相干多普勒激光雷达是一种基于相干探测的测风技术,通过利用激光与大气中气溶胶粒子产生的多普勒频移效应,该技术具有体积小,风场测量精度高,时间和空间分辨率出色等特点。和传统的微波测风雷达相比,尤其在晴空风场风速测量例如晴空湍流,其有着不可替代的优势,能够为气象监测、风能开发等多个领域提供了重要数据支持。
风场信息测量应用示意图
相干多普勒测风激光雷达由激光发射系统、光学接收系统、数据采集控制系统和三维扫描装置组成。其工作原理是通过激光脉冲与气溶胶粒子相互作用产生散射光,数据采集系统负责数字化这些信号并利用FFT分析多普勒频移来计算风速和风向。同时,系统通过实时记录、存储和传输数据,支持气象监测和风能评估,并能控制激光发射参数以适应不同测量条件,确保数据的准确性和完整性。
测风雷达数据采集示意图