高新区信息化毫米波测风雷达设计

云雷达是一种通过发射电磁波探测云参数的大气探测仪器，采用微波或激光等技术手段 [2-3] [5] [7]。其**功能包括获取云顶高、云底高、云量等垂直廓线数据，并具备高时空同步探测能力 [3] [6]。2024年南通建成的微波激光复合雷达实现了云、雨、气溶胶一体化联合探测，成为中国地基云自动化观测网的重要组成部分 [2]。该设备在气象监测、航空保障及人工影响天气等领域广泛应用，例如2019年武汉军运会期间用于跳伞赛事气象保障 [4]。现代云雷达技术持续发展，双波段和多雷达系统观测逐步强化对灾害性天气的监测能力 [5-6] [8]。国内企业如加特兰、矽杰微在芯片设计上取得突破，推动毫米波雷达成本下降30%，助力风电行业大规模部署。高新区信息化毫米波测风雷达设计

复合雷达系统：截至2024年12月，南通部署的微波激光复合雷达融合两种探测体制，穿透能力提升40%，同步观测效率提高3倍 [2]航空保障：2019年军运会期间，毫米波云雷达为汉南机场跳伞项目提供云粒子类型识别服务 [4]科研支撑：为数值天气预报模式提供云演变数据，改进卫星遥感算法 [2]灾害预警：强化对台风、强风暴等天气系统的降水或云中大滴的浓度、分布及移动监测 [7]2024年中国气象局在南通构建的地基云观测网包含全天空成像仪与微波激光复合雷达，形成全天候三维探测体系。该系统可实现每5分钟完成一次云层扫描，响应时间缩短至10秒内 [2]。吴中区耐用毫米波测风雷达推荐厂家前期勘测：替代传统测风塔，降低30%勘测成本，缩短20%周期。

除了体积和价格因素外, 研究LADAR 自动寻的弹头的另外原因是其可以获得高精度、高分辨率的目标和背景的三维距离和反射率图像。这些信息是先进高效的ATA 算法所需要的, 在某些条件下, 可以直接提供目标识别和特征点信息。能够正确地从背景中(如其它建筑物中)识别出目标是自动寻的技术的一个主要特点。工作于不同波长的高功率小型固体激光器保证了LADAR 自动寻的弹头技术的先进性。 [1]现代武器系统要求对目标正确识别和精确瞄准。由于早期的武器制导系统的精度有限, 因此重点是用较大的弹头去摧毁目标。

微波雷达由于存在各种地物回波的影响，低空存在有一定区域的盲区（无法探测的区域）。而对于激光雷达来说，只有被照射的目标才会产生反射，完全不存在地物回波的影响，因此可以“零高度”工作，低空探测性能较微波雷达强了许多。（4）体积小、质量轻通常普通微波雷达的体积庞大，整套系统质量数以吨记，光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多，发射望远镜的口径一般只有厘米级，整套系统的质量**小的只有几十公斤，架设、拆收都很简便。而且激光雷达的结构相对简单，维修方便，操纵容易，价格也较低。单台设备覆盖传统3-5座测风塔功能，投资回收期缩短至2年内。

激光器采用先进的高重复率的二极管泵浦固体激光器, 工作波长为1.54μm , 对人眼安全。激光雷达系统包括两个部分:传感器和电子单元。传感器包括发射机、接收机和扫描器及其它光学部分;电子单元包括:计算机、数据采集和视频硬件部分、计时电路、电源、冷却部分等, 同时有一个地面站配备工作站和视频设备协助进行信号处理。 [5]激光在直升机前方进行大范围扫描, 扫描器由两个双楔形硅棱镜组成, 一个光楔旋转形成圆形扫描光斑, 另一个光楔前后振动以移动圆形扫描光斑。扫描器有效孔径为8 .2m(2.5f t)。毫米波测风雷达以高精度、全天候、低成本三大优势。吴江区特种毫米波测风雷达设计

多普勒雷达：利用多普勒效应进行风速测量，常用于气象监测和预报。高新区信息化毫米波测风雷达设计

激光雷达缺点首先，工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响。如工作波长为10.6μm的co2激光，是所有激光中大气传输性能较好的，在坏天气的衰减是晴天的6倍。地面或低空使用的co2激光雷达的作用距离，晴天为10—20千米，而坏天气则降至1 千米以内。而且，大气环流还会使激光光束发生畸变、抖动，直接影响激光雷达的测量精度。其次，由于激光雷达的波束极窄，在空间搜索目标非常困难，直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率，只能在较小的范围内搜索、捕获目标，因而激光雷达较少单独直接应用于战场进行目标探测和搜索。高新区信息化毫米波测风雷达设计

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