[發明專利]測風雷達系統及三維風場檢測方法

在審

• 申請號: 201810871822.5
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108594265A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 周宏禹;周翔輝;樓英;吳燕雄
• 申請（專利權）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權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本申請實施例提供一種測風雷達系統及三維風場檢測方法。激光產生裝置將產生的連續激光信號分路為第一激光信號和第二激光信號，并通過激光放大器將第一激光信號進行激光放大再通過光環形器將放大功率后的第一激光信號沿第一預定方向輸出。激光發射接收裝置將第一激光信號沿不同方向向探測目標發射，并接收對應的回波光信號后通過光環形器沿第二預定方向輸出。光耦合器將光衰減器輸出的與回波光信號的光功率的第二激光信號和光環形器輸出的回波光信號進行光耦合得到混頻信號并通過光電轉換器轉換為電信號，最后由數據采集處理裝置對電信號進行信號處理得到三維風場分布信息。由此，能夠降低探測噪聲，同時增加激光光源的可選性，有效降低成本。

技術領域

本申請涉及雷達技術領域，具體而言，涉及一種測風雷達系統及三維風場檢測方法。

背景技術

風場信息是大氣探測的主要氣象因子之一，其時空變化特性是氣象上的重要數據，無論是地面風，還是高空風，都對人類活動有很大的影響。常規天氣預報、災害天氣監測、風切變和大氣湍流等天氣保障信息以及對空氣污染物漂移的環保研究等領域，都對風場的精細觀測有著強烈需求。目前主要采用風速風向儀、風廓線雷達等儀器來測量風場，激光測風雷達是近年來發展最快的測風設備之一。

然而目前的激光測風雷達探測噪聲較大，且對激光光源的功率要求較高，結構復雜，進而增加成本。

申請內容

為了克服現有技術中的上述不足，本申請的目的在于提供一種測風雷達系統及三維風場檢測方法，能夠降低探測噪聲，同時增加激光光源的可選性，有效降低成本。

為了實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請實施例提供一種測風雷達系統，所述測風雷達系統包括：

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

與所述激光產生裝置電性連接，用于將所述第一激光信號進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定方向輸出的光環形器；

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

與所述激光產生裝置電性連接，用于將所述第二激光信號的光功率調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形器連接，用于將所述光衰減器輸出的調整光功率后的第二激光信號和所述光環形器輸出的回波光信號進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換為電信號的光電轉換器；以及

與所述光電轉換器連接，用于對所述電信號進行信號處理得到所述探測目標的三維風場分布信息的數據采集處理裝置。

可選地，所述激光產生裝置包括：

用于產生連續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。

可選地，所述激光產生裝置還包括：

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。

可選地，所述激光發射接收裝置包括切換光開關以及與所述切換光開關連接的各個發射方向的光學天線；