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龙图腾网恭喜中国民航大学申请的专利一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114966745B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210624859.4，技术领域涉及：G01S17/95；该发明授权一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法是由庄子波;邓峥;陈星;史雨涵;邢志伟;台宏达;邵靖媛设计研发完成，并于2022-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法在说明书摘要公布了：一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法。其包括利用激光雷达获得整个扫描区域的不同时刻的原始径向回波风速数据；在邻域频数法基础上应用拟合窗口思想进行噪声剔除和缺测值填补；使用区域生长法识别风切变，输出不同时刻对应的风切变强度和风切变位置分布的风切变信息；划分多个区域并根据风切变信息，以时空角度结合风切变强度进行风切变告警发布。本发明通过从风切变强度结合时空角度的方法发布风切变告警，解决了现有告警发布频繁告警的问题，缩小了激光雷达所提供的风切变告警次数与飞机实际遭遇风切变次数的差异，减少虚警率，提高了告警发布的结果准确性。最终实现合理告警，合理修正告警，合理撤销告警的完整风切变告警体系。

本发明授权一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法在权利要求书中公布了：1.一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法，其特征在于：所述基于激光雷达区域风切变告警发布方法包括按顺序进行的下列步骤：1设定激光雷达的设置位置、扫描方式、扫描角度和扫描区域，利用激光雷达对扫描区域进行扫描，获得整个扫描区域不同时刻各雷达回波点的原始径向回波风速数据；2对上述原始径向回波风速数据，在邻域频数法基础上应用拟合窗口思想进行噪声剔除和缺测值填补，获得径向风速有效数据；3利用上述径向风速有效数据，使用区域生长法识别风切变，输出不同时刻对应的风切变强度和风切变位置分布的风切变信息；4划分多个区域并根据上述风切变信息，以时空角度结合风切变强度的方法进行风切变告警发布；在步骤1中，所述设定激光雷达的设置位置、扫描方式、扫描角度和扫描区域的具体方法为：将激光雷达部署于距机场跑道中心线垂直距离200m以上的位置；激光雷达采用下滑道扫描方式；下滑道扫描的角度采用与下滑道坡度相同的仰角，当飞机着陆进场时下滑道坡度是3度，这时扫描角度采用3度的仰角，当飞机起飞离场时下滑道坡度是6度，此时扫描角度使用6°的仰角；扫描区域为飞机下滑道及机场跑道上空；在步骤2中，所述对上述原始径向回波风速数据，在邻域频数法基础上应用拟合窗口思想进行噪声剔除和缺测值填补，获得径向风速有效数据的具体方法为：2.1将窗口M*N内的原始径向回波风速数据分成n个等距区间，区间间隔设为Δd，窗口中心点原值设为vij；2.2统计窗口M*N内的雷达回波点分布在不同区间的频数x1,x2...xn和与雷达回波点相对应的原始径向回波风速数据x′,并令xm为频数x1,x2...xn和原始径向回波风速数据x′中的最大值，vn为最大值xm所对应区间的中间值；v′ij为窗口中心点新值，公式如下： 式中，k1为剔除噪声阈值，k2为缺测值阈值；2.3按照上式进行噪声剔除和缺测值填补，将窗口M*N内所有雷达回波点的原始径向回波风速数据x′或区间内的最大值xm与剔除噪声阈值k1或缺测值阈值k2进行比较，以判断是否为有效雷达回波点，如是则保留其原始径向回波风速数据，否则进行剔除或填补；判断依据如下：当窗口中心点原值vij不为0，即为有效雷达回波点时，如原始径向回波风速数据x′小于等于剔除噪声阈值k1，表明窗口中心点周围与之相近的雷达回波点很少，从而认为该原始径向回波风速数据x′是奇异数据，此时窗口中心点新值v'ij为0，故而删除；如原始径向回波风速数据x′大于剔除噪声阈值k1，表明窗口中心点周围与之相近的雷达回波点很多，所以该原始径向回波风速数据x′应该是连续区间中的正常径向回波风速数据，此时窗口中心点新值v'ij为窗口中心点原值vij，故而保留；当窗口中心点原值vij等于0,即为无效雷达回波点时，应该考虑该雷达回波点是否为缺测值点，即是否应该对该雷达回波点进行填补；如中间值xm大于等于缺测值阈值k2，表明该雷达回波点在某一区间出现的频率较大，周围存在较多的有效雷达回波点，故而将该雷达回波点对应区间的中点值vn赋予它，以对其进行填补；如中间值xm小于缺测值阈值k2，表明窗口M*N内无雷达回波点或雷达回波点很少，其周围也不存在较多的有效雷达回波点，因此认为该雷达回波点为无效雷达回波点，不再进行补值；依次按如上方法进行判断并处理，最终获得所有的径向风速有效数据；在步骤3中，所述利用上述径向风速有效数据，使用区域生长法识别风切变，输出不同时刻对应的风切变强度和风切变位置分布的风切变信息的具体方法为：3.1将步骤2获得的径向风速有效数据从雷达极坐标下转换为直角坐标下，获得二维径向风速有效数据；3.2将上述二维径向风速有效数据存入二维数组DATA中；同时构造一个结果二维数组，在结果二维数组中，值为0时表示初始化，即未进行对比识别，值为1和2时分别表示识别后的风切变区的轻微风切变和中度及以上风切变，值为255时表示识别后的非风切变区；3.3构造一个SEED种子栈，存放种子点；设起始种子点Mx0,y0为雷达中心点的二维径向风速有效数据，且该二维径向风速有效数据始终为0；将起始种子点Mx0,y0作为二维数组DATA的中心点，将该中心点与其4个邻域点的二维径向风速有效数据进行差值比较，然后将获取的差值与国际民用航空组织ICAO颁布的风切变强度标准中的轻微风切变和中度及以上风切变预警阈值进行比较；如果前者大于后者，将结果二维数组中相对应的值设为1或2；如果前者小于后者，则将结果二维数组中相对应的值设为255；3.4以上述结果二维数组中4个邻域点作为新的种子点，分别与各自周围的4个邻域点进行差值比较，并按照上述步骤3.3的方法进行判断；重复这一步骤，每完成一次邻域点比较，则将新的种子点的值置为1或2或255，直到完成二维数组DATA中所有种子点的差值比较，从而得到某一时刻的风切变强度和风切变位置分布；将不同时刻的二维径向风速有效数据依次按此方法进行风切变识别，最终输出不同时刻对应的风切变强度和风切变位置分布的风切变信息；在步骤4中，所述划分多个区域并根据上述风切变信息，以时空角度结合风切变强度的方法进行风切变告警发布的具体方法为：4.1将机场跑道两端及下滑道依次以1海里为单位划分成多个区域；4.2将步骤3获得的不同时刻的风切变强度和风切变位置分布的风切变信息以十分钟为一个时间段来累计不同等级的风切变报警频次；4.3轻微风切变告警发布的区域范围为识别到轻微风切变的区域及双侧紧邻的一个区域；在普通天气条件下，如在上述多个区域内连续两个区域识别到轻微风切变，且轻微风切变识别的时间密度大于阈值A，则在相应区域发布20分钟的短时间尺度轻微强度风切变告警；在特殊天气下，如在上述多个区域内连续两个区域识别到轻微风切变区域，且轻微风切变识别的时间密度大于阈值B，则在相应区域发布20分钟的短时间尺度轻微强度风切变告警；4.4中度及以上风切变告警发布的区域范围为识别到中度及以上风切变的区域及双侧紧邻的两个区域；在普通天气条件下，如在上述多个区域内至少一个区域识别到中度及以上风切变区域，且中度及以上风切变识别的时间密度大于阈值C，则在相应区域发布30分钟的中时间尺度中度及以上强度风切变告警；在特殊天气下，如在上述多个区域内至少一个区域识别到中度及以上风切变区域，且中度及以上风切变识别的时间密度大于阈值D，则在相应区域发布30分钟的中时间尺度中度及以上强度风切变告警；4.5在风切变告警发布期间，持续识别风切变；当达到触发告警条件，并且识别的风切变与之前识别的风切变强度和区域相同，则延长告警时间；轻微风切变告警在告警结束前10分钟内，中度及以上风切变告警在告警结束前20分钟内，持续识别风切变，若未达到触发告警条件，则结束本次风切变告警；4.6当识别的风切变与之前识别的风切变强度和区域都不同，或者与之前识别的风切变强度相同但区域不同，则发布新的风切变告警；当识别的风切变与之前识别的风切变强度不同而区域相同，则撤销上次风切变告警并重新发布新的风切变告警。

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