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[发明专利]一种基于激光雷达的机场跑道低空风切变预警方法-CN202211160509.3有效
发明人： 庄子波;刘伟领;郉志伟 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光雷达的机场跑道低空风切变预警方法，利用激光雷达得到激光中心束的径向风速矩阵；利用信噪比以及插值法来保障风场的真实性和完整性；通过风速偏差值公式，将径向风速矩阵转变为风速偏差值矩阵；在风速偏差值矩阵中加入不同时间段的风速差值，建立一个三维时空矩阵，从而将时间同空间结合起来；通过三维时空矩阵来预测下一个时刻的风速差值之后，将其带入风切变强度因子的计算公式，然后按照计算出的风切变强度因子，来输出对应等级的风切变。本发明综合数据能力强，具有低漏报率、高识别率、计算过程简便的优点，能够对跑道近地面水平风切变进行有效的识别，为飞机的安全起降提供了可靠的保障。
一种基于激光雷达机场跑道低空切变预警方法

[发明专利]一种基于激光雷达区域风切变告警发布方法-CN202210624859.4在审
发明人： 庄子波;邓峥;陈星;史雨涵;邢志伟;台宏达;邵靖媛 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：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。
一种基于激光雷达区域切变告警发布方法

[发明专利]一种基于滑动窗口法的激光雷达低空风切变区域告警方法-CN202210409921.8在审
发明人： 庄子波;张春辉;陈星;史雨涵;邢志伟;台宏达;邓铮 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：一种基于滑动窗口法的激光雷达低空风切变区域告警方法。其包括利用测风激光雷达对扫描区域进行扫描，获得径向风速数据；将扫描区域分成若干个方形风速测量区域，将方形风速测量区域分成网格，获得合格径向风速数据；使用奇异值分解法计算出每一网格内各测量点的风切变脉动速度值；使用滑动窗口法计算出整个方形风速测量区域的风切变脉动速度值，并结合一段时间内风切变脉动速度值变化趋势，判断各方形风速测量区域内是否发生风切变等步骤。本发明通过空间和时间结合改善了低空风切变难以实时检测和追踪问题。过程中对不合格数据点进行质量控制和对异常值点计算权重提高，改善了低空风切变发布准确率低，虚警率高问题，对风切变告警提供了新思路。
一种基于滑动窗口激光雷达低空切变区域告警方法

[发明专利]一种基于激光雷达的CNN-RNN机场跑道风切变预警方法-CN202210411064.5在审
发明人： 庄子波;刘伟领;陈星;史雨涵;邢志伟;台宏达;邓铮 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：一种基于激光雷达的CNN‑RNN机场跑道风切变预警方法。其包括：获得扫描区域矩阵数据、将矩阵数据带入注意力机制模型进行预处理、将矩阵数据带入卷积神经网络模型进行卷积处理、将近期保留的全连接层数据链与卷积处理获得的全连接层数据链一起带入循环神经网络模型中进行处理，输出预测的全连接层数据链；将预测的全连接层数据链带入风切变数据库中进行匹配并预警。本发明引入了AM模型，来放大矩阵数据中潜在的风切变特征，同时利用深度学习技术对有效的时空数据加以分析，从而来减小误报率，提高预测的准确性。其综合数据能力强，具有低漏报率和高识别率的优点，能够对跑道的低空风切变进行有效的识别，为飞机的安全起降提供了可靠的保障。
一种基于激光雷达 cnn rnn 机场跑道切变预警方法

[发明专利]基于EEMD的M‑Z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法-CN201510252488.1有效
发明人：蒋立辉;盖井艳;王维波;熊兴隆;庄子波 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2015-05-18 - 公布日： 2017-06-16 - 主分类号： G08B13/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于EEMD的M‑Z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法，该方法的步骤如下信号采集M‑Z干涉仪型机场周界预警系统采集光信号并将其转化为原始电信号s(n)；预处理对原始电信号s(n)进行滤波、放大等处理得到电信号s′(n)；EEMD分解；EEMD能量熵；事件检测；特征提取；入侵分类。本发明相对现有的时域、小波、短时频率‑时间等方法的局限性，采用具有自适应性的EEMD算法，依据入侵信号能量不同的性质，提出EEMD能量熵的方法消除非人为入侵，并建立双重支持向量机区分入侵类型，提高识别率，降低误报率，为M‑Z干涉仪型机场周界系统的模式识别提供新的方法。
基于 eemd 干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法

[实用新型]一种半球镜面式能见度自动观测仪-CN201520924439.3有效
发明人：台宏达;庄子波 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2015-11-19 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：一种半球镜面式能见度自动观测仪，涉及大气探测领域，其特征在于它包括底座(4)、半球镜面(2)、支撑臂(3)、CMOS摄像机(1)和数据处理控制模块，所述半球镜面(2)的镜面朝上安装在底座(4)上，所述支撑臂(3)的一端固定安装在底座(4)的一侧；首次实现了主导能见度的自动观测；兼备有全天空云量仪的功能；能得到整个面的能见度值。
一种半球镜面式能见度自动观测

[实用新型]一种主导能见度自动观测仪-CN201520924440.6有效
发明人：台宏达;庄子波 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2015-11-19 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： G01W1/10 文献下载
摘要：一种主导能见度自动观测仪，涉及大气探测领域，包括支撑架(5)、挡光护罩(2)、鱼眼透镜(1)、温控箱(3)、数字摄像机(4)和数据处理控制模块(6)，所述挡光护罩(2)顶部设有鱼眼透镜安装口，并位于顶部正中间，挡光护罩(2)固定安装在支撑架(5)的鱼眼透镜安装口处；首次实现了主导能见度的自动观测；兼备有全天空云量仪的功能；能得到整个面的能见度值。
一种主导能见度自动观测

[发明专利]一种主导能见度自动观测方法-CN201510799461.4在审
发明人：台宏达;庄子波 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2015-11-19 - 公布日： 2016-03-09 - 主分类号： G01W1/10 文献下载
摘要：一种主导能见度自动观测方法，涉及大气探测领域，一种主导能见度自动观测仪包括支撑架(5)、挡光护罩(2)、鱼眼透镜(1)、温控箱(3)、数字摄像机(4)和数据处理控制模块(6)，所述挡光护罩(2)顶部设有鱼眼透镜安装口，并位于顶部正中间；利用主导能见度自动观测仪进行自动观测的方法包括以下步骤：获得被观测区域全景图像；提取被观测区域的光亮度数据；提取被观测区域目标物特征数据；以1°为单位计算各扇形范围内目标物能见度值；输出主导能见度值。首次实现了主导能见度的自动观测；兼备有全天空云量仪的功能；能得到整个面的能见度值，且同时具有观测“有效水平能见度”的功能。
一种主导能见度自动观测方法

[发明专利]基于半球镜面原理的主导能见度自动观测方法-CN201510799195.5在审
发明人：台宏达;庄子波 -专利权人：中国民航大学
申请日： 2015-11-19 - 公布日： 2016-01-27 - 主分类号： G01N21/84 文献下载
摘要：基于半球镜面原理的主导能见度自动观测方法，涉及大气探测领域，一种半球镜面式能见度自动观测仪，其特征在于它包括底座(4)、半球镜面(2)、支撑臂(3)、CMOS摄像机(1)和数据处理控制模块，所述半球镜面(2)的镜面朝上安装在底座(4)上，所述支撑臂(3)的一端固定安装在底座(4)的一侧；利用半球镜面式能见度自动观测仪进行自动观测的方法包括以下步骤：获得被观测区域全景图像；提取被观测区域的光亮度数据；提取被观测区域目标物特征数据；根据背景光亮度及目标物特征，计算每1°范围内的目标物能见度值；综合处理360组能见度值，得到主导能见度值。首次实现了主导能见度的自动观测；兼备有全天空云量仪和有效水平能见度的自动观测功能；能得到整个面的能见度值。
基于半球原理主导能见度自动观测方法

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