一种激光雷达尾涡反演方法、系统、设备、产品及介质

1.一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，包括：S1：获取气象参数、机型参数和ADS-B数据，通过气象参数、机型参数和ADS-B数据计算尾涡环量；S2：选取激光雷达的扫描模式和坐标系种类，通过扫描模式和坐标系种类构建轴向扫描坐标系；S3：在所述轴向扫描坐标系中获取探测点坐标、左涡轴和右涡轴，通过探测点坐标、左涡轴、右涡轴和尾涡环量构建第一径向速度算法；S4：在所述轴向扫描坐标系中获取非尾流区域和尾流区域，在非尾流区域中通过第一径向速度算法计算背景风速度；通过背景风速度和第一径向速度算法构建尾流区域的第二径向速度算法；S5：在所述尾流区域中确定距离门，获得距离门的探测点坐标集合，在探测点坐标集合中获取探测点坐标对，通过第二径向速度算法得到探测点坐标对的坐标对梯度绝对值，通过坐标对梯度绝对值得到相对涡核位置；S6：在所述相对涡核位置的所在区域中，通过第二径向速度算法得到第一真实涡核位置和第二真实涡核位置，计算第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离，并对第二真实涡核位置进行迭代，直至第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离收敛，获得真实涡核位置。 2.根据权利要求1所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：S31：在所述轴向扫描坐标系中获取任意点的坐标作为所述探测点坐标，并通过机型参数和ADS-B数据获取所述左涡轴和所述右涡轴；S32：获取左涡轴上的任意点的坐标作为左涡轴点坐标，通过左涡轴点坐标和探测点坐标计算左虚拟涡核位置，获取右涡轴上的任意点的坐标作为右涡轴点坐标，通过右涡轴点坐标和探测点坐标计算右虚拟涡核位置；S33：通过左虚拟涡核位置和探测点坐标计算探测点坐标和左虚拟涡核位置的左距离，通过右虚拟涡核位置和探测点坐标计算探测点坐标和右虚拟涡核位置的右距离；S34：通过左距离和尾涡环量计算探测点坐标相对左虚拟涡核位置的左绝对径向速度，通过右距离和尾涡环量计算探测点坐标相对右虚拟涡核位置的右绝对径向速度；S35：通过左距离和右距离分别依次计算左径向速度向量和右径向速度向量；S36：通过探测点坐标、左绝对径向速度、右绝对径向速度、左径向速度向量和右径向速度向量构建第一径向速度算法。 3.根据权利要求1所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：S41：通过左虚拟涡核位置和右虚拟涡核位置在所述轴向扫描坐标系中获取所述尾流区域和所述非尾流区域；S42：在非尾流区域中对探测点坐标采样得到非尾流区域探测点坐标样本；S43：通过第一径向速度算法计算非尾流区域探测点坐标样本的背景风径向速度，通过计算背景风径向速度的平均值得到所述背景风速度；S44：将背景风速度代入第一径向速度算法构建尾流区域的第二径向速度算法。 4.根据权利要求1所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，步骤S5进一步包括：S51：在所述尾流区域中选取距离门，在距离门上选取探测点坐标构成探测点坐标集合，在所述探测点坐标集合中获取相邻的探测点坐标构成探测点坐标对，所述探测点坐标对包括第一探测点坐标和第二探测点坐标；S52：通过第二径向速度算法计算第一探测点坐标的第一径向速度；通过第二径向速度算法计算第二探测点坐标的第二径向速度；S53：通过计算第一径向速度和第二径向速度的梯度绝对值得到探测点坐标对的所述坐标对梯度绝对值；S54：计算所有的坐标对梯度绝对值，将坐标对梯度绝对值最大的探测点坐标对所在的位置作为相对涡核位置。 5.根据权利要求1所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，步骤S6进一步包括：S61：在所述相对涡核位置的所在区域中选取第一角度门，通过第一角度门对相对涡核位置的所在区域进行划分得到第一角度门集合；第一角度门的一端的坐标为第一角度门探测点坐标，第一角度门的另一端的坐标为第二角度门探测点坐标；S62：通过第二径向速度算法计算第一角度门探测点坐标的第一角度门径向速度；通过第二径向速度算法计算第二角度门探测点坐标的第二角度门径向速度；S63：通过计算第一角度门径向速度和第二角度门径向速度的梯度绝对值得到第一角度门的第一梯度绝对值，计算第一角度门集合中所有的第一梯度绝对值，将第一梯度绝对值最大的第一角度门所在的位置作为所述第一真实涡核位置;S64：在相对涡核位置的所在区域中选取第二角度门，通过第二角度门对相对涡核位置的所在区域进行划分得到第二角度门集合，第二角度门的一端的坐标为第三角度门探测点坐标，第二角度门的另一端的坐标为第四角度门探测点坐标；S65：通过第二径向速度算法计算第三角度门探测点坐标的第三角度门径向速度；通过第二径向速度算法计算第四角度门探测点坐标的第四角度门径向速度；S66：通过计算第三角度门径向速度和第四角度门径向速度的梯度绝对值得到第二角度门的第二梯度绝对值，计算第二角度门集合中所有的第二梯度绝对值，将第二梯度绝对值最大的第二角度门所在的位置作为所述第二真实涡核位置；S67：计算第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离，在相对涡核位置的所在区域中对第二真实涡核位置进行迭代，直至第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离收敛，将迭代后的第二真实涡核位置作为所述真实涡核位置。 6.根据权利要求1所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，步骤S2中，所述坐标系种类为笛卡尔坐标系，所述扫描模式为轴向扫描方式。 7.一种激光雷达尾涡反演系统，用于执行如权利要求1至6任一项所述的一种激光雷达尾涡反演方法，其特征在于，包括：尾涡环量模块：用于获取气象参数、机型参数和ADS-B数据，通过气象参数、机型参数和ADS-B数据计算尾涡环量；轴向扫描坐标系模块：用于选取激光雷达的扫描模式和坐标系种类，通过扫描模式和坐标系种类构建轴向扫描坐标系；第一径向速度算法模块：用于在所述轴向扫描坐标系中获取探测点坐标、左涡轴和右涡轴，通过探测点坐标、左涡轴、右涡轴和尾涡环量构建第一径向速度算法；第二径向速度算法模块：用于在所述轴向扫描坐标系中获取非尾流区域和尾流区域，在非尾流区域中通过第一径向速度算法计算背景风速度；通过背景风速度和第一径向速度算法构建尾流区域的第二径向速度算法；相对涡核位置计算模块：用于在所述尾流区域中确定距离门，获得距离门的探测点坐标集合，在探测点坐标集合中获取探测点坐标对，通过第二径向速度算法得到探测点坐标对的坐标对梯度绝对值，通过坐标对梯度绝对值得到相对涡核位置；真实涡核位置计算模块：用于在所述相对涡核位置的所在区域中，通过第二径向速度算法得到第一真实涡核位置和第二真实涡核位置，计算第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离，并对第二真实涡核位置进行迭代，直至第一真实涡核位置和第二真实涡核位置的距离收敛，获得真实涡核位置。 8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的一种激光雷达尾涡反演方法的步骤。 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任一项所述的一种激光雷达尾涡反演方法的步骤。 10.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其特征在于，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行如权利要求1至6任一项所述的一种激光雷达尾涡反演方法的步骤。