吳江區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

云雷達(dá)通過發(fā)射35GHz（毫米波）或激光頻段電磁波，接收云粒子反射信號獲取物理參數(shù) [1] [8]。典型設(shè)備如西安華騰毫米波測云儀可探測15km內(nèi)云結(jié)構(gòu)，具備垂直速度檢測能力 [1] [3]。雙波段云雷達(dá)（WR-KuKa型）則能獲取100km高度內(nèi)的回波強(qiáng)度與極化信息，生成云水含量等二次數(shù)據(jù)產(chǎn)品 [6]。毫米波云雷達(dá)：采用頂空垂直探測，填補(bǔ)國內(nèi)垂直云探測裝備空白，適用于機(jī)場等重點(diǎn)區(qū)域天氣監(jiān)測 [3]2.雙波段云雷達(dá)：實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步觀測，2024年應(yīng)用于烏魯木齊沙漠氣象研究 [6]毫米波測風(fēng)雷達(dá)以高精度、全天候、低成本三大優(yōu)勢。吳江區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

美國研制的直升機(jī)**空飛行障礙規(guī)避系統(tǒng)，使用固體激光二極管發(fā)射機(jī)和旋轉(zhuǎn)全息掃描器可檢測直升機(jī)前很寬的空域，地面障礙物信息實(shí)時(shí)顯示在機(jī)載平視顯示器或頭盔顯示器上，為安全飛行起了很大的保障作用。德國戴姆勒。奔馳宇航公司研制成功的Hel??las障礙探測激光雷達(dá)更高一籌，它是一種固體1.54微米成像激光雷達(dá)，視場為32度×32度，能探測300-500米距離內(nèi)直徑1厘米粗的電線，將裝在新型EC-135和EC-155直升機(jī)上。法國達(dá)索電子公司和英國馬可尼公司聯(lián)合研制的吊艙載CLARA激光雷達(dá)具有多種功能，采用CO2激光器。不但能探測**和電纜之類的障礙，還具有地形跟蹤、目標(biāo)測距和指示、活動目標(biāo)指示等功能，適用于飛機(jī)和直升機(jī)。常熟智能化毫米波測風(fēng)雷達(dá)供應(yīng)前期勘測：替代傳統(tǒng)測風(fēng)塔，降低30%勘測成本，縮短20%周期。

用雷達(dá)定位技術(shù)測定高空風(fēng)的方法，分為一次雷達(dá)測風(fēng)和二次雷達(dá)測風(fēng)兩種。前者跟蹤氣球下面的反射靶定位，后者跟蹤探空儀的發(fā)射回答器定位。但是兩者測定的都是目標(biāo)的仰角、方位角和斜距。通過這三個(gè)參數(shù)，目標(biāo)的空間位置即可確定，因而可以**計(jì)算出高空風(fēng) [1]。雷達(dá)對高空風(fēng)的測量，需要?dú)庀髿馇虻呐浜?。通過釋放氣象氣球，追蹤其空中運(yùn)行軌跡，可以計(jì)算出高空風(fēng)的風(fēng)向、風(fēng)速。雷達(dá)的定位是根據(jù)仰角、方位角和斜距，相對于經(jīng)緯儀通過仰角、方位角和高度對氣球定位的方法，雷達(dá)測風(fēng)要簡單得多。雷達(dá)天線發(fā)射出電磁波，電磁波在空中傳播，遇到障礙物被反射回來，后被雷達(dá)天線接收。因?yàn)殡姶挪ㄔ诳罩械膫鞑ニ俣仁且欢ǖ模艘岳走_(dá)發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間差，則可計(jì)算出雷達(dá)至目標(biāo)物的斜距。再借助雷達(dá)自身的測角系統(tǒng)，測定雷達(dá)與目標(biāo)物之間的仰角和方位角，即可計(jì)算出風(fēng)速和風(fēng)向。

正是由于固體激光器本身的優(yōu)點(diǎn)和近幾年來固體激光技術(shù)的重大突破, 固體激光雷達(dá)在成像, 遠(yuǎn)程目標(biāo)跟蹤和識別等領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＣ绹氏冗M(jìn)行了二極管泵浦固體激光制導(dǎo)技術(shù)的研究。90 年代初期, 美國Hercules 防御中心成功研制一臺用于戰(zhàn)場監(jiān)視的1.32μm 固體激光成像雷達(dá), 采用光柵掃描成距離像。該發(fā)射系統(tǒng)采用了連續(xù)波激光二極管泵浦Q 開關(guān)Nd :YLF激光器, 輸出峰值功率為2kW , 發(fā)散角為0 .5mrad ,光束直徑為5mm 。接收機(jī)天線直徑為48mm , 焦距為2 .5mm , 光斑尺寸為0 .25mrad 。這種雷達(dá)技術(shù)具有高分辨率和高靈敏度的特點(diǎn)，能夠在較短的距離內(nèi)精確測量風(fēng)速和風(fēng)向變化。

測云雷達(dá)主要用來探測云滴直徑較小，尚未形成降水的低云和中云，測量其頂部和底部高度及內(nèi)部物理特征，如空中有多層云存在時(shí)，還能測出云的層次。由于云滴比降水粒子小得多，而云滴對電磁波的后向散射能力與云滴直徑的6次方成正比，與雷達(dá)波長的4次方成反比，因此測云雷達(dá)的工作波長均較短，常用的為1.25厘米和0.86厘米。測云雷達(dá)的工作原理與測雨雷達(dá)相似。其天線結(jié)構(gòu)簡單，多數(shù)垂直向上。通常采用A式或R式距離顯示器，用照相或記錄器記錄回波。信號解調(diào)：分離距離、速度、角度參數(shù)。常熟智能化毫米波測風(fēng)雷達(dá)供應(yīng)

通過分析這些頻率變化，測風(fēng)雷達(dá)可以計(jì)算出風(fēng)速和風(fēng)向。吳江區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

雷達(dá)測風(fēng)是通過雷達(dá)追蹤攜帶反射靶或應(yīng)答器的探空氣球，測定仰角、方位角和斜距以推導(dǎo)高空風(fēng)場數(shù)據(jù)的大氣探測技術(shù)，主要分為一次雷達(dá)測風(fēng)和二次雷達(dá)測風(fēng)兩類。前者利用目標(biāo)反射信號定位，后者通過無線電**模式提升測距效率，其探測數(shù)據(jù)可改善數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式精度 [1] [4] [7]。風(fēng)廓線雷達(dá)作為一次雷達(dá)變種，利用大氣湍流散射實(shí)現(xiàn)晴空探測，可獲取時(shí)間和空間分辨率達(dá)“分鐘級、百米級”的風(fēng)速、風(fēng)向及垂直氣流數(shù)據(jù) [2] [5-6]?，F(xiàn)代技術(shù)發(fā)展出激光測風(fēng)雷達(dá)，采用多普勒相干探測原理解析氣溶膠運(yùn)動頻移信號，測量精度達(dá)風(fēng)速＜0.6米/秒、風(fēng)向＜7°，并可通過掃描機(jī)構(gòu)構(gòu)建時(shí)空模型合成三維風(fēng)場 [3] [8-9]。毫米波測風(fēng)雷達(dá)利用湍流反射毫米波實(shí)現(xiàn)10-300米風(fēng)場精細(xì)化測量 [10]。漂浮式激光雷達(dá)進(jìn)一步擴(kuò)展了海上風(fēng)能資源測量應(yīng)用，具備自定義測量層和浮標(biāo)平臺穩(wěn)定性設(shè)計(jì) [11]。吳江區(qū)信息化毫米波測風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

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