相干多普勒激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)在于高的時(shí)空分辨率、較快的響應(yīng)速度以及能夠適應(yīng)雨、沙塵等惡劣天氣。作為近些年來(lái)測(cè)量風(fēng)場(chǎng)的新手段,應(yīng)用廣泛,風(fēng)力發(fā)電行業(yè)對(duì)測(cè)風(fēng)雷達(dá)的需求更為迫切。本文使用相干多普勒測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)風(fēng)場(chǎng),優(yōu)化了雷達(dá)數(shù)據(jù)處理方式;將相干激光雷達(dá)應(yīng)用于干旱地區(qū)、連續(xù)降水天氣的復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行探測(cè),并且針對(duì)霧霾過(guò)程進(jìn)行了初步研究。主要內(nèi)容結(jié)論如下:（1）利用快速傅立葉變化和重心法完成了激光雷達(dá)視線風(fēng)速提取算法、水平風(fēng)場(chǎng)的反演。開(kāi)展數(shù)次觀測(cè)測(cè)試并對(duì)較多測(cè)風(fēng)雷達(dá)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,提出了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理辦法,有效地解決了背景噪聲受到大氣干擾的問(wèn)題。（2）針對(duì)快速傅立葉變化數(shù)據(jù)反演的低信噪比（SNR）條件下的短板,提出了單元比值恒虛警檢測(cè)方法,給出了數(shù)據(jù)處理流程,完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用2016年5月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并且同商用雷達(dá)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。利用戈壁地區(qū)SNR低的自然條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了雷達(dá)處理方法優(yōu)化的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:高SNR下數(shù)據(jù)處理方法改進(jìn)前后頻譜分析結(jié)果一致性較高;使用單元比值恒虛警檢測(cè)方法的視線風(fēng)速在低SNR下較符合大氣規(guī)律;實(shí)驗(yàn)期間水平風(fēng)速的相關(guān)性達(dá)0.9966,較之前提高了 11.49... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１飛行中偶遇風(fēng)切變展示圖??作為新興能源之一的風(fēng)能，不僅能夠提供能源供給、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，還能??

出較為突出的影響［２］。在大氣邊界層以下的風(fēng)環(huán)境中，每天風(fēng)場(chǎng)連續(xù)變化且規(guī)??律性較強(qiáng)，垂直方向上的變化規(guī)律較為明顯［３］。??機(jī)場(chǎng)中，飛機(jī)安全地起飛和著陸考慮的重要因素就是低空風(fēng)切變。圖１．１??是飛行中偶遇風(fēng)切變展示圖。正常情況，機(jī)體會(huì)順著已經(jīng)設(shè)定好的路線升空或??者降落，倘若遭受豎直方向風(fēng)切變，機(jī)體很可能偏離路線，無(wú)法控制。因此機(jī)??場(chǎng)的風(fēng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)就顯得尤Ｐ重要，很多國(guó)外機(jī)場(chǎng)以及香港機(jī)場(chǎng)己經(jīng)使用激光雷達(dá)??進(jìn)行風(fēng)切變、大氣湍流等的監(jiān)測(cè)［４’５］。??議??Ｚ?Ｇ＼ｉｄｅ??圖１．１飛行中偶遇風(fēng)切變展示圖??作為新興能源之一的風(fēng)能，不僅能夠提供能源供給、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，還能??保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)［６］。風(fēng)能應(yīng)用的重要領(lǐng)域是在風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)電場(chǎng)??中風(fēng)資源評(píng)估時(shí)往往選用風(fēng)塔數(shù)據(jù)，但是其缺點(diǎn)就是造價(jià)高、且維護(hù)耗費(fèi)大量??１??

多普勒頻移的來(lái)源為出射光同運(yùn)動(dòng)著的探測(cè)靶目標(biāo)有著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而回??波信號(hào)就會(huì)帶有多普勒頻移信息，探測(cè)這種回波信號(hào)進(jìn)行解析、計(jì)算，就能夠??求出視線風(fēng)速信息，如圖２．１所示［５（）］。出射光的頻率可以用ｈ表示，ｒ可以表??示探測(cè)靶目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速率，探測(cè)靶目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向可以表示為同出射光路的夾??角＜，探測(cè)靶目標(biāo)的地方接收信號(hào)頻率信息可以用％表示，計(jì)算公式如下：??Ｖ＾ｏｓＡ?（２．１）??ｐ?ｘ?ｉ??同理相干測(cè)風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)的接收回波信號(hào)的一端接收到的回波信號(hào)頻率可以??表示成Ｋ，計(jì)算公式如下??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]激光云高儀數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及其應(yīng)用研究[D]. 袁靜.南京信息工程大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3372535