CN110286378B - 一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置，将气象雷达的伺服转台在方位向从预设的方位角度坐标开始每旋转一周的过程中，输出N个触发脉冲后回到方位角度坐标，然后在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔，由此继续依次交替在方位向和俯仰向不断循环此过程，直至伺服转台在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标后结束该立体扫描过程。本发明使气象雷达在进行立体扫描时，能在方位向每发出N个脉冲间隔后回到预设的方位角度坐标，并在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标，从而使气体雷达准确触发每N个脉冲后能在方位向和俯仰向的位置变得精确可控，以便于气象雷达的回波采集和后续信号处理流程。

Description

一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置
技术领域
本发明涉及气象雷达观测领域，尤其涉及一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置。
背景技术
气象雷达是专门用于大气探测的雷达，在农业、交通、大气物理研究等领域都有着广泛的应用前景，其主要是利用雷达观测云、雨等散射体气象目标，可探测降水、云粒子回波的位置、强度，反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流状况等气象信息，实现对龙卷风气旋、恶劣性风暴环流、强降雪、冰雹等灾害性天气预警。
气象雷达通常是安装在伺服转台上，气象雷达随着伺服转台转动并有规律地对空域进行扫描，从而进行信号发射、接收、数据采样等过程，其常用的扫描方式包括方位/俯仰扇形扫描(sPPI/RHI)，方位平面扫描(PPI)，俯仰扫描(RHI)、立体扫描(VOL)等，其中，立体扫描(VOL)是指在方位平面上，以方位0度为起点，俯仰向上从设定的起点开始作为停留位置，依次停留在步进间隔为step的下个俯仰位置上，并且保证停留的俯仰角度位置不超过所设定的终止位置，在每个俯仰停留位置都要进行一次方位向的周扫。
立体扫描(VOL)方式是由多个不同高度层的PPI扫描方式合成来工作，这种扫描方式对于分析全空域的云体分布情况有很大的用途。在转台扫描的过程中，还需要在均匀间隔的角度位置处输出触发脉冲给雷达收发分机，触发脉冲的数量和输出触发脉冲的位置需要精确可控。通常通过转台的伺服电机的编码器进行计数，计够一定数表示达到相应的角度间隔，然后自动控制转台输出一个脉冲；这样的实现机制有时会遇到问题，例如，设置转台沿着某个方向转动并且在旋转过程中每隔角度δθ进行一次触发，直到到达停止位置处进行最后一次触发，总共需要输出N个脉冲。而在实际情况中，由于伺服转台的精度问题，伺服转台输出最后一个即第N个触发脉冲时，伺服电机差若干个计数而没有到达停止位置处，当然也有可能达到了计数要求而输出了第N个触发脉冲，但是这种不确定性对雷达回波采集和后续信号处理是不利的，必须寻找途径使转台转动的同时输出触发脉冲的过程变得精确可控。
因此，气象雷达的立体扫描(VOL)方式由于伺服转台的精度问题，存在触发第N个触发脉冲时未到达终止位置处，从而不利于气象雷达的回波采集和后续信号处理的问题，亟需一种使伺服转台转动到停止位置处准确输出指定触发脉冲的方法。
发明内容
为了解决目前气象雷达的立体扫描(VOL)方式由于伺服转台的精度问题，存在触发第N个触发脉冲时未到达终止位置处，从而不利于气象雷达的回波采集和后续信号处理的问题，本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，该方法包括：S1、使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标；S2、使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；S3、判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复步骤S2和步骤S3，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
第二方面，本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置，该装置包括：初始化单元，用于使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标，并输出一个触发脉冲；方位向扫描单元，用于使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；俯仰向扫描单元，用于判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复方位向旋转单元和俯仰向扫描单元的操作，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法。
本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法及装置，将气象雷达的伺服转台在方位向从预设的方位角度坐标开始每旋转一周的过程中，先在方位角度坐标处输出1个脉冲，然后于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个脉冲后再回到方位角度坐标，接下来在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔，由此继续依次交替在方位向和俯仰向不断循环此过程，直至伺服转台在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标而结束该立体扫描过程。本发明实施例使气象雷达对空域进行立体扫描的过程中，能在方位向每发出N个脉冲间隔后回到预设的方位角度坐标，并在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标，从而使气体雷达在准确触发每N个脉冲后还能在方位向和俯仰向的位置变得精确可控，以便于气象雷达的回波采集和后续信号处理流程。
需要说明的是，本发明实施例中的气象雷达在方位向和俯仰向的扫描流程可以互换，即气象雷达的伺服转台在俯仰向从预设的俯仰角度坐标开始每旋转一周的过程中，先在俯仰角度坐标处发出1个脉冲，然后于俯仰角度坐标之前的N-1个俯仰触发脉冲间隔处依次触发一个脉冲后再回到俯仰角度坐标，接下来在方位向旋转一个方位触发脉冲间隔，由此继续依次交替在俯仰向和方位向不断循环此过程，直至伺服转台在方位向接近或达到方位终止角度坐标而结束该立体扫描过程。由此使气象雷达能在俯仰向每发出N个脉冲间隔后回到预设的俯仰角度坐标，并在方位向接近或到达方位终止角度坐标，从而使气象雷达在准确触发每N个脉冲后还能在俯仰向和方位向的位置变得精确可控，以便于气象雷达的回波采集和后续信号处理流程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法的总体流程示意图；
图2为本发明实施例的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
气象雷达的立体扫描(VOL)是基于对伺服转台的转动控制进行的，伺服转台在方位向或俯仰向转动，立体扫描是指在方位向以方位角度坐标为起点周扫一次回到方位角度坐标，而在俯仰向从俯仰起始角度坐标开始作为停留位置，依次停留在俯仰向触发脉冲间隔的下个俯仰向位置上，并且保证俯仰向位置不超过俯仰终止角度坐标，同时在每个俯仰停留位置都要进行一次方位向的周扫，如此循环。或者，将方位向或俯仰向的运动方式互换，在俯仰向从俯仰起始角度坐标为起点周扫一次至俯仰终止角度坐标，而在方位向从方位起始角度坐标开始作为停留位置，依次停留在方位向触发脉冲间隔的下个方位向位置上，并且保证停留的方位向位置不超过方位终止角度坐标，如此循环。立体扫描是由多个不同高度层的PPI扫描方式合成来工作，这种扫描方式对于分析全空域的云体分布情况有很大的用途。
气象雷达在伺服转台转动的过程中，需要在方位向或俯仰向的均匀间隔的角度位置处输出触发脉冲发送给雷达收发分机，触发脉冲的数量和输出触发脉冲的位置需要精确可控。通常通过伺服转台的伺服电机的编码器进行计数，计够一定数表示达到相应的角度间隔，然后自动控制伺服转台触发一个脉冲。但是这样的实现机制有时会遇到问题，例如，设置伺服转台沿着方位向或俯仰向转动并且在均匀角度间隔角度进行一次触发，总共需要输出N个脉冲，但是实际情况下，由于伺服转台的精度问题，伺服转台输出最后一个即第N个触发脉冲时，伺服电机差若干个计数而没有到达停止位置处，当然也有可能由于伺服电机编码器达到了计数要求而输出了第N个触发脉冲，这种不确定性对气象雷达回波采集和后续信号处理是极为不利的。
因此，为了防止这种不确定性对气象雷达回波采集和后续信号处理的不利影响，本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，图1为本发明实施例的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法的总体流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S1、使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标。
具体地，步骤S1中，在气象雷达开始扫描之前，先将气象雷达的伺服转台在方位向处于预设的方位角度坐标，并在俯仰向处于预设的俯仰起始角度坐标，
S2、使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关。
具体地，步骤S2中，首先使伺服转台在方位向处于方位角度坐标时发出1个触发脉冲，然后将伺服转台在方位向旋转一周回到方位角度坐标，并在该方位向旋转一周回到方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲，从而在方位向旋转一周的过程中一共输出N个触发脉冲，然后关闭伺服转台的触发脉冲开关后，再使伺服转台继续旋转到方位角度坐标。
S3、判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复步骤S2和步骤S3，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
具体地，步骤S3中，当伺服转台在方位向旋转一周回到方位角度坐标之后，判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后，在俯仰向是否超过俯仰终止角度坐标。若超过，则停止气象雷达的立体扫描过程。若未超过，则使伺服转台在俯仰向继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启触发脉冲开关，然后重复步骤S2使伺服转台继续进行方位向上的操作，即使伺服转台继续在方位向处于方位角度坐标时发出1个触发脉冲，然后将伺服转台在方位向继续旋转一周并输出N-1个触发脉冲之后关闭触发脉冲开关，以防止一共输出N个触发脉冲之后在一个交替循环过程中继续触发多余的脉冲，接下来使伺服转台继续旋转回到方位角度坐标，然后继续重复步骤S3中的判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后，在俯仰向是否超过俯仰终止角度坐标，由此使伺服转台交替在方位向和俯仰向的操作，不断循环此过程，直至停止该立体扫描过程。
需要说明的是，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别保持固定，即在方位向和俯仰向分别保持顺时针旋转或逆时针旋转。应当知道的是，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向可以相同，也可以不同，可根据实际情况进行设置。
本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，能使气象雷达对空域进行立体扫描的过程中，能在方位向每发出N个脉冲间隔后回到预设的方位角度坐标，并在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标，从而使气体雷达在准确触发每N个脉冲后还能在方位向和俯仰向的位置变得精确可控，以利于气象雷达的回波采集和后续信号处理流程。
基于上述实施例，步骤S2中，在旋转一周的过程中于每个方位触发脉冲间隔处依次输出N个触发脉冲，进一步包括：S21、使伺服转台在方位角度坐标处输出第1个触发脉冲；S22、将伺服转台在方位向旋转一次至触发停止位置，并在旋转一次的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲；其中，触发停止位置位于下一次到达方位角度坐标之前，旋转一次的角度小于360°；S23、关闭伺服转台的触发脉冲开关；S24、将伺服转台在方位向继续旋转至方位终止角度坐标。
具体地，在方位向周扫一次输出N个触发脉冲的过程具体分为两步的级联，第一步为步骤S21、S22和S23：首先使伺服转台在预设的方位角度坐标处输出第1个触发脉冲，然后将伺服转台在方位向继续旋转到触发停止位置后关闭触发脉冲开关，在方位向继续旋转到触发停止位置的过程中，在触发停止位置之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲，由此一共输出了N个触发脉冲；第二步为步骤S24：使伺服转台在方位向继续旋转至方位终止角度坐标。
本发明实施例使得伺服转台从预设的方位角度坐标处开始，在方位向周扫一次到达触发停止位置的过程中输出N个触发脉冲后，不再发出触发脉冲，然后继续旋转回到方位终止角度坐标。
基于上述实施例，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转速度相同且固定，且在步骤S1之前还包括：初始化设置伺服转台的立体扫描参数，立体扫描参数包括方位角度坐标、方位触发脉冲间隔、方位角度精度、俯仰起始角度坐标、俯仰终止角度坐标、俯仰触发脉冲间隔、俯仰角度精度和旋转速度。
需要说明的是，方位角度精度远小于方位触发脉冲间隔，俯仰角度精度远小于俯仰触发脉冲间隔。
具体地，在气象雷达开始扫描之前，需要向气象雷达的伺服转台输入初始化的立体扫描参数，该立体扫描参数包括预设的方位向参数和俯仰向参数，以使得伺服转台在方位向和俯仰向按照该立体扫描参数进行操作。
基于上述实施例，步骤S3中，判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标，进一步包括：计算伺服转台在俯仰向从当前的俯仰触发脉冲处，旋转一个俯仰触发脉冲间隔后到达的俯仰向坐标；将俯仰向坐标与俯仰终止角度坐标比较，若俯仰向坐标大于俯仰终止角度坐标，则伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后超过俯仰终止角度坐标；若俯仰向坐标不大于俯仰终止角度坐标，则伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后未超过俯仰终止角度坐标。
具体地，为了判断伺服转台是否还需要在俯仰向继续旋转，则假设伺服转台在俯仰向从当前的俯仰触发脉冲出，继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔后，是否超过俯仰终止角度坐标，若超过则停止立体扫描，伺服转台也不需要在俯仰向继续旋转；若未超过则将伺服转台在俯仰向继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔。
进一步地，伺服转台在方位向的每个方位触发脉冲间隔处的精度为半个方位角度精度范围，在俯仰向的每个俯仰触发脉冲间隔处的精度为半个方位角度精度范围。
进一步地，立体扫描参数还包括方位运动序号和俯仰运动序号，方位运动序号和俯仰运动序号的初始值均为0；伺服电机到达每个方位触发脉冲间隔处，方位运动序号增加1；伺服电机到达每个俯仰触发脉冲间隔处，俯仰运动序号增加1。
需要说明的是，通过伺服电机控制伺服转台分别在方位向和俯仰向旋转；伺服电机每隔第一时间间隔向伺服转台发送一次旋转指令，且每隔第二时间间隔判断伺服转台是否正在旋转
基于上述实施例，下面给出一个该气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法的一个具体实施例，以详细描述气象雷达利用该方法进行立体扫描的流程和步骤。
需要说明的是，由于伺服转台在每次循环中，在方位向是从预设的方位角度坐标开始周扫回到方位角度坐标，因此本发明实施例中，为了便于说明，将方位起始坐标设为方位起始角度坐标和方位终止角度坐标，实际上方位起始角度坐标和方位终止坐标重合。
进一步地，本发明实施例中的立体扫描参数包括：方位起始角度坐标θA＝0、方位终止角度坐标θB＝360、方位触发脉冲间隔Δθ、方位角度精度δθ，其中，δθ＜＜Δθ；俯仰起始角度坐标φA、俯仰终止角度坐标φB、俯仰触发脉冲间隔Δφ、俯仰角度精度δφ，其中，δφ＜＜Δφ；旋转速度v；俯仰运动序号m、方位运动序号n，俯仰运动序号m和方位运动序号n初始化均为0；方位运动序号n最大值为N(输出N个触发脉冲)，俯仰运动序号m最大值为M。应当知道的是，n、m、N、M均为大于1的自然数。以下同一参数含义与此一致。
其中，设置方位触发脉冲间隔Δθ＝360/N，俯仰触发脉冲间隔Δφ＝(φB-φA)/M。
A1、使伺服转台在方位向处于方位起始角度坐标θA＝0，并在俯仰向处于俯仰起始角度坐标φA。
A21、打开触发脉冲开关，使伺服转台方位起始角度坐标θA＝0处输出1次触发脉冲，然后在方位向顺时针旋转并在每个方位触发脉冲间隔处的角度，即θ＝θA+(n-1)×Δθ,n≤[1,N]处依次触发一个脉冲直至输出N-1个触发脉冲后到达触发停止位置，此时n＝N，此处设置触发停止位置位于方位终止角度之前的半个方位触发脉冲间隔处，即触发停止位置的角度为360-Δθ/2；其中，θ为每个方位触发脉冲间隔处的角度，n为方位运动序号，θA为方位起始角度坐标，Δθ为方位触发脉冲间隔。由此一共输出N个触发脉冲，然后关闭触发脉冲开关。
需要说明的是，在到达触发停止位置之前，伺服转台在方位向每到达一个方位触发脉冲间隔，则方位运动序号n增加1，即n+1；而在到达触发停止位置之后，将方位运动序号n初始化为0。
A22、使伺服转台在方位向继续旋转Δθ/2，直至到达方位终止角度坐标θB＝360。
A3、判断伺服转台在俯仰向继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔Δφ后，到达每个俯仰触发脉冲间隔处的角度φ＝φA+(m-1)×Δφ,m≤[1,M]时，俯仰向角度φ是否超过俯仰终止角度坐标φB，其中，φ为每个俯仰触发脉冲间隔处的角度，m为俯仰运动序号，φA为俯仰起始角度坐标，Δφ为俯仰触发脉冲间隔。若超过即φ＞φB，此时m≥M则停止该立体扫描过程；若未超过即φ≤φB，此时m＜M，则使得伺服转台在俯仰向继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔Δφ后开启触发脉冲开关，然后重复步骤A21、A22和A3，直至停止该立体扫描过程。
需要说明的是，伺服转台在俯仰向每到达一个俯仰触发脉冲间隔，则俯仰运动序号m增加1，即m＝m+1。
还需要说明的是，本发明实施例中，第一时间间隔t1优选为100～200ms，第二时间间隔t2优选为400～500ms。
另外，伺服转台在方位向的每个方位触发脉冲间隔处的精度满足：θA+(n-1)×Δθ-δθ/2＜θ＜θA+(n-1)×Δθ+δθ/2n≤[2,N]；伺服转台在俯仰向的每个俯仰触发脉冲间隔处的精度满足：φA+(m-1)×Δφ+δφ/2＜φ＜φA+(m-1)×Δφ+δφ/2m≤[2,M]。
图2为本发明实施例的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置的结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置，该装置包括初始化单元201、方位向扫描单元202和俯仰向扫描单元203，其中：
初始化单元201，用于使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标，并输出一个触发脉冲。
具体地，通过初始化单元201，在气象雷达开始扫描之前，先将气象雷达的伺服转台在方位向处于预设的方位角度坐标，并在俯仰向处于预设的俯仰起始角度坐标，
方位向扫描单元202，用于使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关。
具体地，通过方位向扫描单元202，首先使伺服转台在方位向处于方位角度坐标时发出1个触发脉冲，然后将伺服转台在方位向旋转一周回到方位角度坐标，并在该方位向旋转一周回到方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲，从而在方位向旋转一周的过程中一共输出N个脉冲，然后关闭伺服转台的触发脉冲开关后，再使伺服转台继续旋转到方位角度坐标。
俯仰向扫描单元203，用于判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复方位向旋转单元和俯仰向扫描单元的操作，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
具体地，通过俯仰向扫描单元203，当伺服转台在方位向旋转一周回到方位角度坐标之后，判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后，在俯仰向是否超过俯仰终止角度坐标。若超过，则停止气象雷达的立体扫描过程。若未超过，则使伺服转台在俯仰向继续旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启触发脉冲开关，然后重复步骤S2使伺服转台继续进行方位向上的操作，即使伺服转台继续在方位向处于方位角度坐标时发出1个触发脉冲，然后将伺服转台在方位向继续旋转一周并输出N-1个触发脉冲之后关闭触发脉冲开关，以防止一共输出N个触发脉冲之后在一个交替循环过程中继续触发多余的脉冲，接下来使伺服转台继续旋转回到方位角度坐标，然后继续重复步骤S3中的判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后，在俯仰向是否超过俯仰终止角度坐标，由此使伺服转台交替在方位向和俯仰向的操作，不断循环此过程，直至停止该立体扫描过程。
本发明实施例提供一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置，能使气象雷达对空域进行立体扫描的过程中，能在方位向每发出N个脉冲间隔后回到预设的方位角度坐标，并在俯仰向接近或到达俯仰终止角度坐标，从而使气体雷达在准确触发每N个脉冲后还能在方位向和俯仰向的位置变得精确可控，以利于气象雷达的回波采集和后续信号处理流程。
图3为本发明实施例的电子设备的结构示意图，如图3所示，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器(processor)301、通信接口(CommunicationsInterface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303上并可在处理器301上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，例如包括：S1、使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标；S2、使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；S3、判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复步骤S2和步骤S3，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制，例如包括：S1、使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标；S2、使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在旋转一周至方位角度坐标的过程中，于方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；S3、判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复步骤S2和步骤S3，直至停止立体扫描；其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，旋转方向为顺时针或逆时针。
以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，包括：
S1、使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标；
S2、使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在所述旋转一周至方位角度坐标的过程中，于所述方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；
在旋转一周的过程中于每个方位触发脉冲间隔处依次输出N个触发脉冲，进一步包括：
S21、使伺服转台在所述方位角度坐标处输出第1个触发脉冲；
S22、将伺服转台在方位向旋转一次至触发停止位置，并在所述旋转一次的过程中，于所述方位角度坐标之前的N-1个所述方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲；其中，所述触发停止位置位于下一次到达所述方位角度坐标之前，所述旋转一次的角度小于360°；
S23、关闭伺服转台的触发脉冲开关；
S24、将伺服转台在方位向继续旋转至所述方位终止角度坐标；
S3、判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复步骤S2和步骤S3，直至停止立体扫描；
其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，所述旋转方向为顺时针或逆时针。
2.根据权利要求1所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转速度相同且固定，且在步骤S1之前还包括：初始化设置伺服转台的立体扫描参数，所述立体扫描参数包括方位角度坐标、方位触发脉冲间隔、方位角度精度、俯仰起始角度坐标、俯仰终止角度坐标、俯仰触发脉冲间隔、俯仰角度精度和旋转速度。
3.根据权利要求1所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，步骤S3中，所述判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标，进一步包括：
计算所述伺服转台在俯仰向从当前的俯仰触发脉冲处，旋转一个俯仰触发脉冲间隔后到达的俯仰向坐标；
将所述俯仰向坐标与所述俯仰终止角度坐标比较，若所述俯仰向坐标大于所述俯仰终止角度坐标，则伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后超过俯仰终止角度坐标；若所述俯仰向坐标不大于所述俯仰终止角度坐标，则伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后未超过俯仰终止角度坐标。
4.根据权利要求1所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，伺服转台在方位向的每个所述方位触发脉冲间隔处的精度为半个方位角度精度范围，在俯仰向的每个所述俯仰触发脉冲间隔处的精度为半个方位角度精度范围。
5.根据权利要求1所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，所述立体扫描参数还包括方位运动序号和俯仰运动序号，方位运动序号和俯仰运动序号的初始值均为0；伺服电机到达每个所述方位触发脉冲间隔处，所述方位运动序号增加1；伺服电机到达每个所述俯仰触发脉冲间隔处，所述俯仰运动序号增加1。
6.根据权利要求1所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法，其特征在于，通过伺服电机控制所述伺服转台分别在方位向和俯仰向旋转；所述伺服电机每隔第一时间间隔向伺服转台发送一次旋转指令，且每隔第二时间间隔判断伺服转台是否正在旋转。
7.一种气象雷达立体扫描的脉冲触发控制装置，其特征在于，包括：
初始化单元，用于使伺服转台在方位向处于方位角度坐标，且在俯仰向处于俯仰起始角度坐标；
方位向扫描单元，用于使伺服转台输出1个触发脉冲；将伺服转台在方位向旋转一周至方位角度坐标，并在所述旋转一周至方位角度坐标的过程中，于所述方位角度坐标之前的N-1个方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲之后，关闭伺服转台的触发脉冲开关；
在旋转一周的过程中于每个方位触发脉冲间隔处依次输出N个触发脉冲，进一步包括：
S21、使伺服转台在所述方位角度坐标处输出第1个触发脉冲；
S22、将伺服转台在方位向旋转一次至触发停止位置，并在所述旋转一次的过程中，于所述方位角度坐标之前的N-1个所述方位触发脉冲间隔处依次输出一个触发脉冲；其中，所述触发停止位置位于下一次到达所述方位角度坐标之前，所述旋转一次的角度小于360°；
S23、关闭伺服转台的触发脉冲开关；
S24、将伺服转台在方位向继续旋转至所述方位终止角度坐标；
俯仰向扫描单元，用于判断伺服转台若在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后是否超过俯仰终止角度坐标；若超过则停止立体扫描；若未超过则使得伺服转台在俯仰向旋转一个俯仰触发脉冲间隔后开启所述触发脉冲开关，然后重复所述方位向旋转单元和所述俯仰向扫描单元的操作，直至停止立体扫描；
其中，伺服转台在方位向和俯仰向的旋转方向分别固定，所述旋转方向为顺时针或逆时针。
8.一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的气象雷达立体扫描的脉冲触发控制方法。
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