多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)鑒頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和降落階段的重要危險(xiǎn)因素,監(jiān)測(cè)低空風(fēng)切變,并進(jìn)行主動(dòng)避讓是至關(guān)重要的。多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)從工作原理上可分為相干和非相干(直接探測(cè))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(cè)的多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的鑒頻系統(tǒng),探測(cè)Mie散射回波信號(hào)。鑒頻系統(tǒng)是多普勒測(cè)風(fēng)雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能從探測(cè)光強(qiáng)度的變化分析出頻移量,其鑒頻能力直接影響激光雷達(dá)測(cè)風(fēng)的精度。論文主要對(duì)測(cè)風(fēng)雷達(dá)的鑒頻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)

2、研究。通過對(duì)1km和2km垂直距離的回波信號(hào)的氣溶膠-分子比的計(jì)算模擬,計(jì)算了各個(gè)波長(zhǎng)的測(cè)風(fēng)誤差,選取了波長(zhǎng)1.064μm的激光作為出射光。利用雙邊緣理論對(duì)鑒頻系統(tǒng)的性能參數(shù)進(jìn)行了計(jì)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(fēng)速動(dòng)態(tài)范圍對(duì)測(cè)風(fēng)靈敏度的影響,以及回波信號(hào)的入射角和發(fā)散角對(duì)測(cè)風(fēng)誤差的影響。在此基礎(chǔ)上,確定了標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量硬目標(biāo)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)方案。首先測(cè)量了透過F-P標(biāo)準(zhǔn)具的