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扫描多普勒激光测风雷达径向风速质量控制方法优化及验证
1
作者 马腾 余晔 +5 位作者 董龙翔 赵果 张彤 王雪薇 李江林 赵素平 《高原气象》 北大核心 2025年第4期1071-1082,共12页
风电场内风廓线的观测对于风机输出功率的预测非常重要。随着风机尺寸的不断增加,常用的测风塔由于其观测高度有限,无法得到风电场内完整的风廓线信息。本研究通过对比不同严格程度的数据质量控制和处理方法,提出了一种基于多普勒激光... 风电场内风廓线的观测对于风机输出功率的预测非常重要。随着风机尺寸的不断增加,常用的测风塔由于其观测高度有限,无法得到风电场内完整的风廓线信息。本研究通过对比不同严格程度的数据质量控制和处理方法,提出了一种基于多普勒激光测风雷达速度方位显示(Velocity Azimuth Display,VAD)扫描方式,获取边界层内高质量风廓线的质量控制与风速反演结果优化处理流程,并得到了从近地面到风机叶片影响高度的完整垂直风廓线。与传统的仅用载噪比(Carrier-to-Noise Ratio,CNR)对原始径向风速数据进行质量控制的方法相比,利用本研究提出的数据质量控制和处理流程可显著提高风速和风向反演的精度,反演得到的风速与测风塔风速的决定系数从0.826(10 m)和0.926(70 m)提高到0.932和0.958,偏差从0.500 m∙s^(-1)(10 m)和0.063 m∙s^(-1)(70 m)减少到0.464 m∙s^(-1)和0.034 m∙s^(-1);优化方法对风向的反演也有很大改进。使用本研究提出的风场反演优化方法,可以得到激光雷达多普勒波束摆动(Doppler Beam Swinging,DBS)扫描方法探测盲区至风机叶片影响高度的完整边界层风廓线,可用于风资源评估、风功率预测以及风电场参数化方案发展等研究。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 风电场 反演方法 质量控制 风速
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相干多普勒激光雷达测量水平能见度的实验研究
2
作者 汪辅猷 王晓磊 +2 位作者 李珍妮 宋小全 云龙 《光子学报》 北大核心 2025年第5期92-103,共12页
利用相干多普勒测风激光雷达,于2019年在深圳石岩地区与深圳气象梯度塔进行联合观测实验,获取水平能见度。基于多普勒激光雷达的后向散射强度数据,估测了水平能见度,并与梯度塔上的浊度计现场实测数据比对。结果显示,50 m和100 m高度处... 利用相干多普勒测风激光雷达,于2019年在深圳石岩地区与深圳气象梯度塔进行联合观测实验,获取水平能见度。基于多普勒激光雷达的后向散射强度数据,估测了水平能见度,并与梯度塔上的浊度计现场实测数据比对。结果显示,50 m和100 m高度处多普勒激光雷达后向散射强度估测结果与水平能见度实测结果的相关系数可达0.83以上。根据雾与霾的判别方法,把数据分为相对湿度大于等于80%和小于80%两部分,分别建立拟合函数并分析,再利用划分相对湿度后的激光雷达后向散射强度数据分别估测水平能见度,相对湿度小于80%时相关系数在0.8以上。相关实验结果表明,多普勒激光雷达具有观测和获得水平能见度的能力。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 后向散射强度 水平能见度 非线性回归模型 相对湿度
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相干多普勒激光雷达微弱回波综合频率估计算法
3
作者 邢晓晴 陆威 +1 位作者 范红云 邢志伟 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期378-384,共7页
为解决相干多普勒激光雷达微弱回波信号频谱信息提取精度低、探测概率低的问题,基于传统信号的时频域分析方法,提出一种将信号的相干积累、自相关运算、Welch功率谱估计与能量重心法相结合的频谱估计算法。仿真结果表明:与能量重心法和... 为解决相干多普勒激光雷达微弱回波信号频谱信息提取精度低、探测概率低的问题,基于传统信号的时频域分析方法,提出一种将信号的相干积累、自相关运算、Welch功率谱估计与能量重心法相结合的频谱估计算法。仿真结果表明:与能量重心法和比值法相比,该算法的频率估算平均精度分别提高43%和46%,在相同条件下雷达探测概率最高。所提算法能效提升相干多普勒激光雷达微弱信号的频率估计性能,提高雷达测速精度与探测距离,探测能力更加稳定。将该算法应用于1550 nm相干多普勒激光雷达回波信号处理,有效提高了雷达的测速精度。 展开更多
关键词 相干多普勒激光雷达 频率估计 能量重心法 Welch谱估计 自相关运算 微弱信号 回波信号
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机载激光多普勒测风雷达技术及其应用 被引量：8
4
作者 陈涌 周秉直 +5 位作者 谭锦 冯力天 杨泽后 赵彬 周鼎富 侯天晋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期795-799,共5页
为了加快发展我国机载测风雷达技术,对机载激光多普勒测风雷达的研究及应用情况进行了介绍,对机载激光多普勒测风雷达的基本工作原理、系统组成、应用方式及领域等进行了分析,并对光纤激光器在机载雷达系统中的应用进行了预测。结果表明... 为了加快发展我国机载测风雷达技术,对机载激光多普勒测风雷达的研究及应用情况进行了介绍,对机载激光多普勒测风雷达的基本工作原理、系统组成、应用方式及领域等进行了分析,并对光纤激光器在机载雷达系统中的应用进行了预测。结果表明,采用全光纤相干结构的机载测风雷达具有测量精度高、结果稳定可靠、响应速度快、系统结构紧凑、环境适应能力强、适合多种工作平台等特点,可广泛应用于各型大型飞机提供下视高度详尽的大气风场气象参量,以保障空投空掷作业的准确性与安全性;另外还可以为飞机飞行提供前方航道大气湍流及横切风的预测,保障飞行安全等。 展开更多
关键词 激光技术 机载 激光多普勒测风雷达 大气风场测量 激光器
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激光多普勒测速雷达高精度频率估计综合算法 被引量：7
5
作者 杨德钊 欧攀 +1 位作者 林志立 宋凝芳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1689-1693,共5页
为实现对目标速度的高精度测量,该文搭建了激光多普勒测速雷达系统,并对其频率估计算法进行了研究。对基于自相关运算的频率估计算法进行了改进,使其性能达到了最优,并结合Quinn算法的特点,提出了一种对信噪比具备自适应性的频率估计综... 为实现对目标速度的高精度测量,该文搭建了激光多普勒测速雷达系统,并对其频率估计算法进行了研究。对基于自相关运算的频率估计算法进行了改进,使其性能达到了最优,并结合Quinn算法的特点,提出了一种对信噪比具备自适应性的频率估计综合算法。Monte Carlo模拟仿真和圆形转台测速实验结果表明:新算法具有更优的性能,且采用该算法后,系统速度的均方根误差小于2 mm/s,相对误差优于0.06%,实验结果与理论分析和仿真结果一致。 展开更多
关键词 激光多普勒测速雷达 频率估计 自相关 信噪比
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多普勒激光雷达及其单纵模全固态激光器 被引量：19
6
作者 陈卫标 周军 +1 位作者 刘继桥 朱小磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期57-60,共4页
设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统,以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全固态激光器为发射光源,采用两种直接探测技术获取高低空大气风场。基于费索干涉仪(Fizeau)的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场,基于双法布里... 设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统,以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全固态激光器为发射光源,采用两种直接探测技术获取高低空大气风场。基于费索干涉仪(Fizeau)的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场,基于双法布里珀罗干涉仪(DFP)的双边缘检测技术获取高对流层和低平流层风场。研制的单频全固态激光器输出100 Hz、30 mJ的单纵模脉冲激光,输出线宽达到傅里叶转换极限。报道了测量原理和数值模拟结果、实验样机和系统技术参数。系统将用于移动式高低空大气风场测量。 展开更多
关键词 直接探测多普勒激光雷达 条纹图像 双边缘检测 种子注入
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钠多普勒激光雷达大气参数反演方法 被引量：13
7
作者 徐丽 胡雄 +2 位作者 闫召爱 程永强 郭商勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期140-143,159,共5页
钠多普勒激光雷达以75～110km大气层中的Na原子为示踪物,由接收到的共振荧光散射回波光子数反演该高度范围内大气温度、风场及钠原子数密度廓线。研究钠激光雷达大气风场和温度反演的方法,分析激光雷达光子计数中的脉冲堆积效应和钠层... 钠多普勒激光雷达以75～110km大气层中的Na原子为示踪物,由接收到的共振荧光散射回波光子数反演该高度范围内大气温度、风场及钠原子数密度廓线。研究钠激光雷达大气风场和温度反演的方法,分析激光雷达光子计数中的脉冲堆积效应和钠层吸收对反演结果的影响,并提出改正方法。将该方法用于美国伊利诺斯大学激光雷达实测数据的反演,反演结果与该大学的结果相符合,验证了反演方法的正确性。最后对测量数据进行了误差分析,给出噪声光子数引起的误差剖面及实验测量精度。 展开更多
关键词 钠多普勒激光雷达 大气参数反演 回波光子数 误差分析
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钠多普勒激光雷达回波光子数仿真及大气参数反演 被引量：12
8
作者 徐丽 胡雄 +3 位作者 程永强 郭商勇 闫召爱 Xinzhao Chu 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1520-1528,共9页
钠多普勒激光雷达利用中层顶区域的钠原子作为示踪物,探测中层顶区域大气风场和温度剖面.本文主要分析钠多普勒激光雷达的探测原理和大气参数反演算法.利用MSISE和HWM93等大气模型给出背景大气温度、密度及风场,并给定钠原子数密度剖面... 钠多普勒激光雷达利用中层顶区域的钠原子作为示踪物,探测中层顶区域大气风场和温度剖面.本文主要分析钠多普勒激光雷达的探测原理和大气参数反演算法.利用MSISE和HWM93等大气模型给出背景大气温度、密度及风场,并给定钠原子数密度剖面,从激光雷达方程出发,模拟计算了激光雷达的瑞利散射和钠共振荧光散射回波光子数.利用模拟的回波光子数剖面数据,反演得到大气温度、视线风速和钠原子数密度剖面,反演结果与模拟计算用的背景参数符合很好,验证了这一反演方法的正确性.分析了激光频率偏移和激光线宽变化对反演精度的影响. 展开更多
关键词 钠多普勒激光雷达 回波光子数 温度和风场反演
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60km瑞利多普勒激光雷达及其风场探测 被引量：6
9
作者 郑俊 孙东松 +6 位作者 窦贤康 韩於利 赵若灿 李建阅 周安然 高健 王国成 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期81-86,共6页
临近空间风场的探测,在大气动力学研究和提高数值天气预报的准确性,以及航空航天保障等方面具有重要意义。研制基于瑞利散射双边缘技术的60 km多普勒激光雷达用于临近空间大气风场的测量。激光雷达主要分为垂直指向测量系统和两台斜指... 临近空间风场的探测,在大气动力学研究和提高数值天气预报的准确性,以及航空航天保障等方面具有重要意义。研制基于瑞利散射双边缘技术的60 km多普勒激光雷达用于临近空间大气风场的测量。激光雷达主要分为垂直指向测量系统和两台斜指向测量系统。工作波长355 nm,探测距离15-60 km。为验证系统的可靠性和积累风场观测数据,于2014年下半年进行了外场实验,并与当地的探空气球数据进行对比,结果显示60 km瑞利多普勒激光雷达风场测量数据与探孔气球数据具有良好的一致性。 展开更多
关键词 瑞利散射 多普勒激光雷达 风场探测 数据对比
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多普勒激光雷达风场反演方法研究 被引量：16
10
作者 王改利 刘黎平 +3 位作者 邱崇践 刘智深 吕博 牟容 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期143-153,共11页
采用三维变分同化反演(3DVAR)、四维变分同化反演(4DVAR)对多普勒激光雷达资料反演风场的方法进行了研究,利用车载多普勒激光雷达在2008年残奥会测试赛期间外场试验取得的数据,反演了海面10m高度处的风场,并将风场反演结果与浮标资料进... 采用三维变分同化反演(3DVAR)、四维变分同化反演(4DVAR)对多普勒激光雷达资料反演风场的方法进行了研究,利用车载多普勒激光雷达在2008年残奥会测试赛期间外场试验取得的数据,反演了海面10m高度处的风场,并将风场反演结果与浮标资料进行了对比分析,结果表明:3DVAR、4DVAR风场反演方法均能实现近海面风的精细化风场反演,并能反映出风向的变化,反演风场与浮标数据基本一致,在风速较大的天气情况,3DVAR与4DVAR反演风场的一致性要好于风速较小的天气情况;4DVAR反演方法中以浮标资料作为背景场,使得其与浮标的符合程度要好于3DVAR方法反演风场;反演风场的风向与浮标风向具有很好的相关关系,反演风场的风速与浮标风速具有一定的相关关系,反演风场的风向、风速与浮标的风向、风速之间平均均方根误差和平均绝对误差表明,这两序列之间具有一定差别,在风速较小的天气情况下使用时需要注意。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 三维变分同化反演 四维变分同化反演 风场反演 结果分析
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相干多普勒测风激光雷达 被引量：14
11
作者 张芳沛 薛海中 +6 位作者 胡永钊 沈严 邢宇华 李冬梅 张文平 韩文杰 窦飞飞 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1045-1050,共6页
鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等军事及民用领域中的广泛应用,结合相干探测工作原理,介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统,重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术,并对相... 鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等军事及民用领域中的广泛应用,结合相干探测工作原理,介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统,重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术,并对相干多普勒激光雷达的广阔应用前景进行了展望。指出国内相干多普勒测风激光雷达研究已取得的一些重要进展。 展开更多
关键词 多普勒测风激光雷达 相干探测 激光发射机
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高光谱碘分子和双边缘多普勒测风激光雷达技术比较 被引量：6
12
作者 郭金家 刘智深 +2 位作者 孙大鹏 宋小全 朱金山 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期489-496,共8页
对采用原子滤波器的激光雷达技术和双边缘技术的灵敏度和误差进行了详细的讨论。对于纯 Rayleigh散射 ,双边缘系统的灵敏度高于基于碘分子的激光雷达系统 ,而对于 Rayeigh- Mie混合信号 ,双边缘系统通过采用特殊工作点的办法 ,有效解决 ... 对采用原子滤波器的激光雷达技术和双边缘技术的灵敏度和误差进行了详细的讨论。对于纯 Rayleigh散射 ,双边缘系统的灵敏度高于基于碘分子的激光雷达系统 ,而对于 Rayeigh- Mie混合信号 ,双边缘系统通过采用特殊工作点的办法 ,有效解决 2种信号响应不同的问题 ;但同时该工作点的选取使得系统灵敏度降低 ,误差增加。对于后向散射比不是很大 (<10 )的情况下 ,误差可以控制在1m/s以内 ,完全可以满足测量要求 ,因此对于对流层顶部和平流层测风很适合。基于碘分子的激光雷达系统利用碘分子的高吸收性对 Rayleigh- Mie信号有效的进行分离 ,并且灵敏度随着后向散射比的增加而增加 ,从而对底层大气的探测特别有利。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 测风 双边缘技术 FABRY-PEROT标准具 碘分子滤波器
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梯度下降VAD方法的单多普勒激光雷达风场探测技术 被引量：11
13
作者 冯长中 吴松华 +1 位作者 黄海广 王贵宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期50-58,共9页
速度方位显示(Velocity-Azimuth Display, VAD)方法作为一种基于单部激光雷达和同一高度风场均匀的假设前提来反演风场的通用方法已经在业界得到广泛应用,但其对激光雷达扫描方位角的范围和径向个数的严格要求在一定程度上影响了激光雷... 速度方位显示(Velocity-Azimuth Display, VAD)方法作为一种基于单部激光雷达和同一高度风场均匀的假设前提来反演风场的通用方法已经在业界得到广泛应用,但其对激光雷达扫描方位角的范围和径向个数的严格要求在一定程度上影响了激光雷达的测量效率。基于此,提出了一种基于梯度下降算法的VAD风场反演方法。使用梯度下降算法代替目前VAD中的傅里叶级数展开求解的方法。在分析了算法收敛性影响因素的基础上,确定了算法迭代步长和迭代次数,从而改善了算法的收敛性,提高了运算速度。与标准风杯风速计(IEC 61400-12-1)的同步对比实验结果显示:该方法在激光雷达扫描范围降低到60°和扫描径向个数降低到7个的情况下,10 min平均的风速、风向相关系数达到0.99,风速标准偏差、偏差分别为0.52 m/s和0.02 m/s,风向的标准偏差和偏差分别为5.1°和3.6°。结果证明了该方法在提高激光雷达测量效率的同时仍能保证其准确性,具有更强的适用性,可有效提升系统对于动态大气风场监测能力。 展开更多
关键词 VAD风场反演方法 梯度下降 多普勒激光雷达
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新型多普勒测风激光雷达Windcube的风参数观测与验证 被引量：24
14
作者 夏俊荣 王普才 闵敏 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期733-741,共9页
2007年12月11～14日,中国科学院大气物理研究所与法国Leosphere公司在该研究所位于北京市北三环和北四环之间的325m气象塔试验场内联合开展了一次测风激光雷达Windcube的外场演示试验。Wind-cube观测数据随后与325m气象塔上的风杯风速... 2007年12月11～14日,中国科学院大气物理研究所与法国Leosphere公司在该研究所位于北京市北三环和北四环之间的325m气象塔试验场内联合开展了一次测风激光雷达Windcube的外场演示试验。Wind-cube观测数据随后与325m气象塔上的风杯风速仪测得的风速资料进行了对比,结果是:由两种手段获得的所有6层匹配高度(63m、80m、100m、120m、160m和200m)上的10min风速平均值一致性很好,相关系数都达到或超过0.98。使用矢量法对6层高度上的风向资料进行平均,得到风向的10min平均值,两者的相关系数均达到0.99。与国产测量低层大气风廓线的高精度多普勒激光雷达相比,Windcube的风速测量精度稍优,风向表现相当。验证结果表明,该型多普勒测风激光雷达是一款观测结果可靠、机动性能良好的低层大气风廓线测量仪器。 展开更多
关键词 Windcube 多普勒测风激光雷达 风速 风向
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机载光纤多普勒测风激光雷达风场反演及实验验证 被引量：6
15
作者 李志刚 孙泽中 +2 位作者 赵增亮 竹孝鹏 朱金山 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期765-771,共7页
通过分析1 550nm全光纤机载多普勒测风激光雷达系统的测量模式特征,给出飞机速度校正方法、机载系统风场反演模型和算法,实现了机载大气三维风场的反演和显示软件。利用机载激光雷达的飞行试验数据,结合实时测量的小球测风数据,进行了... 通过分析1 550nm全光纤机载多普勒测风激光雷达系统的测量模式特征,给出飞机速度校正方法、机载系统风场反演模型和算法,实现了机载大气三维风场的反演和显示软件。利用机载激光雷达的飞行试验数据,结合实时测量的小球测风数据,进行了风场信息的反演和结果的对比印证,统计4个架次的风廓线测量结果,两者的水平风速标准偏差小于1.4m/s,风向标准偏差小于10°,相关系数都达到0.95以上,从实验结果上验证了激光雷达的工作性能和数据反演算法的准确性。 展开更多
关键词 机载 多普勒激光雷达 风场反演 对比测量
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基于多普勒激光雷达的风场预测 被引量：9
16
作者 胡琦 李元祥 +1 位作者 宋金泽 褚宏莉 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期268-273,共6页
采用灰色理论、BP神经网络、布朗三次指数平滑算法来对雷达风场预测进行研究。利用香港国际机场激光雷达数据对风场PPI扫描风速进行预测,得到了预测时刻机场区域整个风场的概况,让飞行员能提前了解机场区域内未来一段时间的风场环境;使... 采用灰色理论、BP神经网络、布朗三次指数平滑算法来对雷达风场预测进行研究。利用香港国际机场激光雷达数据对风场PPI扫描风速进行预测,得到了预测时刻机场区域整个风场的概况,让飞行员能提前了解机场区域内未来一段时间的风场环境;使用下滑道扫描数据对飞机在下滑道附近的迎头风进行预测,从而更精确地预测飞机在起飞和降落过程中将会遇到的风场波动,使飞行员能够在风切变探测系统告警之前,增加飞行员进行反应和相关准备的时间。对实验结果的统计分析表明:布朗三次指数平滑预测在延长预测时间时,预测精度随时间的增加而下降的趋势较明显;灰色预测和BP网络预测在风场变化很大的情况和延长预测时间时,仍能在一定程度上保证预测精度;灰色预测较BP网络预测效果稍好。 展开更多
关键词 多普勒激光雷达 风场预测 迎头风 灰色预测 BP神经网络
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基于斐索干涉仪的直接探测多普勒测风激光雷达 被引量：15
17
作者 刘继桥 陈卫标 胡企铨 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第5期762-770,共9页
提出结合多光束斐索 (Fizeau)干涉仪和CCD探测器的条纹图像技术 ,测量地球边界层下的三维风场的直接探测多普勒激光雷达技术。在分析Fizeau干涉仪的物理特性和光谱特性以及影响测量多普勒频移的因数和改进方法的基础上 ,提出一套切合实... 提出结合多光束斐索 (Fizeau)干涉仪和CCD探测器的条纹图像技术 ,测量地球边界层下的三维风场的直接探测多普勒激光雷达技术。在分析Fizeau干涉仪的物理特性和光谱特性以及影响测量多普勒频移的因数和改进方法的基础上 ,提出一套切合实际的直接探测多普勒激光雷达系统参数。并利用该参数进行性能评估分析 ,模拟不同干涉仪参数对风速精度的影响 ,得出一个优化的干涉仪物理参数。模拟结果显示 ,系统可以获得小于1ms- 1 的水平风速精度。这些分析 ,为建立实际的激光雷达系统提供设计依据。 展开更多
关键词 斐索干涉仪 直接探测 多普勒测风激光雷达 风速
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非相干多普勒激光雷达探测风廓线精度分析 被引量：2
18
作者 邵楠 陈玉宝 +3 位作者 步志超 韩旭 刘秉义 高玉春 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期344-352,共9页
多普勒激光雷达在晴空大气风场探测中具有高精度和高时空分辨率的特点。中国气象局气象探测中心的车载非相干多普勒激光雷达基于高光谱技术,可以进行大气风廓线、水平风场和扇形风场的探测。2011年3月～4月,用该激光雷达在北京南郊观象... 多普勒激光雷达在晴空大气风场探测中具有高精度和高时空分辨率的特点。中国气象局气象探测中心的车载非相干多普勒激光雷达基于高光谱技术,可以进行大气风廓线、水平风场和扇形风场的探测。2011年3月～4月,用该激光雷达在北京南郊观象台与L波段探空雷达进行了同步对比观测,得到50组可对比风廓线数据,平均有效探测高度为6038 m。在能见度较好的情况下,有效探测距离可达10 km;共得到30240对风速风向可对比统计点,风速的相关系数为0.82,系统差、标准差分别为0.586 m、5.38 m/s;风向的相关系数为0.94,系统差、标准差分别为5.93°、37.98°,两者的一致性较好。把5 km高度以下的数据按1000 m一层进行分层,分析各层风速、风向的相关系数、系统差和标准差显示。结果表明在1000～2000 m高度层激光雷达探测风廓线与L波段探空雷达的一致性最好,并对产生原因进行了分析。对于非相干多普勒激光雷达,探测数据的精度同时受到回波信号信噪比及低空气溶胶迅速变化的影响。 展开更多
关键词 激光技术 多普勒激光雷达 风廓线 探空雷达 对比
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单多普勒激光雷达机场小尺度风场反演研究 被引量：3
19
作者 蒋立辉 范道兵 +1 位作者 庄子波 熊兴隆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1168-1172,共5页
基于机场上空小尺度风场结构特点以及单多普勒激光雷达测风原理,本文在现有气象雷达三维风场反演的VVP方法的基础上,提出一种基于三维风场在分析体积内均匀分布假设的几何反演算法。此方法对单多普勒激光雷达测得的径向速度进行处理,实... 基于机场上空小尺度风场结构特点以及单多普勒激光雷达测风原理,本文在现有气象雷达三维风场反演的VVP方法的基础上,提出一种基于三维风场在分析体积内均匀分布假设的几何反演算法。此方法对单多普勒激光雷达测得的径向速度进行处理,实现对机场上空实际风速大小及其角度的反演,进而对风切变等灾害性天气完成探测。通过反演数据与原始数据进行比较,分析反演误差,结果表明几何方法能够较好的反映小尺度风场变化趋势。 展开更多
关键词 风场反演 多普勒激光雷达 VVP算法 几何算法
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多普勒激光雷达的飞机尾涡识别方法 被引量：11
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作者 潘卫军 张庆宇 +2 位作者 张强 李华 吴郑源 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期233-237,共5页
为了提高民航安全和飞行效率,实现对尾涡的准确识别,对飞机尾涡的空气动力学理论,特别是经典的Hallock-Burnham尾涡速度数学模型进行了分析研究。结合多普勒激光雷达探测涡流风场径向速度的原理,建立了雷达飞机尾涡探测的径向速度标准模... 为了提高民航安全和飞行效率,实现对尾涡的准确识别,对飞机尾涡的空气动力学理论,特别是经典的Hallock-Burnham尾涡速度数学模型进行了分析研究。结合多普勒激光雷达探测涡流风场径向速度的原理,建立了雷达飞机尾涡探测的径向速度标准模型,引入滑动窗口思想,提出一种基于波形相似度匹配的方法,对尾涡进行自动识别,并给出了详细的算法流程;利用实测的激光雷达风场及雷达底层数据和假设检验方法对该识别方法进行了理论分析和实验验证。结果表明,该算法对飞机尾涡的有效识别率为90%。研究结果对进一步的尾涡监测具有一定参考价值。 展开更多
关键词 信号处理 多普勒激光雷达 尾涡识别 Hallock-Burnham速度模型 滑动窗口 波形匹配
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