【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天气雷达测速，特别是涉及一种基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法。
技术介绍
1、强对流天气发展速度快、局地性强、破坏性大且致灾性强，对其进行定量监测和预报一直是天气研究领域的难题。而天气雷达标校与真实性检验是雷达有效观测的第一步，对提高气象目标的反演精度至关重要。
2、随着天气雷达技术的不断发展，雷达数据应用场景和需求突破了传统的定性表示，逐渐向定量化监测发展，特别是龙卷、台风和雷暴大风的强对流天气监测对雷达径向速度测量能力提出了新的要求，现有方法多以机内外仪表为参考源，对天气雷达测速能力进行定标检查，无法表征雷达实际工作状态下对运动目标速度测量的监测。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，包括：
4、确定雷达的测试条件和工作配置参数；所述测试条件包括雷达坐标、天气情况和测试场地；所述工作配置参数包括雷达观测方位仰角、雷达脉冲重复频率和脉冲宽度；
5、根据所述测试条件和工作配置参数确定无人机沿任意仰角下雷达径向飞行航线；
6、根据所述工作配置参数控制所述雷达进行定点扫描，并且利用所述无人机沿所述雷达径向方向执行匀速作业航线；
7、利用所述无人机自带的rtk模块获取无人机位置数据，并根据
8、根据所述无人机实际速度与对应的雷达测量速度进行时间同步比对分析，得到相对精度和绝对精度；
9、根据所述相对精度和所述绝对精度验证天气雷达径向速度测量结果的真实性和可靠性。
10、优选地，确定雷达的测试条件和工作配置参数，包括：
11、分别检查无人机飞行前的所述天气情况和所述测试场地；
12、检查待测雷达坐标及基数据，选择相对雷达无背景噪声及地物杂波干扰的区域作为无人机的飞行方位和所述雷达观测方位仰角，并检查雷达控制软件是否完成北斗授时系统时间同步；
13、根据无人机设定的最大匀速飞行速度确定所述雷达脉冲重复频率；
14、根据雷达的距离分辨率确定所述脉冲宽度。
15、优选地，根据所述测试条件和工作配置参数确定无人机沿任意仰角下雷达径向飞行航线，包括：
16、根据雷达发射电磁场的近远场分界点位确定雷达远场距离；
17、基于所述雷达远场距离确定无人机航线起点与雷达的径向距离；
18、根据所述径向距离和不同波段雷达的观测距离分辨率计算无人机沿雷达径向飞行的航线距离，最终确定无人机航线终点与雷达的径向距离；
19、根据雷达体扫数据确定的地杂波最弱的仰角及无人机航线两端点与雷达的径向距离计算无人机航线起始点和终止点的实际飞行海拔；
20、根据无人机航线起始点和终止点与雷达水平距离计算无人机大地坐标；
21、根据所述无人机大地坐标和所述实际飞行海拔确定所述雷达径向飞行航线。
22、优选地，根据所述工作配置参数控制所述雷达进行定点扫描，并且利用所述无人机沿所述雷达径向执行匀速作业航线，包括：
23、检查雷达各项组件功能、状态，确认正常后，雷达开机，开高压，关闭地物等所有滤波器；
24、按照所述工作配置参数分别设置雷达观测方位仰角、脉冲重复频率、脉冲宽度；
25、将雷达天线初步调整至无人机航线起始位置，此时无人机处于悬停状态；
26、分别采用ppi和rhi微调雷达天线对准无人机后开启定点扫描，完成无人机悬停状态下的定点扫描数据存储后，雷达继续保持定点扫描状态，同时无人机开始沿着雷达径向执行匀速作业航线。
27、优选地，利用所述无人机自带的rtk模块获取无人机位置数据，并根据所述无人机位置数据确定无人机的实际速度，包括：
28、利用无人机自带的rtk模块通过卫星导航系统获取秒级的无人机位置数据；
29、通过所述无人机位置数据输出各位置点的绝对坐标；
30、利用七参数法对所述位置绝对坐标进行坐标转换，得到基于空间直角坐标系的坐标；
31、根据无人机全航线各位置点的空间直角坐标系坐标，计算相邻两点间的欧式距离，基于距离-时间公式计算两点间的平均速度，并将所述平均速度作为与雷达径向速度比对的所述的参考速度。
32、优选地，在利用所述无人机自带的rtk模块获取无人机位置数据，并根据所述无人机位置数据确定无人机的实际速度之后，还包括：
33、对无人机实际航线轨迹进行检查；
34、将无人机的实际速度与设定速度进行比较，以判断无人机匀速状态下作业精度是否达标。
35、优选地，根据所述实际速度与对应的雷达测量速度进行时间同步比对分析，得到相对精度和绝对精度，包括：
36、将无人机飞行方式确定为悬停状态和沿雷达径向飞行状态；
37、将悬停状态和沿雷达径向飞行状态下观测得到的数据进行有效值筛选，得到有效数据；
38、根据公式计算所述相对精度；式中，δr为相对精度，vri为无人机速度雷达实测值，vr为无人机速度雷达实测值的平均值，n为有效数据个数。
39、根据公式δa＝max{|vri-vi|}计算所述绝对精度；式中，δa为绝对精度，vri为无人机速度雷达实测值，vi为时间同步的无人机速度参考值。
40、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
41、本专利技术提供了一种基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，包括：确定雷达的测试条件和工作配置参数；所述测试条件包括雷达坐标、天气情况和测试场地；所述工作配置参数包括雷达观测方位仰角、雷达脉冲重复频率和脉冲宽度；根据所述测试条件和工作配置参数确定无人机沿任意仰角下雷达径向的飞行航线；根据所述工作配置参数控制所述雷达进行定点扫描，并且利用所述无人机沿所述雷达径向方向执行匀速作业航线；利用所述无人机自带的rtk模块获取无人机位置数据，并根据所述无人机位置数据确定无人机的实际速度；根据所述实际速度与对应的雷达测量速度进行时间同步比对分析，得到相对精度和绝对精度；根据所述相对精度和所述绝对精度验证天气雷达径向速度测量结果的真实性和可靠性。本专利技术以rtk无人机模拟外部参考目标源，并要求无人机沿雷达径向方向运动，有效减少了速度测量在径向方向上的计算误差，同时在原有机内外仪表静态标校的基础上，补充了基于rtk无人机的动态检验，实现了“动静态结合”的天气雷达径向速度全链路标校和真实性检验。
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1.一种基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，确定雷达的测试条件和工作配置参数，包括：
3.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，根据所述测试条件和工作配置参数确定无人机沿任意仰角下雷达径向飞行航线，包括：
4.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，根据所述工作配置参数控制所述雷达进行定点扫描，并且利用所述无人机沿所述雷达径向方向执行匀速作业航线，包括：
5.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，利用所述无人机自带的RTK模块获取无人机位置数据，并根据所述无人机位置数据确定无人机的实际速度，包括：
6.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，在利用所述无人机自带的RTK模块获取无人机位置数据，并根据所述无人机位置数据确定无人机的实际速
7.根据权利要求1所述的基于RTK无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，根据所述实际速度与对应的雷达测量速度进行时间同步比对分析，得到相对精度和绝对精度，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，确定雷达的测试条件和工作配置参数，包括：
3.根据权利要求1所述的基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，根据所述测试条件和工作配置参数确定无人机沿任意仰角下雷达径向飞行航线，包括：
4.根据权利要求1所述的基于rtk无人机的天气雷达径向速度真实性检验方法，其特征在于，根据所述工作配置参数控制所述雷达进行定点扫描，并且利用所述无人机沿所述雷达径向方向执行匀速作业航线，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉宝，李璐，步志超，王箫鹏，韩旭，朱默研，邵楠，张建云，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，
类型：发明
国别省市：
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