测风激光雷达修正F因子的小尺度风切变检测算法

针对由复杂地形或地理环境等因素诱发范围小但强度大的晴空风切变无法被已有风切变算法检测的问题,提出一种测风激光雷达修正F因子来检测这种小尺度风切变的算法。将传统F因子中雷达无法直接测量的垂直风速分量通过理论模型转换为径向风速梯度的函数,将解算F因子的关键点落在得到径向风速梯度的问题上。先从晴空风场数据中提取出激光雷达下滑道扫描的风速廓线,再用最小二乘法计算风速廓线的径向梯度,进一步求解得到修正后的F因子,并根据其经验阈值来判别风切变,最后使用香港国际机场提供的实测激光雷达风场数据进行了实验验证。实验结果表明,当风切变范围在400~800m时,该算法能够检测出现有斜坡算法无法检测到的小尺度风切变,并将小尺度风切变检测范围扩大2NM。该方法利用地面激光雷达数据来衡量机载指标变化,并在检测几百米的小尺度风切变方面效果明显,对于降低风切变漏报率和提高风切变预警率都具有重要意义。