相干激光测风雷达风场测量技术

潘静岩; 邬双阳; 刘果; 董光焰; 张鹏飞; 陈静

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相干激光测风雷达风场测量技术

潘静岩, 邬双阳, 刘果, 董光焰, 张鹏飞, 陈静

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潘静岩, 邬双阳, 刘果, 董光焰, 张鹏飞, 陈静. 相干激光测风雷达风场测量技术[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1720-1724.

引用本文:

潘静岩, 邬双阳, 刘果, 董光焰, 张鹏飞, 陈静. 相干激光测风雷达风场测量技术[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1720-1724.

Pan Jingyan, Wu Shuangyang, Liu Guo, Dong Guangyan, Zhang Pengfei, Chen Jing. Wind measurement techniques of coherent wind lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1720-1724.

Citation:

Pan Jingyan, Wu Shuangyang, Liu Guo, Dong Guangyan, Zhang Pengfei, Chen Jing. Wind measurement techniques of coherent wind lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1720-1724.

相干激光测风雷达风场测量技术

1.
中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州 450047

基金项目:

国防预研项目

详细信息

作者简介:
潘静岩（1978-），男，工程师，硕士，主要从事激光相干探测技术方面的研究。Email：jingyan2003@126.com

中图分类号: TN958.98

Wind measurement techniques of coherent wind lidar

1.
27th Institute,China Electronics Technology Group Corporation,Zhengzhou 450047,China

摘要: 研发了一套全光纤化相干多普勒激光测风雷达设备，并已作为试验样机应用于XXX工程中。该激光测风雷达工作于人眼安全波段，系统结构设计紧凑，性能可靠，可实现远距离风速测量。首先对相干激光测风雷达风速测量精度进行了理论分析，然后采用放置于103 m高塔上的超声风向风速仪和探空气球作为雷达指标的测试工具，对激光雷达进行外场试验，验证设备的性能。经过试验结果分析，风速数据相关性达95%以上，标准差优于0.8 m/s，风向数据相关性达98.6%以上，标准差优于5。与国外相关激光测风雷达测量精度相当，表明激光测风雷达具有优良的性能，将成为广泛应用的风场测量工具之一。
- 相干激光测风雷达 /
- 相干探测 /
- 指标测试
Abstract: An all-fiber coherent Doppler lidar was developed, and had been applied to XXX project as a test prototype. Concept of this lidar, which could detect long-distance wind speed, was using eye-safety wavelength, compact-designed and reliable performance. By wind retrieval algorithm based on VAD, the velocity precision of coherent wind lidar was analyzed firstly. To evaluate its performances, this lidar was compared with an ultrasonic wind direction located at the top of the tower(103 m height) and a air exploration balloon. The lidar and ultrasonic wind direction measured wind field distribution simultaneously. Measured data were compared and analyzed, which include velocity data and wind direction data. Data correlation of measured velocity was about 95%, and standard deviation was about 0.8 m/s. Data correlation of measured wind direction was about 98.6%, and standard deviation was about 5. The results can correspond to the abroad level, which means the lidar has excellent performance and will be one of the widely-used sensors for wind detection instruments in the near future.
- coherent wind lidar /
- coherent detection /
- index test

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相干激光测风雷达风场测量技术

1. 中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南郑州 450047

作者简介:
潘静岩（1978-），男，工程师，硕士，主要从事激光相干探测技术方面的研究。Email：jingyan2003@126.com

收稿日期: 2012-11-06
修回日期: 2012-12-08
刊出日期: 2013-07-25

基金项目:

国防预研项目

中图分类号: TN958.98

关键词:

摘要: 研发了一套全光纤化相干多普勒激光测风雷达设备，并已作为试验样机应用于XXX工程中。该激光测风雷达工作于人眼安全波段，系统结构设计紧凑，性能可靠，可实现远距离风速测量。首先对相干激光测风雷达风速测量精度进行了理论分析，然后采用放置于103 m高塔上的超声风向风速仪和探空气球作为雷达指标的测试工具，对激光雷达进行外场试验，验证设备的性能。经过试验结果分析，风速数据相关性达95%以上，标准差优于0.8 m/s，风向数据相关性达98.6%以上，标准差优于5。与国外相关激光测风雷达测量精度相当，表明激光测风雷达具有优良的性能，将成为广泛应用的风场测量工具之一。