CN112105952A - 气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序 - Google Patents

气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序 Download PDF

Info

Publication number
CN112105952A
CN112105952A CN201980030661.XA CN201980030661A CN112105952A CN 112105952 A CN112105952 A CN 112105952A CN 201980030661 A CN201980030661 A CN 201980030661A CN 112105952 A CN112105952 A CN 112105952A
Authority
CN
China
Prior art keywords
doppler velocity
velocity data
data
weather
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201980030661.XA
Other languages
English (en)
Inventor
高岛祐弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Publication of CN112105952A publication Critical patent/CN112105952A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/288—Coherent receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/12—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the pulse-recurrence frequency is varied to provide a desired time relationship between the transmission of a pulse and the receipt of the echo of a preceding pulse
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/426—Scanning radar, e.g. 3D radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/581—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
    • G01S13/582—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets adapted for simultaneous range and velocity measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

课题在于，即使多普勒速度数据成为错误的值，也准确地检测出该错误的值。解决手段在于，气象雷达装置(20)具备近似函数计算部(121)、除外值检测部(122)及数据置换部(123)。近似函数计算部(121)使用在由以天线(200)位置为中心的距离方向及方位方向的二维坐标表现的每个位置处得到的气象观测用的观测对象的多普勒速度数据中的在方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算近似函数。除外值检测部(122)使用在方位方向上排列的多个多普勒速度数据、以及近似函数的值，检测除外值。

Description

气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序
技术领域
本发明涉及使用多普勒速度数据观测云、雨等与气象相关联的观测对象的状态的气象雷达装置。
背景技术
当前，各种气象雷达装置正在实用化。例如，在专利文献1、专利文献2中，记载了使用多普勒速度数据的气象雷达装置。
专利文献1所记载的气象雷达向作为观测对象的云、雨发送脉冲信号，并接收其反射信号，从而检测其相位变化量。专利文献1所记载的气象雷达根据该相位变化量，计算观测对象(云、雨)的多普勒速度数据。然后，专利文献1所记载的气象雷达根据该多普勒速度数据，对观测对象(云、雨)的状态进行观测。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014－173865号公报
专利文献2:日本特开2013－205151号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
但是，被观测的脉冲信号的相位变化量在超过脉冲信号的1个波长时变得不连续。另外，被观测的脉冲信号的相位变化量有时由于噪声等的影响而变得不连续。
然后，由于这样的相位变化量的不连续的变化，多普勒速度数据成为错误的值。
因此，本发明的目的在于，提供即使由于相位变化量的不连续的变化而多普勒速度数据成为错误的值，也能够检测出该错误的值的技术。
用于解决课题的手段
本发明的气象雷达具备近似函数计算部、除外值检测部及数据置换部。近似函数计算部使用在由以天线位置为中心的距离方向及方位方向的二维坐标表现的每个位置处得到的气象观测用的观测对象的多普勒速度数据中的在方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算近似函数。除外值检测部使用在方位方向上排列的多个多普勒速度数据、以及近似函数的值，检测除外值。
在该构成中，利用气象观测用的观测对象(例如云、雨)的多普勒速度数据连续性变化，气象雷达通过使用近似函数来检测不连续之处。然后，通过能够检测出这样的不连续之处，例如，气象雷达装置将该不连续之处的多普勒速度数据置换为基于近似函数的近似值。
发明效果
根据本发明，即使由于相位变化量的不连续的变化而多普勒速度数据成为错误的值，也能够准确地检测出该错误的多普勒速度数据。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的气象雷达装置中的气象观测数据生成部的功能框图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的气象雷达装置的功能框图。
图3是表示距离方向的折返校正的概念的图。
图4是表示一般的均一的风的分布的一例的图。
图5是表示方位方向的除外值的置换的概念的图。
图6中图6的(A)、图6的(B)、图6的(C)是表示使用了本实施方式的气象观测数据生成部的构成及处理的情况下的多普勒速度数据的校正、置换的迁移的图。
图7是表示由实现气象观测数据生成部的运算处理装置进行的基本的处理的流程图。
图8是表示距离方向的折返的校正的处理的流程图。
图9是表示方位方向的除外值的置换的处理的流程图。
图10是本发明的第2实施方式所涉及的气象雷达装置的气象观测数据生成部的功能框图。
图11中图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)是表示气象观测数据生成部所进行的第一次的校正、置换的处理时的多普勒速度数据的图。
图12中图12的(A)、图12的(B)、图12的(C)是用于说明伪数据的生成的概念的图。
图13中图13的(A)是表示第一次的校正及置换结束、追加了伪数据后的多普勒速度数据的图，图13的(B)、图13的(C)是表示气象观测数据生成部所进行的第二次的校正、置换的处理时的多普勒速度数据的图。
图14是表示由实现气象观测数据生成部的运算处理装置进行的基本的处理的流程图。
图15是本发明的第3实施方式所涉及的气象雷达装置的气象观测数据生成部的功能框图。
图16中图16的(A)、图16的(B)、图16的(C)是表示使用了第1实施方式所涉及的气象观测数据生成部的情况下的气象观测数据的图。
图17中图17的(A)、图17的(B)、图17的(C)是表示使用了第2实施方式所涉及的气象观测数据生成部的情况下的气象观测数据的图。
图18中图18的(A)、图18的(B)是表示使用了第2实施方式所涉及的气象观测数据生成部的情况下的气象观测数据的图。
具体实施方式
关于本发明的第1实施方式所涉及的气象雷达装置，参照附图进行说明。图1是本发明的第1实施方式所涉及的气象雷达装置中的气象观测数据生成部的功能框图。图2是本发明的第1实施方式所涉及的气象雷达装置的功能框图。
首先，使用图2，关于包含气象观测数据生成部10的气象雷达装置20的构成进行说明。此外，气象雷达装置20中的除了气象观测数据生成部10以外的功能部的构成及处理与申请人已申请及已公开的已知的脉冲多普勒雷达相同，省略详细的说明。
如图2所示，气象雷达装置20具备发送部21、收发切换器22、接收部23、多普勒速度数据计算部24及气象观测数据生成部10。
发送部21生成具有规定的反复周期的脉冲信号。作为脉冲信号的来源的载波信号的频率与观测对象的种类相应地被设定。在本实施方式的气象雷达20中，观测对象是气象观测用的对象物，是雨及云。因此，被设定为在雨及云上反射的频率。
发送部21将脉冲信号向收发切换器22输出，并且将其一部分向接收部23输出。
收发切换器22切换发送期间和接收期间，并反复进行该动作。具体而言，收发切换器22在发送期间，将发送部21与天线200连接，从而将脉冲信号向天线200输出。另一方面，收发切换器22在接收期间，将脉冲信号的反射信号从天线200向接收部23输出。
天线200一边以旋转轴作为中心在水平面上进行旋转，一边以规定的仰角发送脉冲信号，并接收其反射信号。
接收部23针对反射信号进行规定的放大处理等。接收部23计算脉冲信号与对于该脉冲信号的反射信号的相位变化量(脉冲信号与反射信号的相位差)。接收部23将相位变化量向多普勒速度数据计算部24输出。
多普勒速度数据计算部24例如使用双重PRF法等，基于相位变化量计算多普勒速度数据。
多普勒速度数据由针对以天线200的位置作为中心位置(基准点)且以距离方向和方位方向这二维表现的各位置计算的多普勒速度表现。距离方向是从中心位置以辐射状相离的方向。方位方向是与天线200的旋转方向平行的方向。
多普勒速度数据计算部24将天线200的1周量(1个扫描量)的多普勒速度数据作为组，向气象观测数据生成部10输出。
如图1所示，气象观测数据生成部10具备数据处理部11及数据处理部12。数据处理部11及数据处理部12分别由进行后述处理的运算处理元件等硬件以及实现后述处理的程序构成。
概略而言，数据处理部11针对多普勒速度数据的距离方向的折返进行校正。数据处理部12针对多普勒速度数据进行方位方向的除外值的置换。
气象观测数据生成部10通过具备数据处理部11及数据处理部12，能够检测由相位变化量引起的距离方向及方位方向的多普勒速度数据的错误的值。然后，气象观测数据生成部10能够将多普勒速度数据中的错误的值置换为与观测对象相应的更准确的值。
此外，数据处理部11不是必须的构成，如果是不会发生距离方向的折返的环境及设定，则也能够省略。
(数据处理部11的构成及距离方向的折返的校正)
如图1所示，数据处理部11具备中位数计算部111、差量值计算部112、折返检测部113及校正部114。
中位数计算部111在关注的一个方位上取得在距离方向上排列的多个多普勒速度数据。中位数计算部111设定该方位中的距离方向的关注位置(例如图3的Dm)。
中位数计算部111以关注位置作为远端取得中心侧的规定距离的范围(例如图3的RGm)内的多普勒速度数据。中位数计算部111计算该范围内的多普勒速度数据的中位数。如果在该范围内有多个多普勒速度数据，则中位数计算部111根据这多个多普勒速度数据计算中位数。如果在该范围内有1个多普勒速度数据，则中位数计算部111将该多普勒速度数据作为中位数。中位数计算部111将中位数向差量值计算部112输出。此时，中位数计算部111将关注位置的多普勒速度数据与中位数建立关联，并向差量值计算部112输出。
中位数计算部111一边从靠近中心的位置依次沿着距离方向使关注位置偏移，一边针对各关注位置计算中位数。此时，如果由折返检测部113检测出折返，则中位数计算部111停止关注位置的偏移及中位数的计算。
差量值计算部112计算关注位置的多普勒速度数据(例如图3的V(Dm))与中位数的差量值。差量值计算部112将差量值向折返检测部113输出。
折返检测部113使用差量值，判定距离方向的折返是否发生。更具体而言，如果差量值是折返判定用的阈值以上，则折返检测部113判定为从该时刻的关注位置发生了距离方向的折返。另一方面，如果差量值小于折返判定用的阈值，则折返检测部113判定为在该时刻的关注位置未发生距离方向的折返。此外，折返检测部113也检测多普勒速度数据的符号的反转方向。
折返检测部113将折返发生的判定结果及符号的反转方向向校正部114输出。另外，折返检测部113将折返发生的判定结果向中位数计算部111输出。
校正部114如果得到了折返发生的判定结果，则针对包含该关注位置在内的在距离方向上排列的多普勒速度数据进行校正。更具体而言，校正部114针对在距离方向上排列的多普勒速度数据中的比关注位置更远的多普勒速度数据进行校正。校正值为：针对校正对象的位置的多普勒速度数据，加上或者减去与发送部21及接收部23的规格相应地决定的能够实测的多普勒速度数据的上限值(例如图3的Vm)的2倍值(例如图3的2Vm)。校正部114在多普勒速度数据从负值反转为正值的情况下，针对多普勒速度数据(实测数据)减去2Vm。另一方面，校正部114在多普勒速度数据从正值反转为负值的情况下，针对多普勒速度数据(实测数据)加上2Vm。
通过这样的构成及处理，即使由于距离方向的折返而多普勒速度数据成为错误的值，也能够将该错误的值校正为与实际的气象状态及观测对象相应的准确的值。
图3是表示距离方向的折返校正的概念的图。图3中，横轴是距离，纵轴是多普勒速度数据。
在图3所示的情况下，仅在关注位置Dm处，多普勒速度数据(实测数据)不连续。另外，比关注位置Dm更靠中心侧的规定范围的多个位置处的多普勒速度数据(实测数据)与关注位置Dm的多普勒速度数据(实测数据)的值大为不同。例如，在图3所示的情况下，比关注位置Dm更靠中心侧的规定范围的多个位置处的多普勒速度数据(实测数据)是负值，与多普勒速度数据的下限值－Vm大致相等。另一方面，关注位置Dm的多普勒速度数据(实测数据)是正值，与多普勒速度数据的上限值+Vm大致相等。
在此，图4是表示一般的均一的风的分布的一例的图。如果未发生局部的湍流等，则如图4所示，在距离方向上排列的各位置处，风的朝向大致相同，风速固定或者连续地变化。因此，如上所述在距离方向上排列的多个位置中的仅关注位置Dm处多普勒速度数据的值不连续且值大为变化，通常是不可能的。因此，能够判断为：在关注位置Dm处，由于多普勒速度数据的计算处理的极限而发生折返。
利用该原理，数据处理部11通过实现上述的构成及处理，检测关注位置Dm处的折返。此时，如上所述，数据处理部11一边使关注位置Dm从靠近中心的位置依次向远方偏移，一边检测折返。由此，数据处理部11能够切实且准确地检测折返的发生以及折返发生的位置。
然后，数据处理部11校正比关注位置Dm更远的各位置的多普勒速度数据。此时，校正值如上所述是上限值Vm的2倍。
在图3所示的情况下，在关注位置Dm处，多普勒速度数据从负值反转为正值，因此数据处理部11针对关注位置Dm处的多普勒速度数据(实测数据)V(Dm)，减去2Vm，从而计算校正数据。然后，数据处理部11针对比关注位置Dm更靠远方的各位置的多普勒速度数据(实测数据)，也同样减去2Vm，从而计算校正数据。
由此，针对距离方向，如图3所示，能够得到与实际的雨、云等观测对象的状态相应的连续且准确的多普勒速度数据。
(数据处理部12的构成及方位方向的除外值的校正)
如图1所示，数据处理部12具备近似函数计算部121、除外值检测部122及数据置换部123。
针对近似函数计算部121，输入从数据处理部11输出的1个扫描量的多普勒速度数据。近似函数计算部121在关注距离上取得在方位方向上排列的多普勒速度数据。关注距离例如根据在方位方向上排列的多普勒速度数据的个数多的位置被设定。或者，关注距离根据距中心的距离短的位置被设定。
近似函数计算部121针对在方位方向上排列的多普勒速度数据，计算近似函数。近似函数优选为COS函数、SIN函数等周期函数，但也可以使用表现三角波的函数等。此外，矩形波、锯齿波等产生值的不连续点的函数(在某1点上值大为变化的函数)不适用于近似函数。
近似函数计算部121将方位方向的各位置处的基于近似函数的多普勒速度数据的近似值、以及实测的多普勒速度数据，向除外值检测部122输出。
除外值检测部122按每个位置对基于近似函数的多普勒速度数据的近似值与实测的多普勒速度数据进行比较，基于比较结果，检测除外值。具体而言，如果基于近似函数的多普勒速度数据的近似值与实测的多普勒速度数据之差为除外值检测用的阈值以上，则除外值检测部122将该位置处的实测的多普勒速度数据检测为除外值。另一方面，如果基于近似函数的多普勒速度数据的近似值与实测的多普勒速度数据之差小于除外值检测用的阈值，则除外值检测部122不将该位置处的实测的多普勒速度数据检测为除外值。
除外值检测部122将基于近似函数的多普勒速度数据的近似值、实测的多普勒速度数据、以及除外值的检测结果，向数据置换部123输出。
数据置换部123基于除外值的检测结果，将被检测为除外值的位置处的实测的多普勒速度数据置换为基于近似函数的近似值。
通过这样的构成及处理，即使由于噪声等而在方位方向上相位变化量局部地大幅度变化，多普勒速度数据成为错误的值，也能够将该错误的值置换为与实际的气象状态及观测对象相应的准确的值。
图5是表示方位方向的除外值的置换的概念的图。图5中，横轴是方位(方位角)，纵轴是多普勒速度数据。
在图5所示的情况下，在方位方向的多个位置(方位角)处，多普勒速度数据(实测数据)相对于由周期函数(在此为COS函数)构成的近似函数大为相离。
在此，如果未发生局部的湍流等，则如上述的图4所示，在方位方向上排列的各位置处的风的大小以方位方向的1周量作为1个周期而反复地连续增加、减少。即，风的大小的变化能够由以方位方向的1周量作为1个周期的周期函数表现。
因此，如上所述，在方位方向上排列的多个位置处多普勒速度数据的值局部地大为变化，通常是不可能的。因此，能够判断为：在多普勒速度数据的值大为变化的位置处，由于噪声等而检测出错误的相位变化量，并计算出错误的多普勒速度数据。
利用该原理，数据处理部12通过实现上述的构成及处理，检测方位方向上的除外值(图5所示的黑圆点记号的实测数据)。然后，如图5所示，数据处理部12将除外值置换为基于近似函数(图5所示的实线)的近似值(图5所示的三角记号的置换数据)。由此，针对方位方向，能够得到与实际的雨、云等观测对象的状态相应的连续且准确的多普勒速度数据。
通过使用如上的构成及处理，气象观测数据生成部10能够输出与实际的雨、云等观测对象的状态相应的多普勒速度数据。
图6的(A)、图6的(B)及图6的(C)是表示使用了本实施方式的气象观测数据生成部的构成及处理的情况下的多普勒速度数据的校正、置换的迁移的图。图6的(A)是实测的多普勒速度数据的分布，图6的(B)是进行了距离方向的折返的校正后的多普勒速度数据的分布，图6的(C)是进行了方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据的分布。图6的(A)、图6的(B)、图6的(C)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7是距离方向的各位置，R1最靠近中心，R7最远离中心。图6的(A)、图6的(B)、图6的(C)中，θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7是方位方向的各位置(方位角)。另外，各位置处的阴影表示多普勒速度数据的值的正负、大小。另外，V(3+)、V(2+)、V(1+)是正值，成为V(3+)＞V(2+)＞V(1+)的关系。V(3－)、V(2－)、V(1－)是负值，成为V(3－)＜V(2－)＜V(1－)的关系。V(0)大致为0。
如图6的(A)所示，在方位θ7中的比距离R4更远处，在区域Ac11的范围中，发生了距离方向的折返。另外，在方位θ8中的比距离R3更远处，在区域Ac12的范围中，发生了距离方向的折返。
通过使用上述的数据处理部11，该距离方向的折返被检测出，并如图6的(B)所示被校正。由此，在方位θ7及方位θ8，能够得到与实际的气象状态及观测对象的状态相应的在距离方向上连续的多普勒速度数据。
另外，如图6的(A)及图6的(B)所示，在距离R5的方位θ2，发生了除外值。另外，在距离R4的方位θ4，发生了除外值。
通过使用上述的数据处理部12，该方位方向的除外值被检测出，并如图6的(C)所示被校正。由此，在距离R5及距离R4处，能够得到与实际的气象状态及观测对象的状态相应的在方位方向上连续的多普勒速度数据。
此外，在上述的说明中，示出了气象观测数据生成部10的各处理分别由个别的功能部实现的方式。但是，也可以事先存储用于进行后述处理的程序，并由运算处理装置进行。图7是表示由实现气象观测数据生成部的运算处理装置进行的基本的处理的流程图。即，图7是表示气象观测数据生成方法的流程图。此外，具体性的处理内容如上所述，省略详细的说明。
如图7所示，运算处理装置使用在距离方向上排列的多普勒速度数据，对距离方向的折返进行校正(S101)。接下来，运算处理装置使用在方位方向上排列的多普勒速度数据，对方位方向的除外值进行置换(S102)。
(距离方向的折返的校正的具体性的一例)
图8是表示距离方向的折返的校正的处理的流程图。
运算处理装置在关注方位上取得在距离方向上排列的多普勒速度数据(S201)。运算处理装置设定关注位置(对应于图3的Dm)(S202)。
运算处理装置计算关注位置的中心侧的规定范围(对应于图3的RGm)的多普勒速度数据的中位数(S203)。运算处理装置计算关注位置的多普勒速度数据的值与中位数的差量值(S204)。
如果差量值为阈值以上(S205：是)，则运算处理装置针对比关注位置更远的各位置的多普勒速度数据，使用基于多普勒速度数据的实测值的上限值的校正值进行校正(S206)。
此外，如果差量值小于阈值(S205：否)，则运算处理装置使关注位置向远方偏移(S207)，反复进行步骤S203以后的处理。
(方位方向的除外值的置换的具体性的一例)
图9是表示方位方向的除外值的置换的处理的流程图。
运算处理装置在关注距离上取得在方位方向上排列的多普勒速度数据(S301)。运算处理装置使用这些多普勒速度数据，计算近似函数(S302)。此时，近似函数是周期函数。
运算处理装置计算实测的多普勒速度数据与基于近似函数的近似值之间的差量值(S303)。如果差量值是除外值的检测用阈值以上(S304：是)，则运算处理装置将该实测的多普勒速度数据检测为除外值(S305)。运算处理装置将除外值置换为基于近似函数的与该位置对应的近似值(S306)。
此外，如果实测的多普勒速度数据不是除外值(S304：否)，则运算处理装置不进行置换，而原样使用实测的多普勒速度数据。
接下来，关于本发明的第2实施方式所涉及的气象雷达，参照附图进行说明。图10是本发明的第2实施方式所涉及的气象雷达的气象观测数据生成部的功能框图。第2实施方式所涉及的气象雷达在图10所示的气象观测数据生成部10A的构成上与第1实施方式所涉及的气象雷达20不同，其他构成与第1实施方式所涉及的气象雷达20同样。因此，省略同样之处的说明。
如图10所示，第2实施方式所涉及的气象观测数据生成部10A作为功能模块的构成，相对于第1实施方式所涉及的气象观测数据生成部10，在追加了伪数据生成部13及伪数据追加部14这点上不同。另外，气象观测数据生成部10A反复由数据处理部11进行距离方向的折返的校正、以及由数据处理部12进行方位方向的除外值的置换，且将伪数据生成部13、伪数据追加部14的处理夹在它们之间。
伪数据生成部13在距离方向的规定位置处，取得方位方向的整周量(1个扫描量)的多普勒速度数据。此时，伪数据生成部13优选在距离方向的各位置处，对在方位方向上排列的多普勒速度数据的个数进行比较，并选择在方位方向上排列的多普勒速度数据的欠缺少的距离。
伪数据生成部13根据在这些方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算作为周期函数的近似函数。由此，伪数据生成部13能够根据实测的多普勒速度数据，近似地再现每个方位方向的风的状态。
伪数据生成部13基于近似函数，跨整周计算与方位方向对应的近似值。伪数据生成部13将生成的跨整周的近似值作为伪数据，向伪数据追加部14输出。
伪数据追加部14将伪数据(跨整周的各方位的近似值)作为在距离方向上最靠近中心的位置的多普勒速度数据追加。伪数据追加部14将被追加了该伪数据后的1个扫描量的多普勒速度数据向数据处理部11输出。
在这样的构成中，气象观测数据生成部10A如下进行各处理。
(第一次的折返校正及除外值的置换)
图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)是表示气象观测数据生成部所进行的第一次的校正、置换的处理时的多普勒速度数据的图。图11的(A)是最初的多普勒速度数据。图11的(B)是第一次的距离方向的折返校正后的多普勒速度数据。图11的(C)是第一次的方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据。图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)中，多普勒速度数据分为正值、大致0、负值而附加阴影示出。另外，图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)表示作为距离方向的一部分的距离R1至距离R7且作为方位方向的一部分的方位θ1至方位θ8的区域作为关注区域。
首先，数据处理部11使用未被追加伪数据的实测的多普勒速度数据，如上所述，进行距离方向的折返校正。例如，如果取得了如图11的(A)所示的实测的多普勒速度数据，则数据处理部11在方位θ4的距离R4的位置、方位θ5的距离R7的位置及方位θ6的距离R7的位置处，检测出距离方向的折返，并进行校正。由此，如图11的(B)所示，方位θ4的距离R4的位置、方位θ5的距离R7的位置及方位θ6的距离R7的位置的多普勒速度数据被校正。
接下来，数据处理部12使用折返校正后的多普勒速度数据，如上所述，进行方位方向的除外值的置换。例如，如果是如图11的(B)所示的多普勒速度数据，则数据处理部12将距离R5的方位θ5、方位θ6的位置、距离R6的方位θ5至方位θ8的位置、距离R7的方位θ5、方位θ6的位置的多普勒速度数据检测为除外值。在第一次的情况下，数据处理部12如果检测为除外值的多普勒速度数据在方位方向上以规定数量以上连续，则通过删除这些多普勒速度数据，来替代置换处理。通过该处理，在规定的面积中被估计为错误的多普勒速度数据被删除。由此，如图11的(C)所示，距离R5的方位θ5、方位θ6的位置、距离R6的方位θ5～方位θ8的位置、距离R7的方位θ5、方位θ6的位置的多普勒速度数据被删除。
(伪数据的生成)
图12的(A)、图12的(B)、图12的(C)是用于说明伪数据的生成的概念的图。图12的(A)是表示作为进行用于生成伪数据的近似的对象的多普勒速度数据的图。图12的(B)是表示近似函数的一例的图。图12的(C)是表示伪数据的一例的图。图12的(A)、图12的(B)、图12的(C)中，多普勒速度数据分为正值、大致0、负值而附加阴影示出。另外，图12的(A)、图12的(B)、图12的(C)表示作为距离方向的一部分的距离R1至距离R7且跨方位方向的整周的方位θA1至方位θA16的区域，作为关注区域。此外，图11的(A)、图11的(B)、图11的(C)所示的方位θ1至方位θ8对应于图12的(A)、图12的(C)所示的方位θA3至方位θA4。
接下来，伪数据生成部13使用在距离方向的规定位置处在方位方向上排列的多普勒速度数据，计算近似函数。此时，伪数据生成部13在距离方向上不限于1个位置，也可以将相互相邻的多个位置作为对象。在该情况下，与各方位对应的用于计算近似函数的多普勒速度数据例如使用距离方向的多个位置的多普勒速度数据的平均值即可。
例如，如果得到了如图12的(A)所示的多普勒速度数据，则伪数据生成部13使用距离R4、距离R5、距离R6等的在方位方向上排列的多普勒速度数据，计算如图12的(B)所示的由周期函数构成的近似函数。在图12的(B)所示的例子中，近似函数是COS函数或者SIN函数。此外，在该情况下的近似函数是值不急剧变化的周期函数即可。
伪数据生成部13使用计算出的近似函数，计算如图12的(C)所示的方位方向的各位置的多普勒速度数据的近似值。然后，伪数据生成部13将该近似值设定为伪数据。
(伪数据的追加)
图13的(A)是表示第一次的校正及置换结束并追加了伪数据后的多普勒速度数据的图。图13的(A)中，多普勒速度数据分为正值、大致0、负值而附加阴影示出。另外，图13的(A)表示作为距离方向的一部分的距离R1至距离R7且作为方位方向的一部分的方位θ1至方位θ8的区域，作为关注区域。
伪数据追加部14将由伪数据生成部13生成的跨全部方位的伪数据之中的对应于关注区域的伪数据，作为距离方向的最靠近中心的位置的多普勒速度数据追加。例如，在得到了如图12的(C)所示的伪数据的情况下，伪数据追加部14如图13的(A)所示，在距离R0(＜R1)处将方位θ1至方位θ8的伪数据作为多普勒速度数据追加。另外，伪数据追加部14如图13的(A)所示，将在由上述的数据处理部12进行的第一次的除外值的置换中被删除的多普勒速度数据，作为第二次的折返校正用的伪数据追加。
(第二次的折返校正及除外值的置换)
图13的(B)、图13的(C)是表示气象观测数据生成部所进行的第二次的校正、置换的处理时的多普勒速度数据的图。图13的(B)是第二次的距离方向的折返校正后的多普勒速度数据。图13的(C)是第二次的方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据。图13的(B)、图13的(C)中，多普勒速度数据分为正值、大致0、负值而附加阴影示出。另外，图13的(B)、图13的(C)表示作为距离方向的一部分的距离R1至距离R7且作为方位方向的一部分的方位θ1至方位θ8的区域，作为关注区域。
数据处理部11使用被进行了第一次的校正及置换且被追加了伪数据后的多普勒速度数据，如上所述，进行距离方向的折返校正。例如，如果取得了如图13的(A)所示的被进行了第一次的校正、置换及伪数据的追加后的多普勒速度数据，则数据处理部11在方位θ5的距离R5的位置、方位θ6的距离R5的位置、方位θ7的距离R6的位置及方位θ8的距离R6的位置处，检测出距离方向的折返，并进行校正。
这能够通过上述的伪数据的追加来实现。即，在实测的多普勒速度数据中，在方位θ5的距离R5的位置、方位θ6的距离R5的位置、方位θ7的距离R6的位置及方位θ8的距离R6的位置处，由于在距离方向的中心侧不存在多普勒速度数据，因此无法检测出折返。但是，如上所述，通过在最靠近中心的位置处追加伪数据，能够检测出折返。进而，伪数据使用实测的多普勒速度数据，因此成为准确地表现每个方位的风的状态的数据。因此，能够与风的状态相应地准确检测出折返。
由此，如图13的(B)所示，以方位θ5的距离R5的位置、方位θ6的距离R5的位置、方位θ7的距离R6的位置及方位θ8的距离R6的位置作为起点针对距离方向的远方，对多普勒速度数据进行折返校正。
接下来，数据处理部12使用第二次的折返校正后的多普勒速度数据，如上所述，进行方位方向的除外值的置换。例如，如果是如图13的(B)所示的多普勒速度数据，则数据处理部12针对多普勒速度数据检测除外值。此外，在图13的(B)中，未检测出除外值，因此不进行置换。因此，在该情况下，如图13的(C)所示，除外值的置换后的多普勒速度数据成为与除外值的置换前的多普勒速度数据相同的数据。
通过使用这样的构成及处理，在由于多普勒速度数据的欠缺等，在实测的多普勒速度数据中无法检测出折返的情况下，气象观测数据生成部10A也能够与配置位置的风的状况相应地准确检测出折返，能够进行校正。
此外，在上述的说明中，表示了气象观测数据生成部10A的各处理分别由个别的功能部实现的方式。但是，也可以事先存储用于进行后述处理的程序，并由运算处理装置进行。图14是表示由实现气象观测数据生成部的运算处理装置进行的基本的处理的流程图。此外，具体性的处理内容如上所述，省略详细的说明。
如图14所示，运算处理装置使用在距离方向上排列的多普勒速度数据，进行第一次的距离方向的折返的校正(S101)。接下来，运算处理装置使用在方位方向上排列的多普勒速度数据，进行第一次的方位方向的除外值的置换(S102)。
如果不是第二次的校正及置换(S103：否)，则运算处理装置计算用于制作伪数据的近似函数(S104)。运算处理装置根据使用了近似函数而得到的近似值，生成伪数据(S105)。运算处理装置在第一次的校正及置换后的多普勒速度数据中的最靠近中心的位置处追加伪数据(S106)。
运算处理装置使用第一次的校正、置换及伪数据追加后的多普勒速度数据，进行第二次的距离方向的折返的校正(S101)。接下来，运算处理装置进行第二次的方位方向的除外值的置换(S102)。
运算处理装置由于是第二次的校正及置换(S103：是)，因此删除伪数据(S110)。
接下来，关于本发明的第3实施方式所涉及的气象雷达，参照附图进行说明。图15是本发明的第3实施方式所涉及的气象雷达的气象观测数据生成部的功能框图。第3实施方式所涉及的气象雷达在图15所示的气象观测数据生成部10B的构成上与第1实施方式所涉及的气象雷达20不同，其他构成与第1实施方式所涉及的气象雷达20同样。因此，省略同样之处的说明。
如图15所示，第3实施方式所涉及的气象观测数据生成部10B相对于第1实施方式所涉及的气象观测数据生成部10，在追加了异常气象检测部15这点上不同。气象观测数据生成部10B的其他构成与气象观测数据生成部10同样，省略同样之处的说明。
除外值检测部122如果检测出除外值，则向异常气象检测部15输出。此时，除外值检测部122优选将检测出除外值的距离方向及方位也向异常气象检测部15输出。
异常气象检测部15如果被输入了除外值的检测，则进行表示发生异常气象的通知。此外，通知是显示、语音、蜂鸣音等能够被操作员认知的通知即可。
如上所述，除外值的检测以风是均一的作为前提。因此，在检测出除外值的位置处，也有可能不是由于噪声，而是由于局部的异常气象而发生了除外值。因此，通过将除外值的检测也兼用于异常气象的检测，能够进行稳定的气象观测并且检测异常气象。
此时，如果被输入了检测出除外值的距离方向及方位，则异常气象检测部15还通知检测出除外值的位置。由此，能够将异常气象的发生位置通知给操作员。
此外，异常气象检测部15例如也可以是，在检测出除外值的位置有多个，且这多个位置相邻或者接近，位置数量超过规定数量的情况下，检测为异常气象。由此，能够识别由噪声引起的除外值和由异常气象引起的除外值。因此，异常气象检测部15能够更准确地检测异常气象并进行通知。
此外，第3实施方式所涉及的异常气象检测部15的构成如在第1实施方式中也表示地，针对不具备数据处理部11而仅具备数据处理部12的气象观测数据生成部也能够适用。
通过使用被如上处理后的多普勒速度数据，气象雷达能够得到气象观测用的图像。在该情况下，气象雷达在气象观测数据生成部的后级具备显示图像生成部。显示图像生成部使用与多普勒速度数据的值相应的颜色或者亮度等，生成以气象雷达为中心的气象观测数据的显示图像。该显示图像例如被显示于显示装置。由此，操作员能够容易地视觉辨认气象观测数据，能够容易地观测气象雷达的周围的气象状态。
(使用了第1实施方式所涉及的气象观测数据生成部10的情况)
图16的(A)、图16的(B)、图16的(C)表示使用了第1实施方式所涉及的气象观测数据生成部的情况下的气象观测数据的图。此外，图16的(A)、图16的(B)、图16的(C)使用多普勒速度数据的值以灰阶生成了气象观测数据。图16的(A)是基于实测的多普勒速度数据的气象观测数据。图16的(B)是基于距离方向的折返校正后的多普勒速度数据的气象观测数据。图16的(C)是基于方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据的气象观测数据。
如图16的(A)、图16的(B)所示，通过由气象观测数据生成部10的数据处理部11进行距离方向的折返的校正，区域R(Ac1)中的距离方向的折返被校正。然后，如图16的(B)、图16的(C)所示，通过由气象观测数据生成部10的数据处理部12进行方位方向的除外值的置换，局部的位置P(Ac2)处的方位方向的除外值被置换。
像这样，通过使用气象观测数据生成部10，能够得到与实际的气象状态相应的准确且易于视觉辨认的气象观测数据。
(使用了第2实施方式所涉及的气象观测数据生成部10A的情况)
图17的(A)、图17的(B)、图17的(C)、图18的(A)、图18的(B)是表示使用了第2实施方式所涉及的气象观测数据生成部的情况下的气象观测数据的图。此外，图17的(A)、图17的(B)、图17的(C)、图18的(A)、图18的(B)使用多普勒速度数据的值以灰阶生成了气象观测数据。图17的(A)是基于实测的多普勒速度数据的气象观测数据。图17的(B)是基于第一次的距离方向的折返校正后的多普勒速度数据的气象观测数据。图17的(C)是基于第一次的方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据的气象观测数据。图18的(A)是基于第二次的距离方向的折返校正后的多普勒速度数据的气象观测数据。图18的(B)是基于第二次的方位方向的除外值的置换后的多普勒速度数据的气象观测数据。
如图17的(A)、图17的(B)所示，通过由气象观测数据生成部10A的数据处理部11进行第一次的距离方向的折返的校正，区域R(Ac1)中的距离方向的折返被校正。
接下来，如图17的(B)、图17的(C)所示，通过由气象观测数据生成部10A的数据处理部12进行第一次的方位方向的除外值的置换，局部的位置P(Ac2)处的方位方向的除外值被置换。此时，在方位方向上连续地产生的除外值被删除。
接下来，通过进行气象观测数据生成部10A的伪数据生成部13的处理，基于根据在方位方向上排列的多普勒速度数据计算出的近似函数，生成伪数据。然后，通过进行伪数据追加部14的处理，在最靠近中心DD的位置处追加伪数据。
接下来，如图17的(C)、图18的(A)所示，通过由数据处理部11进行第二次的距离方向的折返的校正，区域R(Ac1)中的距离方向的折返再次被校正。此时，对于包含区域R(Ac1)且由实测的多普勒速度数据欠缺的方位方向规定的区域Rg，被追加的伪数据成为距离方向的折返的基准。因此，区域R(Ac1)中的距离方向的折返与实际的气象状态相应地准确进行。
接下来，如图18的(A)、图18的(B)所示，通过由气象观测数据生成部10A的数据处理部12进行第二次的方位方向的除外值的置换，局部的位置P(Ac2)处的方位方向的除外值再次被置换。
像这样，通过使用气象观测数据生成部10A，能够得到与实际的气象状态相应的准确且易于视觉辨认的气象观测数据。进而，通过使用气象观测数据生成部10A，即使有多普勒速度数据的欠缺，也能够更切实地得到与实际的气象状态相应的准确且易于视觉辨认的气象观测数据。
此外，在上述的说明中，表示了在检测距离方向的折返时使用中位数的方式。但是，只要是对于折返的检测成为统计性的基准值(统计上最有可能的代表值)的值即可，例如，也可以是平均值或众数值等。但是，通过使用中位数，即使在关注位置的中心侧的规定范围中局部地存在值不同的多普勒速度数据，成为折返的检测的基准的值也不会大为变化。由此，折返的检测更准确且高精度地进行。
另外，在上述的说明中，表示了在检测距离方向的折返时使用差量值的方式，但也可以使用能够对关注位置的多普勒速度数据的值与中位数等统计性的基准值进行比较的值(例如比等)。
另外，在上述的说明中，表示了在检测除外值时使用差量值的方式，但也可以使用能够对多普勒速度数据的值与近似值进行比较的值(例如比等)。
另外，上述的用于近似的周期函数是以方位方向的一周作为1个周期的函数，但在气象雷达被配置的位置处基于季节等的风的倾向已知的情况下，适宜地使用与该风的倾向相应的近似函数即可。例如，在气象雷达的右侧与左侧，风的倾向稳定地不同的位置处，使用2个以方位方向的半周作为1个周期的函数，作为近似函数来利用即可。
另外，在上述的说明中，表示了并列进行方位方向的除外值的数据的置换和异常检测的方式。但是，在仅进行异常检测的方式中，也可以不具备除外值的数据置换部123。另外，除外值的数据置换部123也可以替代除外值的数据置换，而进行删除除外值的处理。
附图标记说明：
10、10A、10B：气象观测数据生成部
11、12：数据处理部
13：伪数据生成部
14：伪数据追加部
15：异常气象检测部
20：气象雷达装置
21：发送部
22：收发切换器
23：接收部
24：多普勒速度数据计算部
111：中位数计算部
112：差量值计算部
113：折返检测部
114：校正部
121：近似函数计算部
122：除外值检测部
123：数据置换部
200：天线。
用语：
不一定是全部的目的或者效果/优点都能够依照本说明书中记载的任意的特定实施方式达成。因此，例如本领域技术人员能够想到：特定实施方式能够构成为以达成或优化如本说明书中教导的1个或者多个效果/优点的方式动作，而不一定能够达成如本说明书中教导或者启示的其他目的或者效果/优点。
本说明书中记载的全部处理能够通过由包含1个或者多个计算机或者处理器的计算系统执行的软件代码模块具体实现，并完全自动化。代码模块能够存储于任意类型的非易失性的计算机可读介质或者其他计算机存储装置。一部分或者全部方法能够利用专用的计算机硬件具体实现。
除了本说明书中记载的方式以外，还有很多其他变形例，这根据本公开是显然的。例如，按照实施方式，本说明书中记载的算法的任一个特定动作、事件或者功能能够以不同的时序执行，能够追加、合并或者完全排除(例如，不是说所描述的全部行为或者事象都是算法的执行所必须的)。进而，在特定实施方式中，动作或者事件例如通过多线程处理、中断处理或者多个处理器或者处理器核心，或者在其他并列体系结构上，能够不是逐次(顺序)地而是并列(并行)地执行。进而，不同的任务或者进程也能够通过可一起发挥功能的不同机器以及/或者计算系统执行。
与本说明书中公开的实施方式相关联地说明的各种例示性逻辑模块及模组能够由处理器等机器实施或者执行。处理器可以是微处理器，但也可以替代于此，处理器是控制器、微控制器或状态机、或者它们的组合等。处理器能够包含以处理计算机可执行命令的方式构成的电气电路。在别的实施方式中，处理器包含专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、或者不处理计算机可执行命令而执行逻辑运算的其他可编程设备。处理器另外还能够作为计算设备的组合、例如数字信号处理器(数字信号处理装置)与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心组合的1个以上的微处理器、或者任意的其他这样的构成来安装。在本说明书中，主要关于数字技术进行说明，但处理器也能够主要包含模拟元件。例如，本说明书中记载的信号处理算法的一部分或者全部能够通过模拟电路或者模拟与数字的混合电路安装。计算环境包含基于微处理器、主机架计算机、数字信号处理器、便携式计算设备、设备控制器或者装置内的计算引擎的计算机系统，但能够包含不限定于此的任意类型的计算机系统。
只要没有特别注明，“能够”、“能做成”、“可能”或者“有可能性”等带条件的词语应理解为：为了传达“特定实施方式包含特定的特征、要素以及/或者步骤，但其他实施方式不包含”而一般使用的上下文内的含义。因此，这样的带条件的词语一般并不表示：特征、要素以及/或者步骤在1个以上的实施方式中被作为必须的任意的方法、或者1个以上的实施方式必然包含用于决定这些特征、要素以及/或者步骤是否被包含在任意的特定实施方式中或者是否被执行的逻辑。
如词语“X、Y、Z中的至少1个”那样的选择性语言只要没有特别记载，应该在为了表示项目、用语等可以是X、Y、Z中的任一个或者其任意的组合而一般使用的上下文中理解(例：X、Y、Z)。因此，这样的选择性词语一般不表示：特定实施方式需要分别存在的X的至少1个、Y的至少1个或者Z的至少1个中的各个。
本说明书中记载而且/或者在附图中示出的流程图中的任意的进程描述、要素或者模块，应该理解为包含用于安装进程中的特定的逻辑功能或者要素的1个以上可执行命令在内的、潜在地表示模组、段或者代码的一部分的对象。替代的实施方式被包含在本说明书中记载的实施方式的范围内，在此，要素或者功能如本领域技术人员理解的那样，按照所关联的功能性，能够在实质上同时或者以相反的顺序，从图示或者说明的内容中删除、或者以不同顺序执行。
只要没有特别明示，如“一个”这样的数词一般应该解释为：包含1个以上的被描述的项目。因此，“以……方式被设定的一个设备”等语句，意味着包含1个以上的被列举的设备。这样的1个或者多个被列举的设备也能够以执行所记载的引用内容的方式集合性地构成。例如，“以执行以下的A、B及C的方式构成的处理器”，能够包含以执行A的方式构成的第1处理器、以及以执行B及C的方式构成的第2处理器。而且，即使被导入的实施例的具体的数字被明示地列举，本领域技术人员也应该解释为：这样的列举典型地至少意味着被列举的数字(例如，未使用其他修饰语的“列举2个”这样的简单列举通常意味着列举至少2个、或者列举2个以上)。
一般而言，本说明书中使用的用语一般由本领域技术人员判断为意味着“非限定”用语(例如，“包含……”这样的用语应该解释为“不止于此，至少包含……”，“具有……”这样的用语应该解释为“至少具有……”，“包含”这样的用语应该解释为“包含以下，但不限定于此”等)。
为了说明的目的，本说明书中使用的“水平”这样的用语与其方向无关，作为说明的系统被使用的区域的底面的平面或者与表面平行的平面、或者说明的方法被实施的平面来定义。“底面”这样的用语能够与“地面”或者“水面”这样的用语置换。“垂直/铅直”这样的用语指的是与被定义的水平线垂直/铅直的方向。“上侧”、“下侧”、“下”、“上”、“侧面”、“更高”、“更低”、“在上方”、“越过……”“下的”等用语相对于水平面被定义。
本说明书中使用的用语中“附着”、“连接”、“成对”及其他关联用语只要没有特别注释，应该解释为包含可拆卸、可移动、固定、可调节、及/或可拆卸的连接或者连结。连接/连结包含直接连接以及/或者具有所说明的2个构成要素之间的中间构造的连接。
只要没有特别明示，本说明书中使用的像“大约”、“大致”及“实质上”这样的用语之后的数字包含被列举的数字，另外，进而表示与执行所期望的功能或者达成所期望的结果的被记载的量相近的量。例如，“大约”、“大致”及“实质上”只要没有特别明示，指的是小于被记载的数值的10％的值。如本说明书中使用的那样，“大约”、“大致”及“实质上”等用语之后公开的实施方式的特征，进而表示执行所期望的功能或者达成关于该特征所期望的结果的若干个具有可变性的特征。
在上述的实施方式中，能够追加很多变形例及修正例，这些要素应该理解为包含在其他能够允许的例子之中。像这样全部修正及变形都意图包含在本公开的范围内，通过以下的权利要求书保护。

Claims (17)

1.一种气象雷达装置，具备：
多普勒速度数据计算部，计算在由二维坐标表现的每个位置处得到的气象观测用的观测对象的多普勒速度数据，所述二维坐标是以天线位置为中心的距离方向及方位方向的二维坐标；
近似函数计算部，使用所述观测对象的多普勒速度数据中的在所述方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算近似函数；以及
除外值检测部，使用在所述方位方向上排列的多个多普勒速度数据、以及所述近似函数的值，检测除外值。
2.如权利要求1所述的气象雷达装置，还具备：
数据置换部，将所述除外值置换为基于所述近似函数的近似值。
3.如权利要求1所述的气象雷达装置，还具备：
异常气象检测部，使用所述除外值检测异常气象。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的气象雷达装置，
所述除外值检测部在所述多普勒速度数据与所述近似函数的值之间的差量值超过除外检测用的阈值时，将作为所述差量值的来源的所述多普勒速度数据检测为所述除外值。
5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的气象雷达装置，
所述近似函数是以方位方向的一周作为1个周期的周期函数。
6.如权利要求1至权利要求5中任一项所述的气象雷达装置，还具备：
折返检测部，检测在所述距离方向上排列的多个多普勒速度数据的折返；以及
折返校正部，对折返的多普勒速度数据进行校正；
所述近似函数计算部使用在所述折返校正部中被校正后的多普勒速度数据。
7.如权利要求6所述的气象雷达装置，
所述折返校正部对所述距离方向上的关注位置的多普勒速度数据，与使用了比所述关注位置更靠所述中心侧的多个位置的多普勒速度数据而得到的统计性的基准值进行比较，来检测所述折返。
8.如权利要求7所述的气象雷达装置，
所述统计性的基准值是移动中位数。
9.如权利要求6至权利要求8中任一项所述的气象雷达装置，还具备：
伪数据生成部，使用在所述距离方向的规定位置处跨所述方位方向的整周的多普勒速度数据的近似函数，生成最靠近所述中心的位置的全部方位方向的多普勒速度数据的伪数据；以及
伪数据追加部，将所述伪数据追加至检测所述折返前的多个多普勒速度数据，
所述折返检测部使用追加所述伪数据后的多个多普勒速度数据，再次执行折返的检测，
所述折返校正部使用再次被执行的折返的检测的结果，再次进行折返的校正，
所述近似函数计算部使用再次被执行的折返校正的结果，再次计算所述近似函数，
所述除外值检测部使用再次被计算出的近似函数，检测除外值。
10.一种气象观测方法，
使用在由二维坐标表现的每个位置处得到的气象观测用的观测对象的多普勒速度数据中的在方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算近似函数，所述二维坐标是以天线位置为中心的距离方向及所述方位方向的二维坐标，
使用在所述方位方向上排列的多个多普勒速度数据、以及所述近似函数的值，检测除外值。
11.如权利要求10所述的气象观测方法，
将所述除外值置换为基于所述近似函数的近似值。
12.如权利要求10或者权利要求11所述的气象观测方法，
检测在所述距离方向上排列的多个多普勒速度数据的折返，
对折返的多普勒速度数据进行校正，
使用被校正了所述折返的多普勒速度数据，计算所述近似函数。
13.如权利要求12所述的气象观测方法，
使用跨所述方位方向的整周的多普勒速度数据，生成伪数据，
针对进行了所述除外值的置换后的多普勒速度数据，在距离方向上的最靠近中心的位置处追加所述伪数据，
使用被追加了所述伪数据的所述多普勒速度数据，进行第二次的所述折返的校正，
在所述第二次的折返的校正之后，进行第二次的所述除外值的检测。
14.一种气象观测程序，使运算处理装置执行如下处理：
使用在由二维坐标表现的每个位置处得到的气象观测用的观测对象的多普勒速度数据中的在方位方向上排列的多个多普勒速度数据，计算近似函数，所述二维坐标是以天线位置为中心的距离方向及所述方位方向的二维坐标，
使用在所述方位方向上排列的多个多普勒速度数据、以及所述近似函数的值，检测除外值。
15.如权利要求14所述的气象观测程序，使运算处理装置执行如下处理：
将所述除外值置换为基于所述近似函数的近似值。
16.如权利要求14或者权利要求15所述的气象观测程序，使运算处理装置执行如下处理：
检测在所述距离方向上排列的多个多普勒速度数据的折返，
对折返的多普勒速度数据进行校正，
使用被校正了所述折返的多普勒速度数据，计算所述近似函数。
17.如权利要求16所述的气象观测程序，使运算处理装置执行如下处理：
使用跨所述方位方向的整周的多普勒速度数据，生成伪数据，
针对进行了所述除外值的置换后的多普勒速度数据，在距离方向上的最靠近中心的位置处追加所述伪数据，
使用被追加了所述伪数据的所述多普勒速度数据，进行第二次的所述折返的校正，
在所述第二次的折返的校正之后，进行第二次的所述除外值的检测。
CN201980030661.XA 2018-05-09 2019-04-09 气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序 Withdrawn CN112105952A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018090550 2018-05-09
JP2018-090550 2018-05-09
PCT/JP2019/015376 WO2019216086A1 (ja) 2018-05-09 2019-04-09 気象レーダ装置、気象観測方法、および、気象観測プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112105952A true CN112105952A (zh) 2020-12-18

Family

ID=68467891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980030661.XA Withdrawn CN112105952A (zh) 2018-05-09 2019-04-09 气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3816670A4 (zh)
JP (1) JP7019803B2 (zh)
CN (1) CN112105952A (zh)
WO (1) WO2019216086A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113009489B (zh) * 2021-02-04 2023-07-14 中国气象局气象探测中心 一种模糊速度初始参考距离库选择方法及系统和设备
CN114236550A (zh) * 2021-12-21 2022-03-25 雷象科技（北京）有限公司 单波段雷达观测平台及其正交综合退径向速度模糊方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5027122A (en) * 1990-03-12 1991-06-25 Raytheon Company Method and apparatus for doppler velocity de-aliasing
US5341142A (en) * 1987-07-24 1994-08-23 Northrop Grumman Corporation Target acquisition and tracking system
JP2000230976A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Mitsubishi Electric Corp ドップラ速度検出装置及び検出方法
GB0411097D0 (en) * 2004-05-19 2004-06-23 Qinetiq Ltd Laser radar device and method
JP2004251774A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
JP2007202617A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Toshiba Corp 超音波診断装置
JP2007322331A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
CN101184443A (zh) * 2005-05-27 2008-05-21 株式会社日立医药 速度测量方法及采用该方法的速度测量装置
JP2009109457A (ja) * 2007-11-01 2009-05-21 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
CN102123668A (zh) * 2008-06-26 2011-07-13 维拉声学公司 使用未聚焦发送波束的高帧率定量多普勒流成像
CN102385053A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 株式会社电装 具有包含多个天线单元的串联馈电阵列天线的雷达装置
JP2014081331A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Mitsubishi Electric Corp 風計測装置
JP2014173865A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Toshiba Corp 気象レーダ装置、観測シーケンス作成方法及び観測シーケンス作成プログラム
CN105044709A (zh) * 2015-06-26 2015-11-11 电子科技大学 基于雷达传感器网络的仅用多普勒信息定位系统
CN105474041A (zh) * 2013-07-11 2016-04-06 古野电气株式会社 气象信息处理装置、气象雷达系统及气象信息处理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55116284A (en) * 1979-03-01 1980-09-06 Kishiyouchiyou Chokan Doppler radar device
JP2005249662A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Toshiba Corp 気象レーダシステム
JP5807961B2 (ja) 2012-03-28 2015-11-10 国立研究開発法人防災科学技術研究所 比偏波間位相差演算装置、及びそれを用いた降雨観測システム並びに比偏波間位相差演算方法
KR101853122B1 (ko) * 2017-09-27 2018-04-30 제주대학교 산학협력단 지상 기반 라이다, 라이다 측정오차 보정 장치 및 방법

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341142A (en) * 1987-07-24 1994-08-23 Northrop Grumman Corporation Target acquisition and tracking system
US5027122A (en) * 1990-03-12 1991-06-25 Raytheon Company Method and apparatus for doppler velocity de-aliasing
JP2000230976A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Mitsubishi Electric Corp ドップラ速度検出装置及び検出方法
JP2004251774A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
GB0411097D0 (en) * 2004-05-19 2004-06-23 Qinetiq Ltd Laser radar device and method
CN101184443A (zh) * 2005-05-27 2008-05-21 株式会社日立医药 速度测量方法及采用该方法的速度测量装置
JP2007202617A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Toshiba Corp 超音波診断装置
JP2007322331A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
JP2009109457A (ja) * 2007-11-01 2009-05-21 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
CN102123668A (zh) * 2008-06-26 2011-07-13 维拉声学公司 使用未聚焦发送波束的高帧率定量多普勒流成像
CN102385053A (zh) * 2010-09-01 2012-03-21 株式会社电装 具有包含多个天线单元的串联馈电阵列天线的雷达装置
JP2014081331A (ja) * 2012-10-18 2014-05-08 Mitsubishi Electric Corp 風計測装置
JP2014173865A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Toshiba Corp 気象レーダ装置、観測シーケンス作成方法及び観測シーケンス作成プログラム
CN105474041A (zh) * 2013-07-11 2016-04-06 古野电气株式会社 气象信息处理装置、气象雷达系统及气象信息处理方法
CN105044709A (zh) * 2015-06-26 2015-11-11 电子科技大学 基于雷达传感器网络的仅用多普勒信息定位系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘淑媛;闫丽凤;孙健;: "登陆台风的多普勒雷达资料质量控制和水平风场反演", 热带气象学报, no. 02 *
郑佳锋;刘黎平;曾正茂;谢晓林;武静雅;冯凯;: "Ka波段毫米波云雷达数据质量控制方法", 红外与毫米波学报, no. 06 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019216086A1 (ja) 2019-11-14
JPWO2019216086A1 (ja) 2021-05-27
JP7019803B2 (ja) 2022-02-15
EP3816670A4 (en) 2022-02-09
EP3816670A1 (en) 2021-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5658871B2 (ja) 信号処理装置、レーダ装置、信号処理プログラム及び信号処理方法
US11262449B2 (en) Signal processing device and radar device
EP2345907A2 (en) Radar method and device for reducing ghost echos
CN112105952A (zh) 气象雷达装置、气象观测方法及气象观测程序
CN107110967B (zh) 追踪处理装置及追踪处理方法
JP2014002085A (ja) 信号処理装置、レーダ装置、信号処理方法、およびプログラム
JP6084810B2 (ja) 追尾処理装置、及び追尾処理方法
CN106997043B (zh) 雷达装置以及物标追踪方法
US20200292693A1 (en) Radar device and target tracking method
JP7200254B2 (ja) エコーデータ処理装置、レーダ装置、エコーデータ処理方法、および、エコーデータ処理プログラム
EP3006956B1 (en) Surface tidal-current estimation device, radar device, surface tidal-current estimation method and surface tidal-current estimation program
JP2012112672A (ja) 信号処理装置、レーダ装置、信号処理方法、および信号処理プログラム
US8836575B2 (en) Detection device, radar apparatus, detection method and detection program
JP2013167580A (ja) 物標速度測定装置、信号処理装置、レーダー装置、物標速度測定方法及びプログラム
US10365360B2 (en) Radar apparatus
JP7281472B2 (ja) 追尾対象識別装置、追尾対象識別方法、および、追尾対象識別プログラム
WO2012114816A1 (ja) 信号識別装置、信号識別方法、およびレーダ装置
EP3147683B1 (en) Measuring device and measuring method for systematic error detection
JP6084811B2 (ja) 追尾処理装置、及び追尾処理方法
JP2011185719A (ja) 追尾レーダ装置
JP6180004B2 (ja) 追尾処理装置、及び追尾処理方法
US10534069B2 (en) Radar device and signal processing method
JP6385448B2 (ja) 物標探知装置、レーダ装置および物標探知方法
JP2013242255A (ja) 干渉信号検出装置およびレーダ装置
US9971029B2 (en) Radar apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201218