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载机偏航下基于广义相邻多波束自适应处理的低空风切变风速估计

李海 李怡静 吴仁彪

李海, 李怡静, 吴仁彪. 载机偏航下基于广义相邻多波束自适应处理的低空风切变风速估计[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1728-1734. doi: 10.11999/JEIT180758
引用本文: 李海, 李怡静, 吴仁彪. 载机偏航下基于广义相邻多波束自适应处理的低空风切变风速估计[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(7): 1728-1734. doi: 10.11999/JEIT180758
Hai LI, Yijing LI, Renbiao WU. Generalized Adjacent Multi-beam Adaptive Processing Based Low-altitude Wind-shear Wind Speed Estimation under Aircraft Yawing[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(7): 1728-1734. doi: 10.11999/JEIT180758
Citation: Hai LI, Yijing LI, Renbiao WU. Generalized Adjacent Multi-beam Adaptive Processing Based Low-altitude Wind-shear Wind Speed Estimation under Aircraft Yawing[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(7): 1728-1734. doi: 10.11999/JEIT180758

载机偏航下基于广义相邻多波束自适应处理的低空风切变风速估计

doi: 10.11999/JEIT180758
基金项目: 国家自然科学基金(61571442, 61471365, U1633106),中国民航大学蓝天青年学者培养经费,中央高校基本科研业务费项目(3122017007)
详细信息
    作者简介:

    李海:男,1976年生,教授,硕士生导师,研究方向为机载气象雷达信号处理、分布式目标检测与参数估计、动目标检测与参数估计等

    李怡静:女,1994年生,硕士生,研究方向为机载气象雷达信号处理

    吴仁彪:男,1966年生,教授,博士生导师,研究方向为空管和民航安全智能信息处理航空运输大数据、卫星导航抗干扰技术、民航无线电干扰监测与自适应抑制、通用航空、雷达信号处理等

    通讯作者:

    李海 elisha1976@163.com

  • 中图分类号: TN959.4

Generalized Adjacent Multi-beam Adaptive Processing Based Low-altitude Wind-shear Wind Speed Estimation under Aircraft Yawing

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61571442, 61471365, U1633106), The Foundation for Sky Young Scholars of Civil Aviation University of China, The National University’s Basic Research Foundation of China (3122017007)
  • 摘要: 该文提出一种载机偏航下基于广义相邻多波束(GMB)自适应处理的低空风切变风速估计的方法,该方法首先利用基于回波数据的杂波距离依赖性补偿方法对杂波进行距离依赖性矫正,估计出杂波协方差矩阵。然后同时组合空域的相邻多个波束与时域的相邻多个多普勒通道来计算降维变换矩阵,并对待测距离单元内的雷达回波数据进行降维处理,进而构造GMB自适应处理器的最优自适应权矢量对降维后的回波数据实现自适应滤波。最后完成载机偏航下风场速度的准确估计。仿真结果验证了该方法能够在载机偏航情况下,获得风场速度的有效估计。
  • 图  1  机载前视阵模型图

    图  2  广义相邻多波束自适应处理器结构图

    图  3  广义相邻多波束自适应处理方法原理图

    图  4  雷达回波信号的空时2维谱

    图  5  第78号距离单元滤波器频响图

    图  6  本文方法在不同偏航误差下的风速估计结果对比图

    图  7  本文方法同其他方法的风速估计结果对比图

    图  8  本文方法在不同空域波束数情况下的风速估计结果对比图(多普勒通道数为3)

    图  9  本文方法在不同多普勒通道数情况下的风速估计结果对比图(空域波束数为5)

  • DESHPANDE M D and STATON L. Determination of windspeed within a weather storm using airborne Doppler radar[C]. IEEE Proceedings of the Southeastcon’91, Williamsburg, USA, 1991: 508–519.
    WILSON J W and WAKIMOTO R M. The discovery of the downburst: T. T. Fujita’s contribution[J]. Bulletin of the American Meteorological Society, 2001, 82(1): 49–62. doi: 10.1175/1520-0477(2001)082<0049:TDOTDT>2.3.CO;2
    韩雁飞, 刘夏, 李海, 等. 基于微物理特性的三维低空风切变雷达回波仿真[J]. 系统工程与电子技术, 2016, 38(2): 298–304. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2016.02.10

    HAN Yanfei, LIU Xia, LI Hai, et al. Microphysics-based radar signal simulation for the three dimensional low altitude wind shear[J]. Systems Engineering and Electronics, 2016, 38(2): 298–304. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2016.02.10
    韩伟, 张道尚, 李智. 载机偏航对雷达目标检测性能的影响分析[J]. 雷达科学与技术, 2015, 13(2): 167–172. doi: 10.3969/j.issn.1672-2337.2015.02.012

    HAN Wei, ZHANG Daoshang, and LI Zhi. Influence of aircraft crabbing on target detection performance of AEW radar[J]. Radar Science and Technology, 2015, 13(2): 167–172. doi: 10.3969/j.issn.1672-2337.2015.02.012
    白健, 李勇, 高霞, 等. 基于Prony模型的低空风切变快速检测算法[J]. 计算机测量与控制, 2009, 17(10): 1889–1891. doi: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2009.10.001

    BAI Jian, LI Yong, GAO Xia, et al. Low-level wind shear detection algorithm based on Prony model[J]. Computer Measurement &Control, 2009, 17(10): 1889–1891. doi: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2009.10.001
    LI Hai, ZHOU Meng, GUO Qinghua, et al. Compressive sensing-based wind speed estimation for low-altitude wind-shear with airborne phased array radar[J]. Multidimensional Systems and Signal Processing, 2018, 29(2): 719–732. doi: 10.1007/s11045-016-0448-6
    吴仁彪, 张彪, 李海, 等. 基于空时自适应处理的低空风切变风速估计方法[J]. 电子与信息学报, 2015, 37(3): 631–636. doi: 10.11999/JEIT140697

    WU Renbiao, ZHANG Biao, LI Hai, et al. Wind speed estimation for low-attitude windshear based on space-time adaptive processing[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2015, 37(3): 631–636. doi: 10.11999/JEIT140697
    LI Hai, ZHOU Meng, WU Renbiao, et al. Wind speed estimation of low-altitude wind-shear based on multiple Doppler channels joint adaptive processing[C]. Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Shanghai, China, 2016: 3116–3120.
    李海, 周盟, 陈筱浅, 等. 基于多通道联合自适应处理的微下击暴流中心风速估计方法[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(7): 1619–1625. doi: 10.11999/JEIT161094

    LI Hai, ZHOU Meng, CHEN Xiaoqian, et al. Multiple doppler channels joint adaptive processing based central wind speed estimation for microburst[J]. Journal of Electronics &Information Technology, 2017, 39(7): 1619–1625. doi: 10.11999/JEIT161094
    KLEMM R. Principle of Space-time Adaptive Processing[M]. 3rd ed. London, UK: IET Publishers, 2006: 1–133.
    BOYER E, LARZABAL P, ADNET C, et al. Parametric spectral moments estimation for wind profiling radar[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2003, 41(8): 1859–1868. doi: 10.1109/TGRS.2003.813487
    姚晖. 分布式信号源参数估计技术研究[D]. [博士论文]. 解放军信息工程大学, 2013: 9–25.

    YAO Hui. Research on parameter estimation method for distributed sources[D]. [Ph.D. dissertation], PLA Information Engineering University, 2013: 9–25.
    王娟, 王彤, 吴建新. 非正侧阵机载雷达杂波谱迭代自适应配准方法[J]. 系统工程与电子技术, 2017, 39(4): 742–747. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2017.04.08

    WANG Juan, WANG Tong, and WU Jianxin. Registration-based compensation using iterative adaptive approach in non-side-looking airborne radar[J]. Systems Engineering and Electronics, 2017, 39(4): 742–747. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2017.04.08
    文珺, 廖桂生, 李明. 一种机载前视雷达杂波距离依赖性补偿方法[J]. 系统工程与电子技术, 2010, 32(6): 1187–1190. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2010.06.017

    WEN Jun, LIAO Guisheng, and LI Ming. Method to compensate clutter range dependence for airborne forward looking radar[J]. Systems Engineering and Electronics, 2010, 32(6): 1187–1190. doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2010.06.017
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-03
  • 修回日期:  2019-01-11
  • 网络出版日期:  2019-02-14
  • 刊出日期:  2019-07-01

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