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基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法

熊兴隆 韩永安 蒋立辉 陈柏纬 陈星

熊兴隆, 韩永安, 蒋立辉, 陈柏纬, 陈星. 基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1030005-1030005(7). doi: 10.3788/IRLA201768.1030005
引用本文: 熊兴隆, 韩永安, 蒋立辉, 陈柏纬, 陈星. 基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1030005-1030005(7). doi: 10.3788/IRLA201768.1030005
Xiong Xinglong, Han Yong'an, Jiang Lihui, Chen Bowei, Chen Xing. Doppler lidar alerting algorithm of low-level turbulence based on velocity structure function[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1030005-1030005(7). doi: 10.3788/IRLA201768.1030005
Citation: Xiong Xinglong, Han Yong'an, Jiang Lihui, Chen Bowei, Chen Xing. Doppler lidar alerting algorithm of low-level turbulence based on velocity structure function[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1030005-1030005(7). doi: 10.3788/IRLA201768.1030005

基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法

doi: 10.3788/IRLA201768.1030005
基金项目: 

国家自然科学基金重点项目(U1433202);国家自然科学基金(U1533113);中央高校基本科研基金(3122016D007);中央高校基本科研业务费中国民航大学专项(3122016B001)

详细信息
    作者简介:

    熊兴隆(1962-),男,教授,硕士生导师,主要从事信号与信息处理、激光雷达气象探测方面的研究。Email:xx_long@126.com

  • 中图分类号: TN958.98

Doppler lidar alerting algorithm of low-level turbulence based on velocity structure function

  • 摘要: 为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与Von Karman模型预测的结构函数拟合得到涡流耗散率,并以国际民航组织规定的湍流阈值来判断湍流强度。使用香港天文台安装在香港国际机场实的激光雷达采集数据进行了实验验证,结果表明新方法能够检测出纵向速度结构函数未能检测出的小尺度湍流。该方法是有效的,对于提高湍流的预警率有重要意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-10
  • 修回日期:  2017-03-20
  • 刊出日期:  2017-10-25

基于速度结构函数的多普勒激光雷达低空湍流预警算法

doi: 10.3788/IRLA201768.1030005
    作者简介:

    熊兴隆(1962-),男,教授,硕士生导师,主要从事信号与信息处理、激光雷达气象探测方面的研究。Email:xx_long@126.com

基金项目:

国家自然科学基金重点项目(U1433202);国家自然科学基金(U1533113);中央高校基本科研基金(3122016D007);中央高校基本科研业务费中国民航大学专项(3122016B001)

  • 中图分类号: TN958.98

摘要: 为提高激光雷达对小尺度低空湍流的预警率,提出了一种将下滑道扫描与横向速度结构函数相结合的预警算法。首先,把下滑道扫描方式下得到的扫描扇区分成多个重叠的子扇区,采用空间波动法计算每个子扇区的横向结构函数。其次,将结构函数与Von Karman模型预测的结构函数拟合得到涡流耗散率,并以国际民航组织规定的湍流阈值来判断湍流强度。使用香港天文台安装在香港国际机场实的激光雷达采集数据进行了实验验证,结果表明新方法能够检测出纵向速度结构函数未能检测出的小尺度湍流。该方法是有效的,对于提高湍流的预警率有重要意义。

English Abstract

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