本发明涉及飞机积冰预测领域，尤其涉及一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法及系统。
背景技术：
1、飞机积冰是指飞机机体表面某些部位聚集冰层的现象，它主要是由云中过冷水滴或降水中的过冷雨滴碰到飞机机体后冻结形成的，也可由水汽直接在机体表面凝华而成。飞机在云、雾、降水区（云下）中飞行时都有可能出现积冰。飞机积冰会对飞行活动产生重要影响，严重时甚至会危及飞行安全。因此，精确的飞机积冰预报结果对于航空安全保障至关重要。
2、目前，国内外针对飞机积冰的预报思路主要为：基于数值预报结果，根据统计分析所得的经验公式，对目标区域的飞机积冰进行诊断预测，如cip算法、sip算法、ic指数法等。
3、例如，中国专利申请cn116788512a公开了基于模糊逻辑的飞机空中积冰潜势预测方法、装置及介质。该方法包括建立关于大气温度、相对湿度及云顶温度的模糊逻辑隶属度函数；建立关于气流垂直速度和大气层液态水含量的模糊逻辑隶属度函数并获得scip算法方程；获取未来时段或历史预报的参数，代入并求解scip算法方程预测获得飞机积冰指数；根据积冰指数和积冰程度判断阈值确定飞机未来时段内的积冰程度，规划确定飞机飞行路线。
4、又例如，中国专利申请cn115292656a公开了一种基于模糊逻辑的飞机积冰预测方法和装置。该积冰预测方法基于每个预报指数方程对应的虚警率和正确率，构建roc曲线图，并基于所述roc曲线图，确定出目标预报指数方程，其中，所述目标预报指数方程为所述roc曲线图中距离对角线最远的roc曲线对应的预报指数方程；基于所述目标预报指数方程对应的虚警率和正确率和所述实际飞机积冰数据集，确定所述待预测区域的飞机积冰严重程度的判别阈值，从而利用目标预报指数方程和飞机积冰严重程度的判别阈值对待预测区域进行相对精准的预测。
5、李佰平等人还提出了一种改进的飞机自然结冰潜势算法研究（一种改进的飞机自然结冰潜势算法研究. 气象, 44(11): 1377-1390. doi: 10.7519/j.issn.1000-0526.2018.11.001.），该改进算法采用相对湿度相关关系、温度相关关系和云顶温度相关关系计算结冰潜势，以预估飞机结冰发生的潜在程度。
6、上述传统预测算法虽然能够在一定程度上预测飞机积冰的大致区域和高度，但是始终存在预报的虚警率较高，容易导致空域资源的浪费的问题。
7、因此，当前亟需一种能够有效降低虚警率的积冰预测方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，以降低飞机积冰虚警率。
2、为了解决上述所提到的技术问题，本发明具体采用以下技术方案：
3、本发明的第一方面，在于提供一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，包括：
4、s101获取目标区域中的气象再分析数据和卫星实时观测数据，所述气象再分析数据包括：所述目标区域中多个第一格点的气温、相对湿度、垂直速度、云中液态水含量；所述卫星实时观测数据包括：所述目标区域中多个第二格点的云检测产品，云相态产品和云顶温度产品；
5、s102采用前处理方法对所述气象再分析数据和所述卫星实时观测数据进行格点匹配，以获取到所述目标区域中多个第三格点的融合气象数据，所述融合气象数据包括以下至少一种数据：气温、相对湿度、垂直速度、云中液态水含量、云检测产品，云相态产品和云顶温度产品；
6、s103采用第一修正规则通过所述融合气象数据对所述第三格点进行第一次修正处理；其中，当所述第一修正规则要求当所述第三格点的所述云检测产品和所述云相态产品均非晴空状态时，则将当前的所述第三格点识别为需要采用第二次修正处理的第四格点；当所述第三格点的所述云检测产品或所述云相态产品为晴空状态时，则将当前的所述第三格点上空的云层数量修正为第一设定值；
7、s104采用第二修正规则通过所述融合气象数据对所述第四格点进行第二次修正处理；其中，当所述第四格点上空的至少两层云之间的相对湿度大于或等于设定的湿度阈值，或者，至少两层云之间的间距小于或等于设定的间距阈值，则将对应的所述至少两层云修正为一层云；
8、s105采用模糊逻辑算法通过目标格点在不同高度上的所述融合气象数据确定用于预报积冰的隶属度函数系数；其中，所述目标格点为s103和/或s104中获取到的修正后的云层数量大于第二设定值的第三格点或第四格点。
9、作为一种改进，在s104之前，还包括步骤：判断所述第四格点上空的云层数量是否大于第三设定值；若是，则执行s104。
10、作为一种改进，s105包括：判断所述目标格点上空的所述云层数量是否小于或等于第四设定值，若是，则采用所述云相态产品确定所述目标格点的云顶温度系数，若否，则采用通过所述气象再分析数据获取的云顶温度确定所述目标格点的云顶温度系数。
11、作为一种改进，当所述目标格点上空的所述云相态产品为冰相态时，则将对应的所述云顶温度系数设为第一设定系数；当所述目标格点上空的所述云相态产品为暖水相态或过冷水相态时，则将所述云顶温度系数设为第二设定系数；否则，采用所述卫星实时观测数据所获取到的云顶温度确定所述云顶温度系数。
12、作为一种改进，所述气象再分析数据的时间分辨率小于所述卫星实时观测数据的时间分辨率，对应地，s102包括：
13、对所述气象再分析数据在垂直方向上进行插值，以将所述气象再分析数据在所述垂直方向上的层数从第一数量转换为第二数量，此时所述气象再分析数据的分辨率从第一时间分辨率转换为第二时间分辨率；
14、采用预处理方法对所述卫星实时观测数据进行数据处理，以将所述卫星实时观测数据的当前分辨率转换为所述第二时间分辨率，以将所述卫星实时观测数据与所述气象再分析数据中的对应格点进行匹配。
15、作为一种改进，所述预处理方法包括：几何校正，和/或辐射定标。
16、本方案还提供了基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正系统，包括：
17、数据获取模块：被配置为用于获取目标区域的气象再分析数据和卫星实时观测数据，所述气象再分析数据包括：所述目标区域中多个第一格点的气温、相对湿度、垂直速度、云中液态水含量；所述卫星实时观测数据包括：所述目标区域中多个第二格点的云检测产品，云相态产品和云顶温度产品；
18、格点匹配模块：被配置为用于对所述气象再分析数据和所述卫星实时观测数据进行格点匹配，以获取到所述目标区域中多个第三节点的融合气象数据，所述融合气象数据包括以下至少一种数据：气温、相对湿度、垂直速度、云中液态水含量、云检测产品，云相态产品和云顶温度产品；
19、第一修正模块：被配置为用于采用第一修正规则通过所述融合气象数据对所述第三格点进行第一次修正处理；其中，所述第一修正规则要求当所述第三格点的所述云检测产品和所述云相态产品均非晴空状态时，则将当前的所述第三格点识别为需要采用第二次修正处理的第四格点；当所述第三格点的所述云检测产品或所述云相态产品为晴空状态时，则将当前的所述第三格点上空的云层数量修正为第一设定值；
20、第二修正模块：被配置为用于采用第二修正规则通过所述融合气象数据对所述第四格点进行第二次修正处理，其中，当所述第四格点上空的至少两层云之间的相对湿度大于或等于设定的湿度阈值，或者，至少两层云之间的间距小于或等于设定的间距阈值，则将对应的所述至少两层云修正为一层云；
21、数据处理模块：被配置为用于采用模糊逻辑算法通过目标格点在不同高度上的所述融合气象数据确定用于预报积冰的隶属度函数系数；其中，所述目标格点为s103和/或s104中获取到的修正后的云层数量大于第二设定值的第三格点或第四格点。
22、作为一种改进，还包括第二处理模块：被配置为用于判断所述第四格点上空的云层数量是否大于第三设定值；若是，则进入所述第二修正模块进行修正。
23、作为一种改进，所述数据处理模块还用于判断所述目标格点上空的所述云层数量是否小于或等于第四设定值，若是，则采用所述云相态产品确定所述目标格点的云顶温度系数，若否，则采用通过所述气象再分析数据获取的云顶温度确定所述目标格点的云顶温度系数。
24、作为一种改进，所述格点匹配模块包括：
25、第一转换单元，被配置为通过对所述气象再分析数据在垂直方向上进行插值，以将所述气象再分析数据在所述垂直方向上的层数从第一数量转换为第二数量，此时所述气象再分析数据的分辨率从第一时间分辨率转换为第二时间分辨率；
26、第二转换单元，被配置为采用预处理方法对所述卫星实时观测数据进行数据处理，以将所述卫星实时观测数据的当前分辨率转换为所述第二时间分辨率，以将所述卫星实时观测数据与所述气象再分析数据中的对应格点进行匹配。
27、本技术的原理及有益效果在于：
28、在上述对比文件中，通过不同的算法能够对目标区域飞机积冰严重程度进行判断，其算法中使用的数据由天气预报等直接获得，进而得出积冰预测结果，虚警率较高，同时容易导致空域资源浪费的问题。
29、通过采用本方案中的方法对飞机积冰预报进行修正，具体该方法中通过将气象再分析数据（即预测数据）和卫星实时观测数据（即实时数据）进行结合，并进行格点匹配得到融合气象数据，然后采用双重修正规则通过融合气象数据对关键参数（即云顶温度系数）进行修正，有效提升了隶属度函数的准确性，并降低隶属度函数的空报率。
30、其中，本方案通过双重修正规则，将格点划分为多种情况，对其中有限数量格点内的有限数据进行分析处理，大大提升了积冰预测效率。
31、同时，本方案针对众多参数中的其中一个参数（云顶温度系数）的测定方法进行改进，通过单一参数调整对隶属度函数进行修正；即对较少参数的测定方法进行改进以达到了更准确的测定结果，事半功倍。
32、综上，本技术改变了传统的积冰预报方式，综合提供了一种基于卫星实时观测数据和气象再分析数据对隶属度函数中的关键系数（云顶温度系数）进行双重修正的积冰预报方法，有效提高了飞机结冰程度预测的准确性。
1.基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，在s104之前，还包括步骤：
3.根据权利要求1或2所述的基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，s105包括：
4.根据权利要求3所述的基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，当所述目标格点上空的所述云相态产品为冰相态时，则将对应的所述云顶温度系数设为第一设定系数；当所述目标格点上空的所述云相态产品为暖水相态或过冷水相态时，则将所述云顶温度系数设为第二设定系数；否则，采用所述卫星实时观测数据所获取到的云顶温度确定所述云顶温度系数。
5.根据权利要求1所述的基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，所述气象再分析数据的时间分辨率小于所述卫星实时观测数据的时间分辨率，对应地，s102包括：
6.根据权利要求5所述的基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正方法，其特征在于，所述预处理方法包括：几何校正，和/或辐射定标。
7.一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正系统，其特征在于，还包括第二处理模块：被配置为用于判断所述第四格点上空的云层数量是否大于第三设定值；若是，则进入所述第二修正模块进行修正。
9.根据权利要求7所述的一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正系统，其特征在于，所述数据处理模块还用于判断所述目标格点上空的所述云层数量是否小于或等于第四设定值，若是，则采用所述云相态产品确定所述目标格点的云顶温度系数，若否，则采用通过所述气象再分析数据获取的云顶温度确定所述目标格点的云顶温度系数。
10.根据权利要求7所述的一种基于静止气象卫星数据的飞机积冰预报修正系统，其特征在于，所述格点匹配模块包括：
