[发明专利]一种大气的边界层高度确定方法以及相关设备

说明书

本申请公开了一种大气的边界层高度确定方法以及相关设备，该方法包括：获取距离平方校正信号RCS；确定多个探测区域中对应的RCS信噪比大于第一阈值、RCS变异系数小于第二阈值、RCS平均值小于第三阈值、且距离激光雷达最近的背景探测区域，其中，多个探测区域为将激光雷达发射的激光信号所经过的探测距离按预设步长所划分出的；在根据背景探测区域中的RCS检测到背景探测区域中存在至少一个悬浮层的情况下，确定至少一个悬浮层中距离激光雷达最近的目标悬浮层的底部高度；根据目标悬浮层的底部高度，确定大气的边界层高度。这样，可以避免悬浮层对确定大气的边界层高度时的影响，提高所确定的大气的边界层高度的准确性。

技术领域

本申请涉及大气技术领域，尤其涉及一种大气的边界层高度确定方法以及相关设备。

背景技术

现有技术中，提取大气的边界层高度的方法有梯度法以及理想廓线法等等。梯度法是将距离平方校正信号随高度衰减的速率大小作为判断大气的边界层高度的依据，即将距离平方校正信号的梯度取得最小值的高度位置定义为大气的边界层高度。梯度法容易受到回波信号自身噪声和气溶胶层结构的影响，稳定性较差，导致提取的大气的边界层高度会出现偏差。

理想廓线法是通过对大气后向散射系数进行拟合得到大气的边界层高度，其对气溶胶层和云层很敏感。当大气中存在多层结构，例如残留层和云层时，理想廓线法提取大气的边界层高度时会出现误判的情况。因此，现有的提取大气的边界层高度的方法的准确性较低。

发明内容

本发明提供了一种大气的边界层高度确定方法以及相关设备，以解决现有技术中存在的提取大气的边界层高度的方法的准确性较低的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种大气的边界层高度确定方法，包括：

获取距离平方校正信号RCS，其中，所述RCS为对原始信号进行校正处理所获得的，所述原始信号为激光雷达发射的激光信号经大气散射所获得的；

确定多个探测区域中对应的RCS信噪比大于第一阈值、RCS变异系数小于第二阈值、RCS平均值小于第三阈值、且距离所述激光雷达最近的背景探测区域，其中，所述多个探测区域为将所述激光雷达发射的激光信号所经过的探测距离按预设步长所划分出的；

在根据所述背景探测区域中的RCS检测到所述背景探测区域中存在至少一个悬浮层的情况下，确定所述至少一个悬浮层中距离所述激光雷达最近的目标悬浮层的底部高度；

根据所述目标悬浮层的底部高度，确定大气的边界层高度。

可选的，所述方法还包括：

计算所述RCS的梯度f(r_i)；

根据所述RCS的梯度f(r_i)，计算所述背景探测区域中的RCS的梯度的均值μ_f；

根据所述RCS的梯度f(r_i)和所述背景探测区域中的RCS的梯度的均值μ_f，计算所述背景探测区域中的RCS的梯度的标准差σ_f；

在所述背景探测区域中存在RCS的梯度f(r_i)大于μ_f+3σ_f的目标散射点的情况下，确定所述背景探测区域中存在悬浮层，并确定所述目标散射点对应的高度为所述悬浮层的底部高度。

可选的，在所述根据所述目标悬浮层的底部高度，确定大气的边界层高度的步骤之前，所述方法还包括：

计算所述目标悬浮层所包含的散射点对应的RCS与所述背景探测区域对应的RCS平均值的比值Ratio；

根据所述比值Ratio，确定所述目标悬浮层的类型。

可选的，所述根据所述比值Ratio，确定所述目标悬浮层的类型，包括：