【技术实现步骤摘要】
本申请涉及气象雷达领域，尤其是一种基于动态更新机制的地物识别方法。
技术介绍
1、气象雷达是监测和预警强对流天气的主要工具，在现代气象业务中扮演着重要的角色。气象雷达在监测气象目标的同时，其返回的信号中常伴随着山、建筑物、树等地物目标，这些地物目标对气象雷达的探测具有负面影响，严重影响着气象雷达的探测精度以及准确性。地物在雷达波传播的路径上会进行遮挡，导致雷达波无法穿透山区和建筑物的密集区域，地物对雷达波的遮挡尤为明显。同时，地物在数据产品中会形成虚假的气象目标，这对气象雷达的数据分析造成了困难。因此，有效识别地物并剔除地物目标对优化气象雷达的探测性能具有十分重要的影响。
2、近年来，气象雷达学者们提出了多种识别地物的算法。比如，基于神经网络的质量控制算法通过计算每个区域的概率平均值来识别地物。再比如，利用相关系数滤波器生成决策树来识别地物。再比如，基于模糊理论对数据进行模糊化进行地物识别等。这些方法虽然也可以有效地对地物进行识别，但更偏向于后端，处理实时性较差，且这些方法运算过程过于复杂及缓慢，工程应用性较差。
技术实现思路
1、本申请针对上述问题及技术需求，提出了一种基于动态更新机制的地物识别方法，本申请的技术方案如下：
2、一种基于动态更新机制的地物识别方法，该地物识别方法包括：
3、获取气象雷达对扫描区域执行一次扫描过程获取到的不同扫描位置处的回波信号，并根据回波信号计算得到不同扫描位置在当前扫描过程的回波强度和回波速度；
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5、当根据每个扫描位置的回波强度特征和回波速度特征确定扫描位置的回波特征符合地物特征时，确定扫描位置属于地物目标并利用扫描位置在当前扫描过程的回波强度和回波速度更新杂波图，杂波图指示扫描区域内地物目标覆盖的扫描位置。
6、其进一步的技术方案为，地物识别方法还包括：
7、对于每个扫描位置，当根据扫描位置的回波强度特征确定扫描位置处的回波强度变化程度处于稳定状态，以及根据扫描位置回波速特征确定扫描位置处的回波速度取值程度不超过预定范围且回波速度变化程度处于稳定状态时，确定扫描位置的回波特征符合地物特征，否则确定扫描位置的回波特征不符合地物特征。
8、其进一步的技术方案为，得到任意一个扫描位置的回波强度特征和回波速度特征包括：
9、分别计算扫描位置在当前扫描过程的回波强度与历史多次扫描过程的回波强度的均值和标准差，得到扫描位置的强度均值和强度标准差；
10、分别计算扫描位置在当前扫描过程的回波速度与历史多次扫描过程的回波速度的均值和标准差，得到扫描位置的速度均值和速度标准差。
11、其进一步的技术方案为，地物识别方法还包括对于任意一个扫描位置：
12、当扫描位置的时确定扫描位置处的回波强度变化程度处于稳定状态，pstd是扫描位置处的强度标准差，pmean是扫描位置处的强度均值，th1是第一阈值；
13、当扫描位置处的|vmean|＜th2时确定扫描位置处的回波速度取值程度不超过预定范围，vmean是扫描位置处的速度均值，th2是第二阈值；
14、当扫描位置处的vstd＜th3时确定扫描位置处的回波速度变化程度处于稳定状态，vstd是扫描位置处的速度标准差，th3是第三阈值。
15、其进一步的技术方案为，该地物识别方法还包括：在每次关闭气象雷达时，保存杂波图；在气象雷达每次启动时，读取已经保存的杂波图并在扫描过程中动态更新杂波图。
16、其进一步的技术方案为，该地物识别方法还包括：
17、当气象雷达启动时未读取到已经保存的杂波图时，在气象雷达启动后连续执行预定次数的初始化扫描过程后，根据预定次数的初始化扫描过程中获取到的回波信号初始化杂波图，并在执行之后的扫描过程中动态更新杂波图。
18、其进一步的技术方案为，根据预定次数的初始化扫描过程中获取到的回波信号初始化杂波图包括：
19、计算每个扫描位置在预定次数的初始化扫描过程中的回波强度的平均值作为扫描位置的杂波强度的初始值，并初始化得到强度杂波图clutmappow，强度杂波图clutmappow指示地物目标覆盖的各个扫描位置的杂波强度；
20、计算每个扫描位置在预定次数的初始化扫描过程中的回波速度的平均值作为扫描位置的杂波速度的初始值，并初始化得到速度杂波图clutmapvel，速度杂波图clutmapvel指示地物目标覆盖的各个扫描位置的杂波速度。
21、其进一步的技术方案为，利用扫描位置在当前扫描过程的回波强度和回波速度更新杂波图，包括：
22、根据每个扫描位置在当前扫描过程的回波强度powtdb按照clutpow＝(1-weight)clutpow+weight×powtdb更新扫描位置的杂波强度clutpow，以得到更新后的强度杂波图clutmappow；
23、根据每个扫描位置在当前扫描过程的回波速度vel按照clutvel＝(1-weight)clutmapvel+weight×vel更新扫描位置的杂波速度clutvel，以得到更新后的速度杂波图clutmapvel；
24、其中，weight是权重，且weight＜1-weight。
25、其进一步的技术方案为，根据回波信号计算得到不同扫描位置在当前扫描过程的回波强度包括：
26、按照powtdb＝10log[r0]计算得到任一扫描位置在当前扫描过程的回波强度powtdb，其中，r0是扫描位置处的回波功率且sm是扫描位置处在任意第m个脉冲重复周期回波信号，m是气象雷达的脉冲重复周期的个数。
27、其进一步的技术方案为，根据回波信号计算得到不同扫描位置在当前扫描过程的回波速度包括：
28、按照计算得到任一扫描位置在当前扫描过程的回波速度vel，其中，r1是扫描位置处的回波信号的一阶自相关函数且sm是扫描位置处在任意第m个脉冲重复周期回波信号，m是气象雷达的脉冲重复周期的个数，λ是气象雷达的波长，tr是气象雷达的脉冲重复时间。
29、本申请的有益技术效果是：
30、本申请公开了一种基于动态更新机制的地物识别方法，该地物识别方法考虑地物目标和气象目标的回波特征差异性以及随时间变化的连续性，结合当前扫描过程和历史多次扫描过程的数据提取各个扫描位置的回波强度特征和回波速度特征，综合速度和强度两方面特征来识别属于地物目标的扫描位置并随着扫描过程动态迭代更新杂波图，随时间变化更新的杂波图可以不断完善更新地物目标的情况，从而更完整准确的指示地物目标的相关信息，易于实现且简单高效，有助于提升气象雷达识别和抑制地物杂波的鲁棒性。
31、该地物识别方法中气象雷达每次开机时在上次关机时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于动态更新机制的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法包括：
2.根据权利要求1所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括：
3.根据权利要求2所述的地物识别方法，其特征在于，得到任意一个扫描位置的回波强度特征和回波速度特征包括：
4.根据权利要求3所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括对于任意一个扫描位置：
5.根据权利要求1所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括：在每次关闭所述气象雷达时，保存所述杂波图；在所述气象雷达每次启动时，读取已经保存的杂波图并在扫描过程中动态更新所述杂波图。
6.根据权利要求5所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括：
7.根据权利要求6所述的地物识别方法，其特征在于，所述根据预定次数的初始化扫描过程中获取到的回波信号初始化杂波图包括：
8.根据权利要求7所述的地物识别方法，其特征在于，所述利用所述扫描位置在当前扫描过程的回波强度和回波速度更新杂波图，包括：
9.根据权利要求1所述的地
10.根据权利要求1所述的地物识别方法，其特征在于，所述根据所述回波信号计算得到不同扫描位置在当前扫描过程的回波速度包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于动态更新机制的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法包括：
2.根据权利要求1所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括：
3.根据权利要求2所述的地物识别方法，其特征在于，得到任意一个扫描位置的回波强度特征和回波速度特征包括：
4.根据权利要求3所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括对于任意一个扫描位置：
5.根据权利要求1所述的地物识别方法，其特征在于，所述地物识别方法还包括：在每次关闭所述气象雷达时，保存所述杂波图；在所述气象雷达每次启动时，读取已经保存的杂波图并在扫描过程中动态更新所述杂波图。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：方铭贺，李英贺，林晓彤，黄国顺，
申请(专利权)人：航天新气象科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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