[發(fā)明專利]測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)及三維風(fēng)場檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810871822.5
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108594265A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周宏禹;周翔輝;樓英;吳燕雄
• 申請（專利權(quán)）人: 成都英鑫光電科技有限公司
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95;G01S7/481
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)包括：

用于產(chǎn)生連續(xù)激光信號并將產(chǎn)生的連續(xù)激光信號分路為第一激光信號和第二激光信號的激光產(chǎn)生裝置；

與所述激光產(chǎn)生裝置電性連接，用于將所述第一激光信號進(jìn)行激光放大以得到放大功率后的第一激光信號的激光放大器；

與所述激光放大器連接，用于將所述第一激光信號沿第一預(yù)定方向輸出的光環(huán)形器；

與所述光環(huán)形器連接，用于將所述第一激光信號沿不同方向向探測目標(biāo)發(fā)射，以使所述探測目標(biāo)周圍的大氣氣溶膠粒子對所述第一激光信號產(chǎn)生回波光信號，并接收所述回波光信號的激光發(fā)射接收裝置，所述光環(huán)形器還用于將所述回波光信號沿第二預(yù)定方向輸出；

與所述激光產(chǎn)生裝置電性連接，用于將所述第二激光信號的光功率調(diào)整為與所述回波光信號的光功率匹配的光衰減器；

分別與所述光衰減器和所述光環(huán)形器連接，用于將所述光衰減器輸出的調(diào)整光功率后的第二激光信號和所述光環(huán)形器輸出的回波光信號進(jìn)行光耦合得到混頻信號的光耦合器；

與所述光耦合器連接，用于將所述混頻信號轉(zhuǎn)換為電信號的光電轉(zhuǎn)換器；以及

與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對所述電信號進(jìn)行信號處理得到所述探測目標(biāo)的三維風(fēng)場分布信息的數(shù)據(jù)采集處理裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光產(chǎn)生裝置包括：

用于產(chǎn)生連續(xù)激光信號的激光光源；

與所述激光光源連接，用于將所述連續(xù)激光信號分路為第一激光信號和第二激光信號的光分路器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光產(chǎn)生裝置還包括：

連接于所述激光光源和所述光分路器之間，用于阻擋所述回波光信號返回所述激光光源的光隔離器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射接收裝置包括切換光開關(guān)以及與所述切換光開關(guān)連接的各個發(fā)射方向的光學(xué)天線；

所述切換光開關(guān)用于控制所述第一激光信號的發(fā)射方向，使所述第一激光信號經(jīng)由對應(yīng)方向的光學(xué)天線發(fā)射向探測目標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射接收裝置包括旋轉(zhuǎn)棱鏡以及與所述旋轉(zhuǎn)棱鏡連接的光學(xué)天線；

所述旋轉(zhuǎn)棱鏡用于在旋轉(zhuǎn)角度后對所述光學(xué)天線的發(fā)射方向進(jìn)行調(diào)整，使所述第一激光信號按照對應(yīng)的發(fā)射方向經(jīng)由所述光學(xué)天線發(fā)射向探測目標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述激光發(fā)射接收裝置還包括與所述光學(xué)天線對應(yīng)設(shè)置的窗口鏡，所述光學(xué)天線輸出的第一激光信號經(jīng)由所述窗口鏡發(fā)射向探測目標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集處理裝置包括數(shù)據(jù)采集板和數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)采集板用于采集所述光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的電信號，并對所述電信號進(jìn)行信號處理得到累加頻譜信號，并將所述累加頻譜信號發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)處理裝置基于所述累加頻譜信號計算得到所述探測目標(biāo)的三維風(fēng)場分布信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述對所述電信號進(jìn)行信號處理得到累加頻譜信號的方式包括：

將所述電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；

對所述數(shù)字信號進(jìn)行分幀得到多幀數(shù)字信號，并對每幀數(shù)字信號進(jìn)行頻譜處理后，將頻譜處理后的頻譜信號依次進(jìn)行累加以生成累加頻譜信號；

將所述累加頻譜信號進(jìn)行信號放大，得到信號放大后的累加頻譜信號；

對所述信號放大后的累加頻譜信號進(jìn)行噪聲處理，得到噪聲處理后的累加頻譜信號。