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题名基于扩展卡尔曼滤波算法的梯度VAD技术
被引量：1
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作者
魏敏
谭思俊
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机构
成都信息工程大学计算机学院
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出处
《软件导刊》
2024年第12期106-111,共6页
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基金
四川省科技计划项目(2023YFQ0072)。
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文摘
梯度VAD技术是为克服传统VAD技术受速度模糊较大影响而被提出,但在使用梯度VAD技术过程中,由于方位径向速度中的误差或者噪声会在径向速度方位梯度中放大,因而通常使用低通滤波对径向速度方位梯度进行平滑,但它仍然对水平风场反演的准确性产生了严重影响。鉴于此,提出使用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)对方位径向速度梯度进行处理,结果显示扩展卡尔曼滤波算法可以有效降低方位径向速度中的小波动和噪声在方位径向速度梯度中产生的影响,从而实现对风场反演水平精度的提升。对厦门SA波段多普勒雷达数据进行速度未退模糊和速度退模糊两次预处理,再分别经由低通滤波和EKF对比,结果表明,EKF算法比低通滤波算法下的方差在速度退模糊和不退模糊的数据处理过程中分别缩小了40%左右和50%左右,由此说明EKF处理后的径向速度梯度更稳定,从而提升了梯度VAD技术的反演精度。
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关键词
扩展卡尔曼滤波算法
梯度vad
多普勒天气雷达
风场反演
低通滤波
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Keywords
extended Kalman filter algorithm
gradient vad
Doppler weather radar
wind field inversion
low-pass filtering
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分类号
P412
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名梯度下降VAD方法的单多普勒激光雷达风场探测技术
被引量：11
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作者
冯长中
吴松华
黄海广
王贵宁
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机构
中国海洋大学信息科学与工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第11期50-58,共9页
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基金
国家自然科学基金(41375016
41471309)
+1 种基金
国家重点研发计划(2016YFC1400904)
国家高技术研究发展计划(2014AA09A511)
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文摘
速度方位显示(Velocity-Azimuth Display, VAD)方法作为一种基于单部激光雷达和同一高度风场均匀的假设前提来反演风场的通用方法已经在业界得到广泛应用,但其对激光雷达扫描方位角的范围和径向个数的严格要求在一定程度上影响了激光雷达的测量效率。基于此,提出了一种基于梯度下降算法的VAD风场反演方法。使用梯度下降算法代替目前VAD中的傅里叶级数展开求解的方法。在分析了算法收敛性影响因素的基础上,确定了算法迭代步长和迭代次数,从而改善了算法的收敛性,提高了运算速度。与标准风杯风速计(IEC 61400-12-1)的同步对比实验结果显示:该方法在激光雷达扫描范围降低到60°和扫描径向个数降低到7个的情况下,10 min平均的风速、风向相关系数达到0.99,风速标准偏差、偏差分别为0.52 m/s和0.02 m/s,风向的标准偏差和偏差分别为5.1°和3.6°。结果证明了该方法在提高激光雷达测量效率的同时仍能保证其准确性,具有更强的适用性,可有效提升系统对于动态大气风场监测能力。
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关键词
vad风场反演方法
梯度下降
多普勒激光雷达
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Keywords
vad Wind retrieval method
gradient descent
Doppler lidar
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分类号
TP701
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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