高光學(xué)效率相干多普勒激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)性能分析與測(cè)試

摘要：近期研發(fā)了一套高光學(xué)效率全光纖化相干激光雷達(dá)設(shè)備,可用于風(fēng)場(chǎng)的實(shí)時(shí)探測(cè)。該相干激光雷達(dá)工作于1.55μm波段,望遠(yuǎn)鏡直徑50 mm,時(shí)間分辨率和距離分辨率分別是1 s和30 m。系統(tǒng)集成了光纖結(jié)構(gòu)的接收單元、可編程掃描模式的兩軸掃描頭及一個(gè)用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理的多核數(shù)字信號(hào)處理器。對(duì)系統(tǒng)的測(cè)風(fēng)性能進(jìn)行了理論分析并同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了系統(tǒng)測(cè)量距離達(dá)到5 km。之后,通過(guò)將激光雷達(dá)與超聲波風(fēng)速儀數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證系統(tǒng)的測(cè)量精度。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析水平風(fēng)速相關(guān)系數(shù)達(dá)0.980,標(biāo)準(zhǔn)差為0.235 m/s,風(fēng)向數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)達(dá)0.993,標(biāo)準(zhǔn)差為3.105°。表明該相干激光雷達(dá)具有優(yōu)良的性能,可以應(yīng)用于大氣邊界層內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)探測(cè)。