1.一种基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,包括:从目标区域的雷达回波信号中获取目标区域的径向速度数据;
从目标区域的径向速度数据中获取目标区域径向速度的若干个极大值区域;
从目标区域的径向速度数据中获取目标区域径向速度的若干个极小值区域;
将若干个极大值区域与极小值区域依次组合,分别计算每个组合中极大值区域的中心与极小值区域的中心到雷达的直线距离,并与设定的飞机尾流判据进行比较,判定符合飞机尾流判据的组合形成一个飞机尾流涡旋;
其中,所述飞机尾流判据为:
;
且 ;
其中, 表示第i个极大值区域的中心到雷达的直线距离, 表示第j个极小值区域的中心到雷达的直线距离, 表示第i个极大值区域的中心的径向速度, 表示第j个极小值区域的中心的径向速度。
2.根据权利要求1所述的基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,目标区域的雷达回波信号为通过测风多普勒激光雷达对目标区域进行RHI扫描得到的雷达回波信号。
3.根据权利要求1所述的基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,还包括对目标区域的径向速度数据进行预处理,即将极坐标形式的径向速度数据插值到笛卡尔坐标系中的格点上,得到笛卡尔坐标系下的径向速度数据。
4.根据权利要求1所述的基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,获取目标区域径向速度的若干个极大值区域,包括:在目标区域的径向速度数据中搜索径向速度的第一个极大值点 ,将以径向速度的第一个极大值点 为圆心, 为半径的圆形区域,定义为搜索到的目标区域径向速度的第一个极大值区域 ;其中, 为使得圆形区域内径向速度正值区域的平均径向速度大于 的最大半径,为第一个极大值点 的径向速度;
在目标区域的径向速度数据中重复进行若干次搜索,得到目标区域径向速度的若干个极大值区域,且每个径向速度的极大值区域的圆心都不在已搜索到的径向速度的极大值区域范围内。
5.根据权利要求1所述的基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,获取目标区域径向速度的若干个极小值区域,包括:在目标区域的径向速度数据中搜索径向速度的第一个极小值点 ,将以径向速度的第一个极小值点 为圆心, 为半径的圆形区域,定义为搜索到的目标区域径向速度的第一个极小值区域 ;其中, 为使得圆形区域内径向速度负值区域的平均径向速度小于 的最大半径, 为第一个极小值点 的径向速度;
在目标区域的径向速度数据中重复进行若干次搜索,得到目标区域径向速度的若干个极小值区域,且每个径向速度的极小值区域的圆心都不在已搜索到的径向速度的极小值区域范围内。
6.根据权利要求1所述的基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别方法,其特征在于,所述飞机尾流涡旋的涡心位置为: ,其中, 与 分别为对应的极大值区域的中心坐标, 与 分别为对应的极小值区域的中心坐标;涡核半径为: ,其中, 为对应的极大值区域 的半径, 为对应的极小值区域 的半径。
7.一种基于测风激光雷达的晴空飞机尾流识别装置,其特征在于,包括:径向速度获取模块,用于从目标区域的雷达回波信号中获取目标区域的径向速度数据;
极大值区域搜索模块,用于从目标区域的径向速度数据中获取目标区域径向速度的若干个极大值区域;
极小值区域搜索模块,用于从目标区域的径向速度数据中获取目标区域径向速度的若干个极小值区域;
尾流识别模块,用于将若干个极大值区域与极小值区域依次组合,分别计算每个组合中极大值区域的中心与极小值区域的中心到雷达的直线距离,并与设定的飞机尾流判据进行比较,判定符合飞机尾流判据的组合形成一个飞机尾流涡旋;
其中,所述飞机尾流判据为:
;
且 ;
其中, 表示第i个极大值区域的中心到雷达的直线距离, 表示第j个极小值区域的中心到雷达的直线距离, 表示第i个极大值区域的中心的径向速度, 表示第j个极小值区域的中心的径向速度。