相干激光雷達數(shù)據(jù)處理優(yōu)化及應用研究.pdf

1、相干多普勒激光雷達優(yōu)勢在于高的時空分辨率、較快的響應速度以及能夠適應雨、沙塵等惡劣天氣。作為近些年來測量風場的新手段，應用廣泛，風力發(fā)電行業(yè)對測風雷達的需求更為迫切。本文使用相干多普勒測風雷達探測風場，優(yōu)化了雷達數(shù)據(jù)處理方式;將相干激光雷達應用于干旱地區(qū)、連續(xù)降水天氣的復雜環(huán)境下進行探測，并且針對霧霾過程進行了初步研究。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視線風速提取算法、水平風場的反演。開展數(shù)次

2、觀測測試并對較多測風雷達數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，提出了激光雷達數(shù)據(jù)預處理辦法，有效地解決了背景噪聲受到大氣干擾的問題。
　　(2)針對快速傅立葉變化數(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方法，給出了數(shù)據(jù)處理流程，完成實驗驗證。利用2016年5月的試驗數(shù)據(jù)進行分析，并且同商用雷達進行對比驗證。利用戈壁地區(qū)SNR低的自然條件進行實驗，驗證了雷達處理方法優(yōu)化的可行性。實驗結(jié)果表明:高SNR下數(shù)據(jù)處理方法改進前后頻譜分析

3、結(jié)果一致性較高;使用單元比值恒虛警檢測方法的視線風速在低SNR下較符合大氣規(guī)律;實驗期間水平風速的相關(guān)性達0.9966，較之前提高了11.49％，水平風向的絕對偏差均值為1.9382°，水平風向相關(guān)系數(shù)達0.9986，提高0.0087。同時給出了誤差統(tǒng)計，便于分析。
　　(3)在干旱、沙塵暴及降水天氣條件下，利用相干激光雷達同150m測風塔、商用雷達進行試驗。試驗結(jié)果表明，相干激光雷達能夠適應惡劣環(huán)境，能夠與某商用雷達、風塔表現(xiàn)相