多普勒激光雷达的飞机尾涡识别方法

来源：激光技术杂志2019年第2期北京时间：

作者：潘卫军, 张庆宇, 张强, 李华, 吴郑源

摘要：为了提高民航安全和飞行效率，实现对尾涡的准确识别，对飞机尾涡的空气动力学理论，特别是经典的Hallock-Burnham尾涡速度数学模型进行了分析研究。结合多普勒激光雷达探测涡流风场径向速度的原理，建立了雷达飞机尾涡探测的径向速度标准模型，引入滑动窗口思想，提出一种基于波形相似度匹配的方法，对尾涡进行自动识别，并给出了详细的算法流程；利用实测的激光雷达风场及雷达底层数据和假设检验方法对该识别方法进行了理论分析和实验验证。结果表明，该算法对飞机尾涡的有效识别率为90%。研究结果对进一步的尾涡监测具有一定参考价值。

关键词：信号处理, 多普勒激光雷达, 尾涡识别, Hallock-Burnham速度模型, 滑动窗口, 波形匹配