吴中区附近毫米波测风雷达设计

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]。地面测风雷达：安装在地面上，主要用于测量低层大气的风场。吴中区附近毫米波测风雷达设计

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。苏州特种毫米波测风雷达供应功耗与成本：功耗低于50W，成本较传统激光雷达降低40%，支持大规模部署。

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]

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。功率预测：结合数值天气预报（NWP），将预测误差从15%降至8%以内。

测云雷达主要用来探测云滴直径较小，尚未形成降水的低云和中云，测量其顶部和底部高度及内部物理特征，如空中有多层云存在时，还能测出云的层次。由于云滴比降水粒子小得多，而云滴对电磁波的后向散射能力与云滴直径的6次方成正比，与雷达波长的4次方成反比，因此测云雷达的工作波长均较短，常用的为1.25厘米和0.86厘米。测云雷达的工作原理与测雨雷达相似。其天线结构简单，多数垂直向上。通常采用A式或R式距离显示器，用照相或记录器记录回波。功能扩展：除风速风向外，可输出回波功率信息，辅助叶片前缘侵蚀监测。姑苏区质量毫米波测风雷达厂家直销

毫米波测风雷达通过发射毫米波信号，信号遇到移动的气体分子（如空气中的水汽、尘埃等）后，会发生散射。吴中区附近毫米波测风雷达设计

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。吴中区附近毫米波测风雷达设计

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