多普勒測風激光雷達鑒頻系統(tǒng)的設計與實驗研究.pdf

1、低空風切變是飛機起飛和降落階段的重要危險因素,監(jiān)測低空風切變,并進行主動避讓是至關重要的。多普勒測風激光雷達從工作原理上可分為相干和非相干(直接探測)兩種。論文中主要討論了采用雙通道Fabry-Perot(F-P)干涉儀直接探測的多普勒測風激光雷達的鑒頻系統(tǒng),探測Mie散射回波信號。鑒頻系統(tǒng)是多普勒測風雷達的關鍵技術之一,能從探測光強度的變化分析出頻移量,其鑒頻能力直接影響激光雷達測風的精度。論文主要對測風雷達的鑒頻系統(tǒng)進行了設計和實驗

2、研究。通過對1km和2km垂直距離的回波信號的氣溶膠-分子比的計算模擬,計算了各個波長的測風誤差,選取了波長1.064μm的激光作為出射光。利用雙邊緣理論對鑒頻系統(tǒng)的性能參數(shù)進行了計算模擬,確定了合適的半高全寬和譜線中心間距。我們還研究了風速動態(tài)范圍對測風靈敏度的影響,以及回波信號的入射角和發(fā)散角對測風誤差的影響。在此基礎上,確定了標準具參數(shù),建立了鑒頻系統(tǒng)。論文制定了利用該鑒頻系統(tǒng)測量硬目標轉速的實驗方案。首先測量了透過F-P標準具的