相城区国内毫米波测风雷达设计

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)与光学测风仪器相比，毫米波雷达不受天气条件的限制，可以在雨、雾等恶劣天气下正常工作。相城区国内毫米波测风雷达设计

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)。工业园区本地毫米波测风雷达推荐厂家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。

二极管泵浦固体激光成像雷达（Diode-pumped solid state laser radar）是以半导体激光二极管泵浦的固体激光器为**器件，集发射机、接收机和扫描器于一体的主动探测系统。其采用高重复频率激光器与雪崩二极管探测器，具备体积小、无需制冷的特性，支持扫描与非扫描成像模式，波长范围覆盖1μm和2μm至3μm，典型应用包括Nd:YAG、Nd:YLF等激光器类型 [1-2]。该技术始于20世纪80年代末，90年代美国林肯实验室研制的火池测距雷达实现了2kW峰值功率、2km探测距离及0.25m分辨率。Fibertek公司开发的直升机防撞系统采用1.54μm波长激光器，设置15kHz脉冲重复频率与5ns脉宽，通过圆周平移扫描识别高压电缆等障碍物 [2] [5]。***领域主要应用于巡航导弹精确制导、弹道测风雷达风速测量，民用领域覆盖机器人视觉、环境污染监测等场景 [1] [3-4]。

机组人员一般是通过当地气象站或无线电探空仪来获得风的数据。这些数据即使准确, 在敌方上空投放并不可用。另外一种方法是机组人员在飞行过程中用空速计在不同高度测量风速, 这样不但缺乏精度,而且还会影响飞机的安全。由于上述这些方法有很大的局限性, 因此必须发展一种机载传感器来实时精确测量不同位置的风速。空军怀特实验室研制了几种机载测风的激光雷达, 如C130 LADAR , C141 LADAR , C130 改进型LADAR 等 [3]。几种LADAR 都采用Tm :YAG 激光器, 工作波长为2021 .84nm 。C130 LADAR 装载在C130 飞机上, 采取侧视方法。探空雷达：可以用于高空风的测量，通常与其他气象探测设备结合使用。

**近几年发生的几场高技术局部***和******中, 巡航导弹发挥了重要的威慑和杀伤作用。巡航导弹的突出特点是突防能力强、命中精度高、射程远、可远离防御区域外发射, 是远程精确制导武器库中的一种“***锏” , 已成为以“非接触精确打击”为主要特点的新作战思想的重要支柱。巡航导弹的发展需要进一步提高制导精度, 激光雷达技术就是一种有效手段。 [美国空军怀特实验室(WL)是国际上激光雷达研究比较先进的几个重要实验室之一。该实验室的一个主要研究内容就是常规武器的自主精确制导, 在激光雷达自动寻的弹头技术和自主目标跟踪算法研究中一直处于**地位。在寻的技术中, 一般可采用合成孔径雷达(SAR)、红外成像技术(I2R)、毫米波雷达(MMW)和激光雷达(LADAR)。目前他们主要研究工作于1μm 的二极管泵浦固体激光雷达系统。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。工业园区本地毫米波测风雷达推荐厂家

现场可编程门阵列（FPGA）芯片对回波信号进行实时处理。相城区国内毫米波测风雷达设计

天线：发射/接收电磁波馈线：传导电磁波伺服：天线等的运转发射机：产生电磁波接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息产品生成：根据算法，生成应用产品/控制雷达显示终端：显示产品、控制雷达测云雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。相城区国内毫米波测风雷达设计

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