[发明专利]用于三维非正交超声波阵列测风装置的测量误差校正方法

摘要

本发明公开了一种用于三维非正交超声波阵列测风装置的测量误差校正方法，先测量单通道风速构造风速矩阵，再利用工具MATLAB计算总风速的平均值及标准差；对于测量结果来说，多次测量结果的平均值应该与实际风场的真实值相等或近似，因此寻找一个合成矩阵，使得利用此矩阵合成的总风速的平均值与风场值相等，但是标准差比原始标准差小很多，从而达到风速测量误差的校正，且测量结果更加稳定。

主权项

1.一种用于三维非正交超声波阵列测风装置的测量误差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、测量量三维非正交超声波阵列测风装置各通道的风速，再利用各通道的风速构成风速矩阵，记为V_阵；(2)、将各通道的测量时间、各通道测得的风速以及各通道的总风速构成校正前的测量数据矩阵，并导入至工具MATLAB；(3)、利用工具MATLAB计算总风速的平均值V_ave及标准差V_std；(4)、结合三维非正交超声波阵列测风装置，利用工具MATLAB产生两个逼近标准值的角度值θ、(5)、根据θ、构造合成矩阵A；(6)、计算A^TA的逆矩阵(A^TA)^‑1；(7)、根据逆矩阵(A^TA)^‑1计算V²；V²＝(V_x V_y V_z)(V_x V_y V_z)^T＝V_阵(A^TA)^‑1(V_阵)^T其中，V_x、V_y、V_z表示在空间直角坐标系下的轴向速度；(8)、对V²中的每一个元素开方，得到每个时刻校正后的总总风速，再对所有校正后的总风速求取平均值，得到拟合后的总风速平均值V_ave1；(9)、设置阈值V^*，比较V_ave1与V_ave的差值是否小于阈值V^*，如果小于，则进入步骤(10)，否则，返回至步骤(4)；(10)、计算总风速平均值V_ave1的标准差V_std1，比较V_std1与V_std的大小，如果V_std1小于V_std的λ倍，λ取值为(0,1)，则合成矩阵A为校正后的标准矩阵，返回校正后每个时刻的总风速，误差校正结束；否则，返回步骤(4)。