相城区耐用毫米波测风雷达设计

小型灵巧**(SSB)、巡航导弹(CM)、反导弹武器、空对地远程导弹、直接打击武器、AGM-130 和其它远程武器等都与精确打击和大范围搜索有一定共性。基于这些共性, 可研究系列LADAR 自动寻的弹头, 以满足不同的应用需求。主要技术创新应该包括:可变的脉冲重复频率和可变的分辨率以满足成像速率的需求;增大激光功率以提高作用距离;准确瞄准以实现更为精确的目标重建;信号实时处理技术;图像处理技术;末段制导算法研究与验证等。 [1]空基应用受风场的影响很大, 特别是对弹道操作如常规**的投放等。如果已知投放点和目标范围内的风场就可以对投放点进行调节以补偿风的影响。老旧机组改造：通过机舱雷达实现偏航校正、功率曲线优化，提升发电量10%-15%。相城区耐用毫米波测风雷达设计

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]。江苏本地毫米波测风雷达批量定制与光学测风仪器相比，毫米波雷达不受天气条件的限制，可以在雨、雾等恶劣天气下正常工作。

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。

天线：发射/接收电磁波馈线：传导电磁波伺服：天线等的运转发射机：产生电磁波接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息产品生成：根据算法，生成应用产品/控制雷达显示终端：显示产品、控制雷达测云雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。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。

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 。国内企业如加特兰、矽杰微在芯片设计上取得突破，推动毫米波雷达成本下降30%，助力风电行业大规模部署。相城区国内毫米波测风雷达设计

功耗与成本：功耗低于50W，成本较传统激光雷达降低40%，支持大规模部署。相城区耐用毫米波测风雷达设计

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。相城区耐用毫米波测风雷达设计

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