[发明专利]基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法

权利要求书

1.基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：

步骤1，接收双偏振雷达一个平面扫描内，经过去系统相位、去折叠处理后的Φ_DP；

步骤2，将比差分相移K_DP作为变分分析的状态向量，将Φ_DP为K_DP的距离积分作为观测算子，将Φ_DP作为观测向量，构建变分分析的代价函数；

步骤3，在变分分析的状态向量和变分分析的代价函数中引入B样条插值算子；

步骤4，利用limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno algorithm forbound optimization算法最小化代价函数，并在其中引入状态变量为非负的条件，求得非负的K_DP。

2.如权利要求1所述的基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：还需接收经过定标的Z_H、Z_DR、ρ_hv；并利用双偏振雷达参数的自洽关系，从Z_H和Z_DR观测中估计K_DP的背景值以及它的误差分布，并构建变分分析的代价函数中的背景项。

3.如权利要求2所述的基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：对Z_H和Z_DR进行径向滤波，所述双偏振雷达参数的自洽关系利用滴谱仪观测进行拟合。

4.如权利要求3所述的基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：K_DP的背景值为其中a为10^-1至10^-10，b为0至10，c为0至-10，Z_h和Z_dr分别是Z_H和Z_DR的线性形式。

5.如权利要求4所述的基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：获取K_DP背景值的误差标准差理论值σ_t为其中σ_DSD为雨滴谱不确定性导致的误差标准差，σ_m为观测误差导致的误差标准差。

6.如权利要求5所述的基于变分分析的双偏振雷达比差分相移快速估算方法，其特征在于：根据K_DP背景值的误差标准差理论值σ_t、ρ_hv以及Z_H，得到变分分析代价函数中使用的K_DP的背景值的误差标准差σ′_t；当Z_H大于50dBZ时，σ′_t取值为10的5次方以上任意一个数；当Z_H小于等于50dBZ时，如果σ_t小于0.05且ρ_hv大于等于0.9，σ′_t取值为0.05，如果σ_t小于0.05且ρ_hv小于0.9时，σ′_t取值为0.2；当Z_H小于等于50dBZ时，如果σ_t大于等于0.05且ρ_hv小于0.9，σ′_t取值为4倍的σ_t，如果σ_t大于等于0.05且ρ_hv大于等于0.9，σ′_t取值和σ_t相等。