基于相关计算的激光雷达二维风场探测

作     者：张战盈 蔡熠 余东升 陈海燕 方蔚恺 杨喆 徐青山 储焰南 徐赤东 Zhang Zhanying;Cai Yi;Yu Dongsheng;Chen Haiyan;Fang Weikai;Yang Zhe;Xu Qingshan;Chu Yannan;Xu Chidong

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心医学物理与技术安徽省重点实验室安徵合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所基础科学研究中心安徽合肥230031 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2019年第39卷第6期

页      面：18-27页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：民用航天“十三五”技术预先研究项目(D040103) 

主　　题：大气光学 激光雷达 相关计算 二维风场 时间序列 

摘      要：提出了一种基于相关计算的激光雷达三光束二维风场反演方法。三束激光从同一平面发射,通过计算三束激光时间序列上的回波信号相关性反演二维风场信息。详细阐述了三光束二维风场反演方法的原理和计算过程,基于此方法搭建了相关二维测风激光雷达系统,实现了30 m距离分辨率和1 s时间分辨率的二维风场探测。分析了系统中激光雷达夹角对测量结果的影响和相关计算时不同时间序列长度下相关系数曲线的变化,给出了合适的激光雷达夹角和时间序列长度。用该系统进行了水平测风实验,对比了系统探测数据和探测路径上风塔的风速、风向传感器数据,结果表明系统和传感器的数据具有较好的一致性。