本公开涉及雷达标定,尤其涉及一种基于无人机的气象雷达标定方法、系统、设备及存储介质。
背景技术:
1、气象雷达标定是确保雷达系统测量精确和数据可靠性的重要过程。
2、目前,在进行气象雷达标定时,可以结合无人机挂载信号源的方法来进行标定,挂载的信号源通常选择一个稳定且能够产生已知信号特性的信号源。
3、但是在现有的标定过程中,仅是基于单一的标定项来标定单一的标定参数,并没有考虑到多个标定项之间会互相关联,进而导致最终气象雷达的标定结果不够准确。
4、因此,在现有的技术方案中,存在气象雷达的标定结果不够准确的问题。
技术实现思路
1、本公开提供了一种基于无人机的气象雷达标定方法、系统、设备及存储介质。
2、根据本公开的第一方面,提供了一种基于无人机的气象雷达标定方法,该方法包括:
3、地面控制端向无人机发送标定指令,用于无人机基于标定指令飞行至预设位置,并基于标定指令确定待标定的项目;
4、无人机上的标定仪基于待标定的项目和气象雷达回波极化方向,控制接收信号选通至回波模拟支路,并调整下变频链路增益,以确保正常帧收雷达信号;
5、无人机上的标定仪基于待标定的项目,确定输出的回波信号的参数,并向气象雷达发送对应的回波信号;
6、地面控制端基于气象雷达接收的回波信号和对应的待标定的项目,确定待标定的项目对应的标定参数;
7、地面控制端基于待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。
8、在第一方面的一些实现方式中,待标定的项目包括雷达波束指向标定、雷达角度测量标定、雷达探测距离标定、雷达天线方向图测试、雷达天线增益、雷达发射通道全链路标定、雷达接收通道全链路标定、雷达回波强度测量性能标定、雷达速度测量性能标定以及雷达接收机动态范围标定中的至少两种。
9、在第一方面的一些实现方式中,当待标定的项目为雷达发射通道全链路标定时,将气象雷达的方位角、俯仰角调整至预设角度后,地面控制端通过发送标定指令控制无人机飞行至预设位置,并完成标定仪天线与气象雷达天线的对准,此时,无人机上的标定仪能够接收到气象雷达发射信号的最大值;
10、地面控制端根据雷达信号确定对应的时域图,记录雷达信号的重频和脉宽;
11、地面控制端根据雷达信号确定对应的频域图,记录雷达信号的频率值和频谱特性。
12、在第一方面的一些实现方式中,当待标定的项目为雷达接收通道全链路标定时,将气象雷达的方位角、俯仰角调整至预设角度后,地面控制端通过发送标定指令控制无人机飞行至预设位置,并完成标定仪天线与气象雷达天线的对准,此时,气象雷达能够接收到无人机上的标定仪发射信号的最大值;
13、地面控制端基于待标定的项目,确定输出的回波信号的参数,并向气象雷达发送对应的回波信号。
14、在第一方面的一些实现方式中,地面控制端基于待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果,包括:
15、地面控制端基于雷达波束指向标定对应的回波强度最大值时的方位角和俯仰角度数以及雷达角度测量标定对应的角度,确定气象雷达合理角度参数;
16、地面控制端基于雷达探测距离标定对应的探测距离与气象雷达合理角度参数,按照雷达探测距离与雷达探测角度的关系对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。
17、在第一方面的一些实现方式中,确定气象雷达的标定结果,包括:
18、基于雷达天线方向图测试得到对应的气象雷达天线方向图;
19、基于气象雷达天线方向图和气象雷达合理角度参数,确定角度参数影响因子;
20、基于角度参数影响因子,对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。
21、在第一方面的一些实现方式中,基于气象雷达天线方向图和气象雷达合理角度参数,确定角度参数影响因子,包括:
22、基于气象雷达天线方向图中表示的不同方向上的辐射功率和接收灵敏度,结合与气象雷达角度的对应关系,根据气象雷达合理角度参数,确定角度参数影响因子。
23、在第一方面的一些实现方式中,基于角度参数影响因子,对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果,包括:
24、基于角度参数影响因子,根据角度参数对气象雷达的标定结果中发射频率、脉宽、重频以及频谱的影响系数,对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。根据本公开的第二方面,提供了一种基于无人机的气象雷达标定系统,该系统包括:
25、地面控制端,用于向无人机发送标定指令,以用于无人机基于标定指令飞行至预设位置,并基于标定指令确定待标定的项目;
26、无人机端上的标定仪,用于基于待标定的项目和气象雷达回波极化方向,控制接收信号选通至回波模拟支路,并调整下变频链路增益,以确保正常帧收雷达信号,其中,标定仪包括开关模块、滤波器、模数转换模块、信号处理模块、数控衰减器、放大器、耦合器、垂直极化天线以及水平极化天线;
27、无人机端上的标定仪,还用于基于待标定的项目,确定输出的回波信号的参数,并向气象雷达发送对应的回波信号;
28、地面控制端,还用于基于气象雷达接收的回波信号和对应的待标定的项目,确定待标定的项目对应的标定参数;
29、地面控制端,还用于基于待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。
30、根据本公开的第三方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括:存储器和处理器,存储器上存储有计算机程序,处理器执行程序时实现如以上的方法。
31、根据本公开的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,程序被处理器执行时实现如以上的方法。
32、本公开中,地面控制端向无人机发送标定指令,用于无人机基于标定指令飞行至预设位置,并基于标定指令确定待标定的项目;无人机上的标定仪基于待标定的项目和气象雷达回波极化方向,控制接收信号选通至回波模拟支路,并调整下变频链路增益,以确保正常帧收雷达信号;无人机上的标定仪基于待标定的项目,确定输出的回波信号的参数,并向气象雷达发送对应的回波信号;地面控制端基于气象雷达接收的回波信号和对应的待标定的项目,确定待标定的项目对应的标定参数;地面控制端基于待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果。本公开通过使用无人机和地面控制端相配合,对气象雷达的多个待标定的项目进行标定,并考虑待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,进而能够准确确定气象雷达的标定结果。
33、应当理解,
技术实现要素:
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
1.一种基于无人机的气象雷达标定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待标定的项目包括雷达波束指向标定、雷达角度测量标定、雷达探测距离标定、雷达天线方向图测试、雷达天线增益标定、雷达发射通道全链路标定、雷达接收通道全链路标定、雷达回波强度测量性能标定、雷达速度测量性能标定以及雷达接收机动态范围标定中的至少两种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述待标定的项目为雷达发射通道全链路标定时,将气象雷达的方位角、俯仰角调整至预设角度后,地面控制端通过发送标定指令控制无人机飞行至预设位置,并完成标定仪天线与气象雷达天线的对准,此时,无人机上的标定仪能够接收到气象雷达发射信号的最大值;
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述待标定的项目为雷达接收通道全链路标定时,将气象雷达的方位角、俯仰角调整为预设角度后,地面控制端通过发送标定指令控制无人机飞行至预设位置,并通过指令完成标定仪天线与气象雷达天线的对准,此时,气象雷达能够接收到无人机上的标定仪发射信号的最大值;
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述地面控制端基于待标定的项目之间的关联系数对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述确定气象雷达的标定结果,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于所述气象雷达天线方向图和所述气象雷达合理角度参数,确定角度参数影响因子,包括:
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述角度参数影响因子,对对应的标定参数进行调整,确定气象雷达的标定结果,包括:
9.一种基于无人机的气象雷达标定系统,其特征在于,所述系统包括:
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
