Оцінювання параметрів відбиттів від метеоутворень по енергетичному спектру їх суміші з відбиттями від місцевих предметів

Abstract

Розглядається точність визначення параметрів метеоутворень системами міжперіодної обробки сигналів імпульсних доплерівських метеолокаторів в умовах впливу відбиттів від землі і місцевих предметів. Ці відбиття можуть сильно спотворювати сигнали метеоутворень, зумовлюючи похибки в оцінках параметрів метеоутворень і тим самим штучно знижувати ступінь небезпеки погодних явищ. Сутність сучасних підходів до зниження впливу заважаючих відбиттів зводиться до збільшення кількості параметрів, що використовуються для виявлення завад й комбінації результатів їх застосування для декількох елементів розділення радара. Для спрощення алгоритму обробки системою міжперіодної обробки пропонується оцінювати параметри метеоутворень безпосередньо по доплерівському спектру їх суміші з відбиттями від землі і місцевих предметів. Описується методика і результати аналітичного й експериментального порівняння точності оцінювання параметрів МУ відомими і запропонованими алгоритмами обробки суміші завади і відбиттів від метеоутворень. Визначені критерії і пов’язані з ними методи виявлення бімодовості спектру. Показано, що метод, у якому для ідентифікації бімодового спектру використовуються параметри адаптивного решітчастого фільтру без явного формування спектра, вигідно відрізняється від інших, і тим самим, визначає корисність для практики. Наведена методика відновлення унімодових гаусівських спектрів ВП по параметрах бімодового спектру суміші двох процесів. На відміну від відомих алгоритмів обробки, що передбачають придушення завади, в запропонованому параметричному алгоритмі оцінювання параметрів метеоутворень відбувається безпосередньо по доплерівському спектру, що зменшує вимоги до засобів обчислення. Визначено точність вимірів характеристик МУ в реальних умовах заміни апріорі невідомої КМ вхідних впливів їх оцінками, сформованими по навчальній вибірці обмеженого обсягу. Показано, що найбільш стійка до зміни параметрів відбиттів від землі і місцевих предметів і метеоутворень комбінована методика вимірів. Вона в основному забезпечує прийнятні похибки оцінювання для різних ситуацій та значень параметрів. Однак, алгоритми, які використовують вибірки одного елементу розділення радара краще підходять для оперативної реалізації і інтеграції з іншими функціями обробки сигналів.

Keywords

• метеоутворення, місцеві предмети, неадаптивний фільтр заглушення, коефіцієнт кореляції, імпульсний доплерівський метеорадіолокатор.