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针对超声波测风仪风速风向测量精度不高、对噪声抑制能力弱的问题,提出了一种基于特征空间(ESB)波束形成算法的阵列式超声波传感器风速风向测量方法。首先通过超声波传感器阵列接收空间信号冗余信息,然后采用ESB波束形成算法对空间信号冗余信息进行加权处理,实现空域滤波,最后从阵列输出功率谱中得到待测风速风向角信息。实验结果表明:基于ESB波束形成算法的风速风向测量方法具有较强的噪声抑制能力,在信噪比为0 dB时,风速风向均方根误差分别为0.22 m/s和0.78°,基本达到了超声波测风仪的设计要求。