姑苏区信息化毫米波测风雷达优势

正是由于固体激光器本身的优点和近几年来固体激光技术的重大突破, 固体激光雷达在成像, 远程目标跟踪和识别等领域呈现出巨大的发展潜力。美国率先进行了二极管泵浦固体激光制导技术的研究。90 年代初期, 美国Hercules 防御中心成功研制一台用于战场监视的1.32μm 固体激光成像雷达, 采用光栅扫描成距离像。该发射系统采用了连续波激光二极管泵浦Q 开关Nd :YLF激光器, 输出峰值功率为2kW , 发散角为0 .5mrad ,光束直径为5mm 。接收机天线直径为48mm , 焦距为2 .5mm , 光斑尺寸为0 .25mrad 。通过测量发射信号与回波的时间差（飞行时间）计算距离，结合多普勒效应测速，实现24小时连续监测。姑苏区信息化毫米波测风雷达优势

测云雷达是气象雷达的一种，主要用于探测云顶、云底高度及多层云的层次分布，通过发射毫米波段的电磁波并接收云粒子的散射信号，获取云层高度、厚度、含水量及粒子相态等数据。其工作波长通常为1.25厘米或0.86厘米（对应Ka、W波段），适用于观测高层云、中层云及未形成降水的云系。该设备可与天气雷达、风廓线雷达结合使用，提升机场低能见度天气的监测预警能力，并为人工增雨、航天器发射等领域提供气象保障。测云雷达技术起源于20世纪50年代，美国于60年代末研制出35吉赫测云雷达。中国相关研究始于70年代末，2006年研制首部机动式多普勒双偏振毫米波测云雷达，2019年完成可移式毫米波测云雷达改造并应用于青藏高原科考观测。2020年国内***无人机载测云雷达在台风探测试验中表现稳定，数据为台风路径预报提供了关键支持。太仓本地毫米波测风雷达费用前期勘测：替代传统测风塔，降低30%勘测成本，缩短20%周期。

雷达测风是通过雷达追踪携带反射靶或应答器的探空气球，测定仰角、方位角和斜距以推导高空风场数据的大气探测技术，主要分为一次雷达测风和二次雷达测风两类。前者利用目标反射信号定位，后者通过无线电**模式提升测距效率，其探测数据可改善数值天气预报模式精度 [1] [4] [7]。风廓线雷达作为一次雷达变种，利用大气湍流散射实现晴空探测，可获取时间和空间分辨率达“分钟级、百米级”的风速、风向及垂直气流数据 [2] [5-6]。现代技术发展出激光测风雷达，采用多普勒相干探测原理解析气溶胶运动频移信号，测量精度达风速＜0.6米/秒、风向＜7°，并可通过扫描机构构建时空模型合成三维风场 [3] [8-9]。毫米波测风雷达利用湍流反射毫米波实现10-300米风场精细化测量 [10]。漂浮式激光雷达进一步扩展了海上风能资源测量应用，具备自定义测量层和浮标平台稳定性设计 [11]。

扫描器进行椭圆扫描(20°水平×14°竖直), 扫描速率可从3 ～ 10s 编程。高度角范围从-3°～ 37°(“-” 表示在翅膀以上)。该系统装在C130E 飞机上在中国湖上空进行了飞行测试, 测试高度比较大达58 .727km(17900f t)。测量风速的结果与用其它方法测量的结果非常吻合。C141LADAR 系统也进行了飞行测试, 测试结果也很好。空军怀特实验室***的弹道风研究计划主要是发展二极管泵浦、小型化LADA R 系统。整个系统包括收发系统、数据采集、数据处理、环境控制、光学扫描、惯性导航和电源等。测风雷达应用于气象学、环境监测等领域，能够提供实时的风场信息，帮助气象预报、航空安全和气候研究等。

用雷达定位技术测定高空风的方法，分为一次雷达测风和二次雷达测风两种。前者跟踪气球下面的反射靶定位，后者跟踪探空仪的发射回答器定位。但是两者测定的都是目标的仰角、方位角和斜距。通过这三个参数，目标的空间位置即可确定，因而可以**计算出高空风 [1]。雷达对高空风的测量，需要气象气球的配合。通过释放气象气球，追踪其空中运行轨迹，可以计算出高空风的风向、风速。雷达的定位是根据仰角、方位角和斜距，相对于经纬仪通过仰角、方位角和高度对气球定位的方法，雷达测风要简单得多。雷达天线发射出电磁波，电磁波在空中传播，遇到障碍物被反射回来，后被雷达天线接收。因为电磁波在空中的传播速度是一定的，乘以雷达发射和接收电磁波的时间差，则可计算出雷达至目标物的斜距。再借助雷达自身的测角系统，测定雷达与目标物之间的仰角和方位角，即可计算出风速和风向。随着技术的发展，毫米波雷达的性能和应用范围也在不断扩展。虎丘区信息化毫米波测风雷达设计

不受雨雾、霜冻、光照强度影响，可在雷暴、浓雾等恶劣天气下稳定工作。姑苏区信息化毫米波测风雷达优势

它不像红外热成像系统容易受环境变化的影响, 允许采用更为简单的自主目标跟踪算法, 因而更适合于自主精确制导。先进的半导体激光二极管泵浦固体激光器技术是小型化、低价格激光雷达的保证。 [1]目前适合于激光雷达的二极管泵浦固体激光器的波长大多在1μm 和2 ～ 3μm 范围内, 主要有Nd :YAG 、Nd :YLF 和Nd :YVO4 , 它们有较好的大气传输特性。掺Tm 和Ho 的激光器也得到了发展, 波长分别为2.0μm 和2.1μm 。另外随着二极管泵浦固体技术的发展, 建造高光束质量、高平均功率的MOPA结构的方法变得相对简单, 有利于满足高性能激光雷达的应用要求姑苏区信息化毫米波测风雷达优势

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