探測微尺度風切變場的多普勒激光雷達研究

1、南京理工大學碩士學位論文探測微尺度風切變場的多普勒激光雷達研究姓名：戴麗莉申請學位級別：碩士專業(yè)：光學工程指導教師：倪曉武20100601A b s t r a c t 碩士論文A b s t r a c tM i c r o s c a l ew i n d f i e l d d e t e c t i o nh a s g r e a ti m p o r t a n c e i ni n c r e a s i n g a i

2、r c r a f tt a k i n go f fo r l a n d i n g a n d s p a c e s h u t t l el a u n c ho r l a n d i n go p e r a t i o n ss a f e t y , i n c r e a s i n ga i r p o r t c a p a c i t y ,i m p r o v i n g w i n d t u r b i

3、 n ee f f i c i e n c ya n d S Oo n ．T h e t r a d i t i o n a lw i n d d e t e c t i o nm e t h o d s c a l l ’tm e e t t h er e q u i r e m e n t s o fm i c r o s c a l e w i n d d e t e c t i o n ．C u r r e n t l y ,

4、o n l yd i r e c t d e t e c t i o nD o p p l e r l i d a ri sa b l et o d i r e c t l ym e a s u r e t h r e e - d i m e n s i o n a lw i n df i e l d 謝廿ll l i 曲a c c u r a c y ,1 1 i 曲t e m p o r a la n d s p a t i a l

5、r e s o l u t i o ni nt h e g l o b a l r e g i o n ．I n t h i sp a p e r , o nt h eb a s i so ft h eb a s i c p r i n c i p l e s a n dp r a c t i c a le n g i n e e r i n g ，t h eD o p p l e r l i d a rs y s t e mf o r

6、 m i c r o s c a l ew i n d s h e a r - f i e l dd e t e c t i o n i ss t u d i e d ．T h es y s t e mu s e sa e r o s o la s d e t e c t i n gt a r g e t ，u s i n g F a b r y —P e r o t e t a l o n b a s e dd u a l —e d

7、g e d i r e c t d e t e c t i o nt e c h n o l o g y a n dP P IS C a n m o d et o a c h i e v em i c r o s c a l e w i n ds h e a r - f i e l d d e t e c t i o n ．n l eo v e r a l ls t r u c t u r eo f t h es y s t e m i

8、 sd e s i g n e da n d i t ’Sk e y p a r a m e t e r s ，e s p e c i a l l y t h ef r e q u e n c yd i s c r i m i n a t o r - - F a b r y —P e r o te t a l o np a r a m e t e r sa r eo p t i m i z e d ．F i n a l l y , t

9、h ew i n ds h e a r - f i e l dr e t r i e v a l m e t h o di S i n t r o d u c e da n dt h eo v e r a l lp e r f o r m a n c eo ft h e d e s i g n e d s y s t e m i Sa n a l y z e db yu s i n g t h ed e s i g n e dp a r

10、 a m e t e r so f e a c hu n i t ．T h en u m e r i c a ls i m u l a t i o nr e s u l t ss h o w t h a tu n d e r t h ew e a t h e rc o n d i t i o n s o f t h e v i s i b i l i t yg r e a t e rt h a n10 k m ，t h ew i n d

11、 s p e e da c c u r a c i e so f t h i sD o p p l e r l i d a rs y s t e ma r eb e t t e rt h a n0 ．9 m ／sf r o m0 t o 8 k m r a n g e ，w h i c hC a n a c h i e v e t h ed e t e c t i o ng u i d e l i n e ．F i n a l l y

12、, T h e w i n ds h e a r - d e t e c t i o n p e r f o r m a n c eo f t h ed e s i g n e dD o p p l e r l i d a rs y s t e m i s a n a l y z e db yu s i n g M o n t e - C a r l om e t h o d ，w h i c hv a l i d a t e st h

13、 ew i n ds h e a rd e t e c t i o nc a p a b i l i t yo f t h i sl i d a rs y s t e m ．T h ed e s i g n e da n d s t u d i e dr e s u l t sh a v e r e f e r e n c ev a l u e f o rt h e a c t u a ls y s t e m s e t t i n