高新区本地毫米波测风雷达优势

雷达测风是通过雷达追踪携带反射靶或应答器的探空气球，测定仰角、方位角和斜距以推导高空风场数据的大气探测技术，主要分为一次雷达测风和二次雷达测风两类。前者利用目标反射信号定位，后者通过无线电**模式提升测距效率，其探测数据可改善数值天气预报模式精度 [1] [4] [7]。风廓线雷达作为一次雷达变种，利用大气湍流散射实现晴空探测，可获取时间和空间分辨率达“分钟级、百米级”的风速、风向及垂直气流数据 [2] [5-6]。现代技术发展出激光测风雷达，采用多普勒相干探测原理解析气溶胶运动频移信号，测量精度达风速＜0.6米/秒、风向＜7°，并可通过扫描机构构建时空模型合成三维风场 [3] [8-9]。毫米波测风雷达利用湍流反射毫米波实现10-300米风场精细化测量 [10]。漂浮式激光雷达进一步扩展了海上风能资源测量应用，具备自定义测量层和浮标平台稳定性设计 [11]。数据融合：整合多高度层风速数据，生成三维风场模型。高新区本地毫米波测风雷达优势

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)。吴中区附近毫米波测风雷达设计雷达接收器接收到这些散射回波，并通过分析回波信号的频率变化（多普勒频移）来计算风速和风向。

二极管泵浦固体激光雷达的研究始于80 年代末, 90 年代的后期得到了迅猛发展。应用比较成功的如林肯实验室的火池测距二极管泵浦Nd :YAG 激光雷达。二极管泵浦固体激光雷达已经广泛应用于大气测污、大气风场测量、环境监测等领域。文中主要介绍二极管泵浦固体激光雷达在精确制导、风速测量及直升机防撞等方面的应用及研究进展。 [2]80 年代后期, 随着二极管泵浦固体激光器(DPL)的发展, 固体激光器**提高了效率和重复频率, 克服了热效应等缺点, 实现单模稳定运转, 高稳频, 高功率, 高效率和高光束质量, 并使器件向小型化发展。

快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提，因此，开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下，国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统，其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状，探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力，科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。测风雷达的工作原理主要基于多普勒效应，即当雷达波遇到移动的气体颗粒时，反射回来的信号频率会发生变化。

美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达，比较大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大，因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外，成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征，更加便于识别目标，这已是成像激光雷达的一大优势。激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段，其它***应用研究亦日趋成熟。直升机在进行低空巡逻飞行时，极易与地面小山或建筑物相撞。为此，研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。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。太仓国内毫米波测风雷达厂家直销

前期勘测：替代传统测风塔，降低30%勘测成本，缩短20%周期。高新区本地毫米波测风雷达优势

它不像红外热成像系统容易受环境变化的影响, 允许采用更为简单的自主目标跟踪算法, 因而更适合于自主精确制导。先进的半导体激光二极管泵浦固体激光器技术是小型化、低价格激光雷达的保证。 [1]目前适合于激光雷达的二极管泵浦固体激光器的波长大多在1μm 和2 ～ 3μm 范围内, 主要有Nd :YAG 、Nd :YLF 和Nd :YVO4 , 它们有较好的大气传输特性。掺Tm 和Ho 的激光器也得到了发展, 波长分别为2.0μm 和2.1μm 。另外随着二极管泵浦固体技术的发展, 建造高光束质量、高平均功率的MOPA结构的方法变得相对简单, 有利于满足高性能激光雷达的应用要求高新区本地毫米波测风雷达优势

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