工业园区本地毫米波测风雷达设计

美国空军和海军联合完成了一项研究计划, 即DASSL , 该计划主要是开发和验证激光雷达自动寻的弹头技术和自主目标跟踪算法, 为空军的小型灵巧**技术和海军的先进巡航导弹技术服务 [3]。怀特实验室从20 世纪80 年代就开始进行这一方面的研究, 这些计划分别为巡航导弹先进制导技术(CMAG)、LADAR 应用研究技术(LADAPS)和战术雷达自动寻的弹头技术(TLS), ***一个计划是先进激光雷达系统技术, 即ATLAS 计划。ATLAS 计划成功地用CO2 激光雷达对不同类型目标的自动跟踪算法进行实验验证。测风雷达应用于气象学、环境监测等领域，能够提供实时的风场信息，帮助气象预报、航空安全和气候研究等。工业园区本地毫米波测风雷达设计

由于激光雷达波长很短, 所以很适合用于直升机防撞。用于直升机防撞的激光雷达的研究一直是军方研究的重点。如英法合作研究的直升机防撞CO2多模激光雷达系统(C LARA)已经成功地在“美洲狮”直升机和“HS 748” 直升机上成功地进行了挂飞试验 , 也有用于飞机防撞的半导体激光雷达 [4]。CO2激光雷达体积大、价格高, 而半导体激光雷达的作用距离很有限, 因此限制了它们的应用。Fibertek 公司成功地研究了用于直升机防撞的二极管泵浦固体激光雷达系统(HLR。张家港信息化毫米波测风雷达质量能够实时获取风速和风向数据，适用于气象预报、航空航天、环境监测等领域。

主要用来探测云顶、云底的高度。如空中出现多层云时，还能测出各层的高度。由于云粒子比降水粒子小，测云雷达的工作波长较短。测云雷达只能探测云比较少的高层云和中层云。对于含水量较大的低层云,如积雨云、冰雹等,测云雷达的波束难以穿透，只能用测雨雷达探测。计算公式目标距离的测定：由电磁波的传播速度(近似v=c)和探测脉冲与回波信号之间的时间间隔Δt来确定。r=c Δt /2通常，时间间隔以μs为单位，故上式可写成：r=0.15Δt(km)或r=150Δt (m)

目标方位角和仰角的测定：目标的方位角和仰角的测定是依靠天线的方向性来实现的。天气雷达的天线具有很强的方向性，它能将探测脉冲的能量集中地向某一方向发射。同样，它也只能接收沿同一方向来的回波信号。所以，只有当天线对准目标时，才能接收到目标的回波信号。根据这一原理，当发现目标时，天线所在的方位角和仰角就是目标相对于雷达的方位角和仰角。目标特性的测定：气象目标对雷达电磁波的散射是雷达探测大气的基础。降水回波：云、降水粒子的散射。随相态、几何形状不同而异，雷达回波功率是由有效照射体积内所有气象目标产生的。现场可编程门阵列（FPGA）芯片对回波信号进行实时处理。

激光雷达使用InGaAs 雪崩二极管探测器, 噪声等效功率NEP =0 .8 ×10-8W , **小可探测信号功率MDP =1 .5 ×10-7W , 完成了距离成像的实验, 距离分辨率为0 .25m , 最大距离为2km 。与此同时, 美国Fibertek公司研制用于直升机防撞的样机, 激光波长为1.54μm , 脉冲重复频率为15kHz , 脉冲能量为100μJ , 脉冲宽度为5ns , 扫描方式采用圆周平移扫描, 已在直升机上进行了两次试验。对要求中等以上功率的应用而言, 二极管激光泵浦固体激光主动成像雷达有很大的应用前景。这种固体激光主动成像雷达有输出功率高、脉冲重复频率高、体积小、质量轻、可靠性高等优点。另外应用可调谐固体激光器和倍频固体激光的波长可调, 又开辟了许多新的应用领域。虽然DPL 激光成像雷达的发展历史还很短, 但其发展潜力是不容置疑的. [2]波束形成：利用天线阵列相位差计算目标方位角（水平/垂直角度）。姑苏区国内毫米波测风雷达费用

应用价值：通过前馈控制优化风机偏航角度，提升发电效率5%-8%。工业园区本地毫米波测风雷达设计

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。工业园区本地毫米波测风雷达设计

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