场估计方法

庄子波 陈星 台宏达 宋德龙 徐丰田 邢志伟

庄子波, 陈星, 台宏达, 宋德龙, 徐丰田, 邢志伟. 双激光雷达的水平风场估计方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1005008-1005008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
引用本文: 庄子波, 陈星, 台宏达, 宋德龙, 徐丰田, 邢志伟. 双激光雷达的水平风场估计方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1005008-1005008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
Zhuang Zibo, Chen Xing, Tai Hongda, Song Delong, Xu Fengtian, Xing Zhiwei. Horizontal wind field estimation method based on dual Lidars[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(10): 1005008-1005008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
Citation: Zhuang Zibo, Chen Xing, Tai Hongda, Song Delong, Xu Fengtian, Xing Zhiwei. Horizontal wind field estimation method based on dual Lidars[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(10): 1005008-1005008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1005008

双激光雷达的水平风场估计方法

doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
基金项目: 

国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U1433202);中央高校基金项目(3122018F008)

详细信息
    作者简介:

    庄子波(1980-),男,副教授,主要从事航空气象方面的研究。Email:zbzhuang@cauc.edu.cn

  • 中图分类号: TN958.98

Horizontal wind field estimation method based on dual Lidars

  • 摘要: 针对民航机场区域内单部激光雷达探测水平风场存在较大误差的问题,提出一种基于支持向量回归的双激光雷达水平风场估计模型。该模型以两部激光雷达重叠扫描区域风速为基础,对非重叠区雷达径向的其他数据点水平风速进行估计。首先,提取重叠区的径向风速、水平风速和距离三个特征,以重叠区域数据点为训练集,在同一维度规范化后设定惩罚因子和核函数参数,用支持向量回归得到初始估计值。然后,以单部激光雷达的径向风速为先验条件,估计出非重叠区相邻径向点水平风速。将估计的结果扩展为新的训练集,依次逐步扩大训练集进而估计出非重叠区的水平风速。最后,通过实测数据分析了该方法逐步估计的误差,分析了风速大小和回波信噪比对该方法估计性能的影响,结果表明该方法估计的风场的均方根误差较单部雷达的均方根误差更小,减小了水平风速误差,扩大了双激光雷达探测水平风场范围,提高了雷达的利用率。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-05
  • 修回日期:  2019-07-15
  • 刊出日期:  2019-10-25

双激光雷达的水平风场估计方法

doi: 10.3788/IRLA201948.1005008
    作者简介:

    庄子波(1980-),男,副教授,主要从事航空气象方面的研究。Email:zbzhuang@cauc.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U1433202);中央高校基金项目(3122018F008)

  • 中图分类号: TN958.98

摘要: 针对民航机场区域内单部激光雷达探测水平风场存在较大误差的问题,提出一种基于支持向量回归的双激光雷达水平风场估计模型。该模型以两部激光雷达重叠扫描区域风速为基础,对非重叠区雷达径向的其他数据点水平风速进行估计。首先,提取重叠区的径向风速、水平风速和距离三个特征,以重叠区域数据点为训练集,在同一维度规范化后设定惩罚因子和核函数参数,用支持向量回归得到初始估计值。然后,以单部激光雷达的径向风速为先验条件,估计出非重叠区相邻径向点水平风速。将估计的结果扩展为新的训练集,依次逐步扩大训练集进而估计出非重叠区的水平风速。最后,通过实测数据分析了该方法逐步估计的误差,分析了风速大小和回波信噪比对该方法估计性能的影响,结果表明该方法估计的风场的均方根误差较单部雷达的均方根误差更小,减小了水平风速误差,扩大了双激光雷达探测水平风场范围,提高了雷达的利用率。

English Abstract

参考文献 (17)

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